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Multivariate Stochastic Volatility Models for High-dimensional and High Frequency Data

Research Project

Project/Area Number 22K01429
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 07030:Economic statistics-related
Research InstitutionSoka University

Principal Investigator

浅井 学  創価大学, 経済学部, 教授 (90319484)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2024: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Keywords高次元 / 高頻度 / 確率的ボラティリティモデル / 多変量 / 確率的ボラティリティ変動モデル
Outline of Research at the Start

本研究の目的は、高次元かつ高頻度データを用いて、共分散の新たなモデルおよびその推定方法を提案し、予測力などその実用性を検証することである。特に確率的ボラティリティ変動(Multivariate Stochastic Volatility)モデルにおいて、①実現相関係数行列のモデル化、②データの回転によるパラメータ削減、③ファクター構造による次元削減の3点に注目する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、高次元かつ高頻度データを用いて、共分散の新たなモデルおよびその推定方法を提案し、予測力などその実用性を検証することである。特に確率的ボラティリティ変動(Multivariate Stochastic Volatility)モデルにおいて、①実現相関係数行列のモデル化、②データの回転によるパラメータ削減、③ファクター構造による次元削減の3点に注目する。
2023年度は、まず前年度に引き続き、単変量モデルに関する論文に取り組んだ他。この論文は、複数回の改訂を経て、学術誌Econometricsに掲載された。また①について、MSVにおける相関係数行列のモデル化として、ウィッシャート自己回帰モデルを使ったモデル考案した。このモデルについて、適切な近似を行うことで状態空間モデルを構築することができることを示した。モンテカルロ実験により、モデルのパラメータを疑似最尤法で推定できることを確認した。高次元の分析として15次元までの結果を得ることができた。次は50次元また100次元での検証に取り組んでいく。
②についてシミュレーション分析に取り組んだところ、伝統的な多変量GARCHモデルやDCCモデルの場合とは異なり、回転しても予測パフォーマンスに有意な向上は見られないことがわかった。次年度は高次元のスパース構造をもつ共分散行列も検討していく。また回転が不要というのもメリットになりうるため、その方針についても検討する。
③について、ファクターMSVモデルの推定方法の確立に取り組んだ。シミュレーションでは、新たなモデルは、伝統的なモデル(多変量GARCHモデルおよびDCCモデル)に比べて、予測のパフォーマンスにおいて優れていることがわかった。今後は、実証分析に取り組んでいく。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

このプロジェクトでは3編の論文を執筆する予定だったが、すでに3編の論文が国際的な学術誌に掲載され、さらに2編の論文を執筆できる見込みが立っている。

Strategy for Future Research Activity

この研究では、確率的ボラティリティ変動(Multivariate Stochastic Volatility)モデルにおいて、①実現相関係数行列のモデル化、②データの回転によるパラメータ削減、③ファクター構造による次元削減の3点に注目して、新たなモデルの構築に取り組んでいる。
上述のように③については、研究成果を論文にまとめていく。①については、高次元を想定したモンテカルロ実験を行い、実証分析の結果に基づいて論文を執筆する。②については、当初の予想と異なる結果となっているため、(1)回転に用いる共分散行列について推定量の改善を考えるとともに、(2)回転が不要だというメリットを活かした論文として検討していく。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] HKUST(中国)

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] 香港科学技術大学(中国)

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] Estimation of Realized Asymmetric Stochastic Volatility Models Using Kalman Filter2023

    • Author(s)
      Asai Manabu
    • Journal Title

      Econometrics

      Volume: 11 Issue: 3 Pages: 18-18

    • DOI

      10.3390/econometrics11030018

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Estimation of high-dimensional vector autoregression via sparse precision matrix2023

    • Author(s)
      Poignard Benjamin、Asai Manabu
    • Journal Title

      The Econometrics Journal

      Volume: -- Issue: 2 Pages: 307-326

    • DOI

      10.1093/ectj/utad003

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Realized BEKK-CAW Models2022

    • Author(s)
      Asai Manabu、So Mike K. P.
    • Journal Title

      Journal of Time Series Econometrics

      Volume: 15 Issue: 1 Pages: 49-77

    • DOI

      10.1515/jtse-2022-0009

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Dynamic Network Poisson Autoregression with An Application to Covid-19 Count Data2023

    • Author(s)
      Manabu Asai
    • Organizer
      The 25th International Conference on Computational Statistics (Hybrid Conference)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Realized BEKK-CAW Models2022

    • Author(s)
      Manabu Asai
    • Organizer
      Asian Meeting of the Econometric Society in China 2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 個人ホームページ

    • URL

      https://sites.google.com/view/manabu-asai/home/publications?authuser=0

    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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