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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

研究課題

研究課題/領域番号 21K03358
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分12040:応用数学および統計数学関連
研究機関早稲田大学

研究代表者

清水 泰隆  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70423085)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードレヴィ過程 / 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
研究開始時の研究の概要

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.

研究実績の概要

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.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

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.

今後の研究の推進方策

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.

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 5件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Mortality prediction using survival energy models with functional data analysis2024

    • 著者名/発表者名
      Mitsuda Daiki、Shimizu Yasutaka
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Statistics and Data Science

      巻: 未定 号: 2 ページ: 841-859

    • DOI

      10.1007/s42081-024-00245-2

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Statistical inference for discretely sampled stochastic functional differential equations with small noise2023

    • 著者名/発表者名
      Nemoto Hiroki、Shimizu Yasutaka
    • 雑誌名

      Statistical Inference for Stochastic Processes

      巻: 27 号: 2 ページ: 427-456

    • DOI

      10.1007/s11203-023-09299-7

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Semiparametric Estimation of Optimal Dividend Barrier for Spectrally Negative Levy Process2023

    • 著者名/発表者名
      Shiraishi, H. and Shimizu, Y.
    • 雑誌名

      Research Papers in Statistical Inference for Time Series and Related Models

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Threshold estimation for jump-diffusions under small noise asymptotic2023

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi, M. and Shimizu, Y.
    • 雑誌名

      Statistical Inference for Stochastic Processes

      巻: 未定 号: 2 ページ: 361-411

    • DOI

      10.1007/s11203-023-09286-y

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Asymptotic inference for stochastic differential equations driven by fractional Brownian motion2022

    • 著者名/発表者名
      Nakajima, S. and Shimizu, Y.
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Statistics and Data Science

      巻: 未定 号: 1 ページ: 431-455

    • DOI

      10.1007/s42081-022-00181-z

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymptotic normality of least squares estimators to stochastic differential equations driven by fractional Brownian motions2022

    • 著者名/発表者名
      Nakahjima, S. and Shimizu, Y.
    • 雑誌名

      Statistics & Probability Letters

      巻: 187 ページ: 109476-109476

    • DOI

      10.1016/j.spl.2022.109476

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Least-squares estimators based on the Adams method for stochastic differential equations with small Levy noise,2022

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi, M. and Shimizu, Y.
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Statistics and Data Science

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Statistical inference for Gaussian processes under small noise asymptotics2023

    • 著者名/発表者名
      Yasutaka Shimizu
    • 学会等名
      16th International Conference of the ERCIM WG on CMStatistics 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Threshold estimation for jump-diffusions under small noise asymptotics2022

    • 著者名/発表者名
      Yasutaka Shimizu
    • 学会等名
      15th International Conference on Computational and Methodologiacal Statistics
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      清水泰隆
    • 学会等名
      2022年度統計関連学会連合大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      清水泰隆
    • 学会等名
      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」
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] M-estimation based on quasi-processes from discrete samples of Levy processes2021

    • 著者名/発表者名
      Yasutaka Shimizu
    • 学会等名
      Workshop on Statistical modeling for stochastic processes and related fields
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Asymptotic distributions for estimated expected functionals of general random elements2021

    • 著者名/発表者名
      清水泰隆
    • 学会等名
      確率過程の統計推測の最近の展開 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 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

    • 著者名/発表者名
      清水 泰隆
    • 総ページ数
      256
    • 出版者
      内田老鶴圃
    • ISBN
      9784753601264
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [図書] Asymptotic Statistics in Insurance Risk Theory2022

    • 著者名/発表者名
      Yasutaka Shimizu
    • 総ページ数
      110
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789811692833
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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