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Non-regular robust methods for locally stationary generalized unit root related processes and their applications to large-scale data

Research Project

Project/Area Number 23K11004
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 60030:Statistical science-related
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

蛭川 潤一  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (10386617)

Project Period (FY) 2023-04-01 – 2027-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2026: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords時系列解析 / 無限分散過程 / 一般化単位根周辺過程 / 局所定常過程 / 金融工学 / 高次元データ / 非整数和分過程 / ランク検定
Outline of Research at the Start

近年、情報通信技術や計測技術の発展により、多量かつ多様なデータが得られ、ネットワーク上に蓄積される時代となった。このような大規模かつ多種多様なデータを扱うためには、様々な非定常性・非正則性を記述するための新たな時系列解析の理論が必要である。本研究課題では、局所定常単位根周辺過程を一般化単位根近接過程を含む形までモデルを拡張し、非常に汎用性が高いクラスである局所定常一般化単位根周辺過程の理論を構成する。また、局所定常一般化単位根周辺過程の理論を、様々な非正則性を含むモデル等と組み合わせることによって、多種多様な大規模データへの応用を可能とし、コロナの感染状況の様子等を記述するのに応用する。

Outline of Annual Research Achievements

時系列解析は、定常性及び有限分散や等間隔観測等の正則性の仮定の下で広く発展してきた。近年、情報通信技術や計測技術の発展により、ビックデータと呼ばれる多量かつ多様なデータが得られ、ネットワーク上に蓄積される時代となった。このような大規模かつ多種多様なデータを扱うためには、古典的な独立同一標本や通常の時系列解析の理論では不十分であり、様々な非定常性・非正則性を記述するための新たな時系列解析の理論が必要である。本研究課題では、局所定常単位根周辺過程を一般化単位根近接過程を含む形までモデルを拡張し、非常に汎用性が高いクラスである局所定常一般化単位根周辺過程の理論を構成する。これにより、金融時系列等のデータの多様性を記述することが可能になる。また、局所定常一般化単位根周辺過程の理論を、様々な非正則性を含むモデル等と組み合わせることによって、多種多様な大規模データへの応用を可能とし、コロナの感染状況の様子等を記述するのに応用する。更に、多種多様な非定常性・非正則性に対応可能なロバストな推測論を構成する。

本研究では,局所定常時変線形過程のフレームワークの下で,裾が重い定常過程による適切な局所近似が存在することを示し,Self-weight 法による局所多項式に基づく推定量を導入し,時変パラメーターの一致推定量を得た.
また,単位根仮説の下で,局所定常イノベーションを持つ 1 次自己回帰パラメーターの Self-weight 最小絶対偏差(LAD)推定量の漸近分布を導出した.有限分散の場合と α-安定過程(無限分散)の場合の両方を考察し,LADの極限分布は,有限分散の場合は,2 変量ブラウン運動の時変汎関数となり,無限分散の場合は,ブラウン運動とLevy過程の 2 変量の時変汎関数となることを示した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

局所定常時変線形過程のフレームワークの下で,Self-weight 法による局所多項式に基づく推定量を導入し,時変パラメーターの一致推定量を得た.
また,単位根仮説の下で,局所定常イノベーションを持つ 1 次自己回帰パラメーターの Self-weight 最小絶対偏差(LAD)推定量の漸近分布を導出した.

Strategy for Future Research Activity

今後は,局所定常単位根周辺過程を一般化単位根近接過程を含む形までモデルを拡張し、非常に汎用性が高いクラスである局所定常一般化単位根周辺過程の理論を構成する。これにより、金融時系列等のデータの多様性を記述することが可能になる。また、局所定常一般化単位根周辺過程の理論を、様々な非正則性を含むモデル等と組み合わせることによって、多種多様な大規模データへの応用を可能とし、コロナの感染状況の様子等を記述するのに応用する。更に、多種多様な非定常性・非正則性に対応可能なロバストな推測論を構成する。

Report

(1 results)
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2024 2023

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 4 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Rank Tests for Randomness Against Time-Varying MA Alternative2023

    • Author(s)
      Hirukawa Junichi、Sakai Shunsuke
    • Journal Title

      In: Liu, Y., Hirukawa, J., Kakizawa, Y. (eds) Research Papers in Statistical Inference for Time Series and Related Models - Essays in Honor of Masanobu Taniguchi, Springer

      Volume: - Pages: 221-245

    • DOI

      10.1007/978-981-99-0803-5_9

    • ISBN
      9789819908028, 9789819908035
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Innovation algorithm of fractionally integrated (I(d)) process and applications on the estimation of parameters2024

    • Author(s)
      Hirukawa, J., Fujimori, K.
    • Organizer
      The IMS-APRM 2024 Conference, 於 University of Melbourne, Australia
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Innovation algorithm of fractionally integrated (I(d)) process and applications on the estimation of parameters2024

    • Author(s)
      Hirukawa, J., Fujimori, K.
    • Organizer
      九州大学統計科学セミナー 於 九州大学
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Innovation algorithm of fractionally integrated (I(d)) process and applications on the estimation of parameters2023

    • Author(s)
      Hirukawa, J., Fujimori, K.
    • Organizer
      International Conference on Time Series Econometrics and Model Checking, 於 Hong Kong University of Science and Technology, Hong Kong
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Rank tests for randomness against time-varying MA alternative2023

    • Author(s)
      Hirukawa, J.
    • Organizer
      6th International Conference on Econometrics and Statistics (EcoSta 2023), 於 Waseda University, Japan
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Innovation algorithm of fractionally integrated (I(d)) process and applications on the estimation of parameters2023

    • Author(s)
      Hirukawa, J., Fujimori, K.
    • Organizer
      International Symposium on Recent Advances in Theories and Methodologies for Large Complex Data, 於 Tsukuba International Congress Center, Japan
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Innovation algorithm of fractionally integrated (I(d)) process and applications on the estimation of parameters2023

    • Author(s)
      Hirukawa, J., Fujimori, K.
    • Organizer
      TMU International Conference on Statistical Modelling and Inference 2023 於 首都大学東京丸の内キャンパス
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Weak convergence of the partial sum of I(d) process to a fractional Brownian motion in finite interval representation2023

    • Author(s)
      Hirukawa, J., Fujimori, K.
    • Organizer
      科研費シンポジウム ``Innovative developments in theory and methodology regarding various issues in statistical science and related fields'' 於 新潟大学駅南キャンパスときめいと
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Book] Research Papers in Statistical Inference for Time Series and Related Models - Essays in Honor of Masanobu Taniguchi2023

    • Author(s)
      Liu, Y., Hirukawa, J., Kakizawa, Y. (eds)
    • Total Pages
      607
    • Publisher
      Springer
    • ISBN
      9789819908035
    • Related Report
      2023 Research-status Report

URL: 

Published: 2023-04-13   Modified: 2024-12-25  

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