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一般化確率変数の期待値型汎関数に対する推測誤差への漸近分布論的アプローチ

Research Project

Project/Area Number 21K03358
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 12040:Applied mathematics and statistics-related
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

清水 泰隆  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70423085)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywordsレヴィ過程 / モンテカルロ法 / 疑似パス生成 / パス依存型汎関数 / 擬似パス生成 / 分布収束 / 期待値汎関数 / モンテカルロ誤差 / デルタ法 / 漸近分布 / セミマルチンゲール / モンテカルロ計算 / 誤差分布
Outline of Research at the Start

期待値をベースに計算される量に対して,実務的にはモンテカルロ計算が用いられることが多いが,その計算基礎となる確率モデルに含まれる未知パラメータの推定誤差が無視されることが頻繁に起こっている.そのため,真の値と思って計算しているものが大きく真値からずれていることに気づかず,そこに大きなリスクが生じている.本研究は推定量の漸近分布をもとに,様々な確率変数の期待値汎関数の推測誤差を考慮した真値の推定問題に対して,一定の方法論とその数理的正当性を与える.

Outline of Annual Research Achievements

金融派生商品や保険負債のようなもの原資産がレヴィ過程によって駆動される飛躍型確率過程に従う場合を想定し,そのパス依存型の期待値として表現されるようなリスク量の具体的な数値計算方法について考察した.離散観測される隣り合う時刻間の増分の順序をランダムに入れ替えることにより,擬似的なパスを発生させてモンテカルロ法を行う手法を昨年度提案したが,それを用いて具体的なリスク量の計算へと応用した.
研究では,資産が一定額を超えた場合に配当を出すような配当戦略を考える際の最適な配当水準を求める場合,破産までの累積配当額の期待値を最大化するような閾値の推定量を提案手法によって計算した.これらの推定量が,サンプルが増えるに つれて,真の期待値に収束することが観察されることを示し,実用に耐えうる手法であることを例証した.
また,同様の手法が,保険破産理論で用いられるGerber-Shiu関数などにも応用可能であり,その方面での応用実証についても研究中である.これらの解析では,特に,原資産モデルとして用いるレヴィ過程のスケール関数の推定理論が必要になるので,その理論研究についても進めているところである.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

概ね順調に進んでいたが,最後の研究完了が少し遅延し,学会等での報告ができなかったので,
計画を少し伸ばし,次年度にその成果発表を行う.

Strategy for Future Research Activity

昨年度できなかった成果発表を今年度の国内学会にて行う予定である.

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 4 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 5 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Mortality prediction using survival energy models with functional data analysis2024

    • Author(s)
      Mitsuda Daiki、Shimizu Yasutaka
    • Journal Title

      Japanese Journal of Statistics and Data Science

      Volume: 未定 Issue: 2 Pages: 841-859

    • DOI

      10.1007/s42081-024-00245-2

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Statistical inference for discretely sampled stochastic functional differential equations with small noise2023

    • Author(s)
      Nemoto Hiroki、Shimizu Yasutaka
    • Journal Title

      Statistical Inference for Stochastic Processes

      Volume: 27 Issue: 2 Pages: 427-456

    • DOI

      10.1007/s11203-023-09299-7

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Semiparametric Estimation of Optimal Dividend Barrier for Spectrally Negative Levy Process2023

    • Author(s)
      Shiraishi, H. and Shimizu, Y.
    • Journal Title

      Research Papers in Statistical Inference for Time Series and Related Models

      Volume: 未定

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Threshold estimation for jump-diffusions under small noise asymptotic2023

    • Author(s)
      Kobayashi, M. and Shimizu, Y.
    • Journal Title

      Statistical Inference for Stochastic Processes

      Volume: 未定 Issue: 2 Pages: 361-411

    • DOI

      10.1007/s11203-023-09286-y

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Asymptotic inference for stochastic differential equations driven by fractional Brownian motion2022

    • Author(s)
      Nakajima, S. and Shimizu, Y.
    • Journal Title

      Japanese Journal of Statistics and Data Science

      Volume: 未定 Issue: 1 Pages: 431-455

    • DOI

      10.1007/s42081-022-00181-z

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Asymptotic normality of least squares estimators to stochastic differential equations driven by fractional Brownian motions2022

    • Author(s)
      Nakahjima, S. and Shimizu, Y.
    • Journal Title

      Statistics & Probability Letters

      Volume: 187 Pages: 109476-109476

    • DOI

      10.1016/j.spl.2022.109476

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Least-squares estimators based on the Adams method for stochastic differential equations with small Levy noise,2022

    • Author(s)
      Kobayashi, M. and Shimizu, Y.
    • Journal Title

      Japanese Journal of Statistics and Data Science

      Volume: 未定

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Statistical inference for Gaussian processes under small noise asymptotics2023

    • Author(s)
      Yasutaka Shimizu
    • Organizer
      16th International Conference of the ERCIM WG on CMStatistics 2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Threshold estimation for jump-diffusions under small noise asymptotics2022

    • Author(s)
      Yasutaka Shimizu
    • Organizer
      15th International Conference on Computational and Methodologiacal Statistics
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] コホート別死亡率予測に対する新手法と SEM プロジェクト2022

    • Author(s)
      清水泰隆
    • Organizer
      2022年度統計関連学会連合大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] ランダム・フォレストを用いた確率微分方程式の推定 - 金融実務への応用可能性は?2022

    • Author(s)
      清水泰隆
    • Organizer
      第 9 回金融シンポジウム「金融が直面する新環境への対応と方法論」
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] M-estimation based on quasi-processes from discrete samples of Levy processes2021

    • Author(s)
      Yasutaka Shimizu
    • Organizer
      Workshop on Statistical modeling for stochastic processes and related fields
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Asymptotic distributions for estimated expected functionals of general random elements2021

    • Author(s)
      清水泰隆
    • Organizer
      確率過程の統計推測の最近の展開 2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Book] 統計学への漸近論,その先は : 現代の統計リテラシーから確率過程の統計学へ2023

    • Author(s)
      清水 泰隆
    • Total Pages
      256
    • Publisher
      内田老鶴圃
    • ISBN
      9784753601264
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Book] Asymptotic Statistics in Insurance Risk Theory2022

    • Author(s)
      Yasutaka Shimizu
    • Total Pages
      110
    • Publisher
      Springer
    • ISBN
      9789811692833
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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