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2021 年度 実績報告書

高次元データモデリングの新展開と統計的リスク分析

研究課題

研究課題/領域番号 19H00588
研究機関東京大学

研究代表者

大森 裕浩  東京大学, 大学院経済学研究科(経済学部), 教授 (60251188)

研究分担者 黒瀬 雄大  筑波大学, システム情報系, 助教 (20713910)
高橋 慎  法政大学, 経営学部, 准教授 (20723852)
入江 薫  東京大学, 大学院経済学研究科(経済学部), 講師 (20789169)
國濱 剛  関西学院大学, 経済学部, 准教授 (40779716)
石原 庸博  大阪経済大学, 経営学部, 講師 (60609072)
渡部 敏明  一橋大学, 経済研究所, 教授 (90254135)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
キーワードベイズ統計学 / マルコフ連鎖モンテカルロ法 / 確率的ボラティリティ変動モデル / 実現ボラティリティ / リスク管理 / 高頻度データ / 潜在変数 / ランダム回答法
研究実績の概要

大森は、多次元時系列に因子構造を考え、因子に動学的構造を持たせることで分散及び相関係数の変化をモデル化した。また多変量2値データに対して多変量プロビットモデルの拡張を回答者のプライバシーを保護するランダム回答モデルの枠組みで行った。高橋・大森・渡部は、金融資産の収益率とそのボラティリティを同時に定式化するRealized Stochastic Volatility、RSV)モデルと、異なるクラスのボラティリティモデルのボラティリティ予測の精度を比較し、RSVモデルの予測精度が他のモデルよりも優れていることを示した。さらに渡部は、日中の周期性や経済指標の公表の影響を考慮した日中SVモデルに日次RVを加えたモデルとそのベイズ推定法を提案し、実証分析において有用性を示した。

石原は、リスク管理に重要なサイズファクター・バリューファクターの代理変数を簡便に観測できる高頻度データを用いて定義し、その実現共分散を計算した。マーケット・サイズ・バリューファクターの分散・相関の変動を多変量の確率的ボラティリティ変動モデルを用いて分析し、そのボラティリティの非対称性について調査した。黒瀬は、金融資産日次収益率の分散項の時間変動のモデリング、特に確率的ボラティリティモデル等の収益率の分散項の時間変動モデルに日中価格レンジの情報を組み込む研究を行った。

入江は、ガンマ分布およびウィシャート分布の性質を応用した実データの逐次解析の研究を行った。またガンマ分布の縮小事前分布への応用について理論的な考察を行った。國濱は、多次元カウントデータに対してパラメータ推定の計算時間を短縮する統計手法の開発を行った。各周辺分布において,要素が有限個の混合正規分布による近似を用いることで,事後分布からのサンプリングの時間短縮を可能とした。またクロスバリデーションよりも計算負荷を小さくする推定アルゴリズムを考案した。

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

研究代表者・分担者によるこれまでの査読付き論文は、過去3年間で、Journal of Business and Economic Statistics、Econometrics and Statistics (4論文)、Applied Stochastic Models in Business and Industry、Annals of Applied Statistics(2論文)、 Bayesian Analysis、Journal of Time Series Analysis、Japanese Journal of Statistics and Data Science、Communication in Statistics-Simulation and Computation、日本統計学会誌」(2論文)、「統計数理」などに順調に掲載が進んでいる。学会発表も2019・2020・2021年度統計関連学会連合大会, 2019・2020年度国際ベイズ分析学会東アジア大会(ISBA-EAC, 国際学会), 2019・2020・2021年度の計算・計量ファイナンス学会(CFE2019, CFE2020, CFE2021国際学会)、2019・2021年度の計量経済学・統計学国際会議(EcoSta2019, EcoSta2021国際会議), 2019・2020・2021年ベイズ計量経済研究集会(2021年はISBA EFab Sectionと共催、国際会議)、Bayesian Inference in Stochastic Processes 12 (BISP12、国際会議)など、国内外で積極的に行っている。また国際ベイズ分析学会東アジア大会・ベイズ計量経済研究集会においては、開催の主催も行っている。

今後の研究の推進方策

大森は、引き続き因子構造をもつ多次元収益率の確率的ボラティリティ変動(SV)モデルを継続して開発し、ポートフォリオ・パフォーマンスを改善するため日中高頻度データによる実現共分散行列の情報を取り入れる。渡部は、確率ボラティリティ変動モデルにおけるリターンとボラティリティの相関の時変化、Heterogeneous Autoregressiveモデルにおけるパラメータと誤差分散の時変化、ボラティリティのボラティリティと分散リスクプレミアムとの関係の実証分析等を行う。高橋・大森・渡部は昨年度に続き、金融資産の収益率とその変動を同時に定式化する実現SV(RSV)モデルを拡張し、ボラティリティ予測や収益率の分位点予測のパフォーマンスが改善されるかを検証する。黒瀬は、金融資産の日次収益率の挙動を時間変動する分散項を中心にGARCH型モデルによりモデル化する。特に日中価格レンジの情報を組み込む拡張を検討する。入江は、罰則項によって点推定量に望ましい振る舞いを促す正則化の手法を、統計モデルの視点で考察する。具体的には、複数の罰則項の指数に対応する確率分布を研究する。時系列分析の文脈において、二つの罰則項から誘導されるマルコフ連鎖の性質を明らかにし、高次元時系列モデルにおけるスパース性の実現に応用する。國濱は、高次元な多変量データ分析において,平均だけでなく共分散構造にも影響を与える共変量が存在する場合のベイズ統計手法の開発に取り組む。共分散行列は半正定値という性質を持つため,目的変数の平均のみに影響を与える場合とは異なり,その制約を考慮に入れた共変量のモデリングが必要となる。そこで,各観測値に対して潜在変数を導入することで半正定値の制約を満たすようなベイズ統計モデルを考案することを目指す。

  • 研究成果

    (32件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 4件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 13件、 招待講演 11件) 備考 (3件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] Hong Kong Univ of Science and Technology(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Hong Kong Univ of Science and Technology
  • [国際共同研究] Economic Research, Zillow Group/University of New Hampshire/The City University of New York(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Economic Research, Zillow Group/University of New Hampshire/The City University of New York
  • [雑誌論文] Forecasting daily volatility of stock price index using daily returns and realized volatility2024

    • 著者名/発表者名
      Makoto Takahashi, Toshiaki Watanabe and Yasuhiro Omori
    • 雑誌名

      Econometrics and Statistics

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1016/j.ecosta.2021.08.002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A multivariate randomized response model for sensitive binary data2023

    • 著者名/発表者名
      Amanda M.Y. Chu, Yasuhiro Omori, Hing-yu So and Mike K.P. So
    • 雑誌名

      Econometrics and Statistics

      巻: 27 ページ: 16-35

    • DOI

      10.1016/j.ecosta.2022.01.003

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Bayesian estimation of realized GARCH-type models with application to financial tail risk management2023

    • 著者名/発表者名
      Cathy W.S. Chen, Toshiaki Watanabe and Edward M.H. Lin
    • 雑誌名

      Econometrics and Statistics

      巻: 28 ページ: 30-46

    • DOI

      10.1016/j.ecosta.2021.03.006

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] On global-local shrinkage for count data2022

    • 著者名/発表者名
      Hamura, Y., Irie, K., and Sugasawa, S.
    • 雑誌名

      Bayesian Analysis

      巻: 17-2 ページ: 545-564

    • DOI

      10.1214/21-BA1263

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sequential modeling, monitoring and forecasting of streaming web traffic data.2022

    • 著者名/発表者名
      Irie, K., Glynn, C. and Aktekin, T.
    • 雑誌名

      Annals of Applied Statistics

      巻: 16 ページ: 300-325

    • DOI

      10.1214/21-AOAS1505

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Score-adjusted methods for estimation of shape parameters in Gamma-Poisson and Beta-Binomial distributions.2022

    • 著者名/発表者名
      Tamae, H., Irie, K. and Kubokawa, T.
    • 雑誌名

      Communication in Statistics - Simulation and Computation

      巻: 印刷中 ページ: -

    • DOI

      10.1080/03610918.2022.2044051

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 実現共分散を組み込んだ行列指数多変量確率的ボラティリティ変動モデルのベイズ推定: マーケット・サイズ・バリューファクターへの応用2021

    • 著者名/発表者名
      石原庸博
    • 雑誌名

      日本統計学会誌

      巻: 51(1) ページ: 1-39

    • DOI

      10.11329/jjssj.51.1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On the relationship between beta-Bartlett and Uhlig extended processes2021

    • 著者名/発表者名
      Pena, V. and Irie, K.
    • 雑誌名

      Journal of Time Series Analysis

      巻: 43 ページ: 147-153

    • DOI

      10.1111/jtsa.12595

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Contributed discussion of: Multilevel linear models, Gibbs samplers and multigrid decompositions, by Zanella, G. and Roberts, G.2021

    • 著者名/発表者名
      Irie, K. and Sugasawa, S.
    • 雑誌名

      Bayesian Analysis

      巻: 16 ページ: 1378-1380

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On the evaluation of intraday market quality in the limit-order book markets: a collaborative filtering approach2021

    • 著者名/発表者名
      Takaki Hayashi and Makoto Takahashi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Statistics and Data Science

      巻: 4 ページ: 697-730

    • DOI

      10.1007/s42081-021-00116-0

    • 査読あり
  • [学会発表] Multivariate randomized response for binary and ordinal data2022

    • 著者名/発表者名
      Amanda Chu, Yasuhiro Omori and Mike So, Hing-yu So
    • 学会等名
      The 11th Conference of the IASC-ARS (The Asian Regional Section of the International Association for Statistical Computing, IASC-ARS2022)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High-frequency realized stochastic volatility model2022

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Watanabe and Jouchi Nakajima
    • 学会等名
      The 11th Conference of the IASC-ARS The Asian Regional Section of the International Association for Statistical Computing (IASC-ARS 2022)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multivariate randomized response for binary and ordinal data2021

    • 著者名/発表者名
      Amanda Chu, Yasuhiro Omori, Mike So, Hing-yu So
    • 学会等名
      5th International Conference on Econometrics and Statistics (EcoSta2021)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dynamic factor, leverage and realized covariances in multivariate stochastic volatility2021

    • 著者名/発表者名
      Yuta Yamauchi, Yasuhiro Omori
    • 学会等名
      NBER-NSF Seminar Seminar on Bayesian Inference in Econometrics and Statistics (SBIES)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dynamic factor, leverage and realized covariances in multivariate stochastic volatility2021

    • 著者名/発表者名
      山内雄太、大森裕浩
    • 学会等名
      2021年度 統計関連学会連合大会
  • [学会発表] Dynamic factor, leverage and realized covariances in multivariate stochastic volatility2021

    • 著者名/発表者名
      Yuta Yamauchi, Yasuhiro Omori
    • 学会等名
      15th International Conference on Computational and Financial Econometrics (CFE2021)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Realized stochastic volatility with skewed t distribution2021

    • 著者名/発表者名
      Makoto Takahashi, Yasuhiro Omori, Toshiaki Watanabe, Yuta Yamauchi
    • 学会等名
      15th International Conference on Computational and Financial Econometrics (CFE2021)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Bayesian dynamic fused lasso2021

    • 著者名/発表者名
      Kaoru Irie
    • 学会等名
      Bayesian Inference in Stochastic Processes 12 (BISP12)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Robust regression with log-regularly varying error distributions2021

    • 著者名/発表者名
      Kaoru Irie (Yasuyuki Hamura and Shonosuke Sugasawa)
    • 学会等名
      Eastern Asia Chapter of the International Society for Bayesian Analysis (EAC-ISBA 2021)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On the conjugate multivariate stochastic volatility processes2021

    • 著者名/発表者名
      Kaoru Irie (Victor Pena)
    • 学会等名
      The 14th International Conference of the ERCIM WG on Computational and Methodological Statistics (CMStatistics 2021)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 単調回帰のための事前分布2021

    • 著者名/発表者名
      入江薫(岡野遼、羽村靖之、菅澤翔之助)
    • 学会等名
      2021年度 統計関連学会連合大会
  • [学会発表] ボラティリティ推定:収益率と取引価格レンジの同時モデリング2021

    • 著者名/発表者名
      黒瀬雄大
    • 学会等名
      2021年度 統計関連学会連合大会
  • [学会発表] A collaborative filtering approach to the evaluation of liquidity in the limit-order book markets2021

    • 著者名/発表者名
      Takaki Hayashi and Makoto Takahashi
    • 学会等名
      4th International Conference on Econometrics and Statistics (EcoSta2021)
    • 国際学会
  • [学会発表] High-frequency realized stochastic volatility model2021

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Watanabe and Jouchi Nakajima
    • 学会等名
      HSI 2021-The 7th Hitotsubashi Summer Institute
    • 国際学会
  • [学会発表] High-frequency realized stochastic volatility model2021

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Watanabe and Jouchi Nakajima
    • 学会等名
      5th International Conference on Econometrics and Statistics (EcoSta2021)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Stochastic volatility models with time-varying leverage effect2021

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Watanabe and Jouchi Nakajima
    • 学会等名
      5th International Conference on Econometrics and Statistics (EcoSta2021)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 大森裕浩(研究業績、英文)

    • URL

      https://sites.google.com/view/omori-stat/japanese/publications-english

  • [備考] 大森裕浩(研究業績、日本語)

    • URL

      https://sites.google.com/view/omori-stat/japanese/publications-japanese

  • [備考] 大森裕浩(研究業績、Google Scholar)

    • URL

      https://sites.google.com/view/omori-stat/japanese/publications-japanese

  • [学会・シンポジウム開催] Webinar of Bayesian Econometrics 20212021

URL: 

公開日: 2022-12-28  

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