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局所定常一般化単位根周辺過程についての非正則頑健な手法と大規模データに対する応用

研究課題

研究課題/領域番号 23K11004
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60030:統計科学関連
研究機関新潟大学

研究代表者

蛭川 潤一  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (10386617)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2027-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2026年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2025年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2024年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード時系列解析 / 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
研究開始時の研究の概要

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。

研究実績の概要

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.

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

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.

今後の研究の推進方策

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。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 7件、 招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Rank Tests for Randomness Against Time-Varying MA Alternative2023

    • 著者名/発表者名
      Hirukawa Junichi、Sakai Shunsuke
    • 雑誌名

      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

      巻: - ページ: 221-245

    • DOI

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

    • ISBN
      9789819908028, 9789819908035
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Innovation algorithm of fractionally integrated (I(d)) process and applications on the estimation of parameters2024

    • 著者名/発表者名
      Hirukawa, J., Fujimori, K.
    • 学会等名
      The IMS-APRM 2024 Conference, 於 University of Melbourne, Australia
    • 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] Innovation algorithm of fractionally integrated (I(d)) process and applications on the estimation of parameters2024

    • 著者名/発表者名
      Hirukawa, J., Fujimori, K.
    • 学会等名
      九州大学統計科学セミナー 於 九州大学
    • 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] Innovation algorithm of fractionally integrated (I(d)) process and applications on the estimation of parameters2023

    • 著者名/発表者名
      Hirukawa, J., Fujimori, K.
    • 学会等名
      International Conference on Time Series Econometrics and Model Checking, 於 Hong Kong University of Science and Technology, Hong Kong
    • 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] Rank tests for randomness against time-varying MA alternative2023

    • 著者名/発表者名
      Hirukawa, J.
    • 学会等名
      6th International Conference on Econometrics and Statistics (EcoSta 2023), 於 Waseda University, Japan
    • 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] Innovation algorithm of fractionally integrated (I(d)) process and applications on the estimation of parameters2023

    • 著者名/発表者名
      Hirukawa, J., Fujimori, K.
    • 学会等名
      International Symposium on Recent Advances in Theories and Methodologies for Large Complex Data, 於 Tsukuba International Congress Center, Japan
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Innovation algorithm of fractionally integrated (I(d)) process and applications on the estimation of parameters2023

    • 著者名/発表者名
      Hirukawa, J., Fujimori, K.
    • 学会等名
      TMU International Conference on Statistical Modelling and Inference 2023 於 首都大学東京丸の内キャンパス
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Weak convergence of the partial sum of I(d) process to a fractional Brownian motion in finite interval representation2023

    • 著者名/発表者名
      Hirukawa, J., Fujimori, K.
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] Research Papers in Statistical Inference for Time Series and Related Models - Essays in Honor of Masanobu Taniguchi2023

    • 著者名/発表者名
      Liu, Y., Hirukawa, J., Kakizawa, Y. (eds)
    • 総ページ数
      607
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789819908035
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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