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2020 年度 実績報告書

ネットワーク解析による金融市場の動的不安定性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H01506
研究機関神戸大学

研究代表者

小林 照義  神戸大学, 経済学研究科, 准教授 (10387607)

研究分担者 翁長 朝功  東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (90823922)
川本 達郎  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究員 (10791444)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードテンポラル・ネットワーク / スケーリング / 資産価格
研究実績の概要

金融システムにおける銀行間取引ネットワークと、人間同士の交流関係である社会ネットワークとの間にはその動的性質に多くの類似性があることはこれまでの研究でわかっていた。本年度は、その両者のネットワークに共通してみられるスケーリング則を新たに発見し、それを数理モデルで説明することに成功した。
具体的には、各時点のネットワークのスナップショットにおけるノード数(N)とエッジ数(M)を観察したときNとMの間には非線形の関係性があるが、接触ネットワークなどではMが加速度的に上昇する現象が見られる。つまりノード数の上昇につれてネットワークが急速に(指数関数的速度で)密になる場合がある。一方で銀行間ネットワークなどでは対数軸上では直線になるため、そこまでの密度上昇は見られない。これを踏まえると、両者の間では本質的にネットワーク形成の動的メカニズムに違いがあることが示唆される。
そこで筆者らは動的なフィットネス・モデルを用いて、両者の違いが、ネットワークのダイナミクスの源泉の違いにあることを突きとめた。具体的には、動的性質がその場の人口変化に起因する場合と、人々の活動量に起因する場合の違いとして説明されることを示した。
さらに、その二つのメカニズムは1日という短いタイムスパンで見ても切り替わっていることをマルコフ・レジーム・スイッチングモデルを用いて検出し、(観測できない)潜在的人口や活動量といったパラメータを実データから推定することに成功した。

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

銀行間市場の動的ネットワークに関しては「研究実績の概要」にも記載したとおり、密度の増加に関して予想外の発見をし、2本の査読付き論文として公刊したため予定以上の成果を上げることができたと言える。一方で、金融市場におけるネットワークを通じた投げ売りモデルの方は現在も進行中である。ただしすでに研究は最終段階で、大方の目処はついているため2021年度には論文として書き上げる予定である。

今後の研究の推進方策

継続課題としてネットワーク上の破綻モデルを用いた投げ売りの数理モデルを完成させ、論文を仕上げていく。共同研究者が投資信託のポートフォリオデータを新たに作成したため、実際のデータの上で今回開発したモデルのシミュレーションを行なうことが可能になった。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] State Univesity of New York at Buffalo(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      State Univesity of New York at Buffalo
  • [国際共同研究] Aix Marseille Univ(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      Aix Marseille Univ
  • [雑誌論文] The switching mechanisms of social network densification2021

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Teruyoshi、Genois Mathieu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 ページ: 3160

    • DOI

      10.1038/s41598-021-82432-9

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Two types of densification scaling in the evolution of temporal networks2020

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Teruyoshi、Genois Mathieu
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 102 ページ: 052302

    • DOI

      10.1103/PhysRevE.102.052302

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Introduction to the special issue “Economics and Complex Networks”2020

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Teruyoshi、Masuda Naoki
    • 雑誌名

      The Japanese Economic Review

      巻: 72 ページ: 1~4

    • DOI

      10.1007/s42973-020-00062-8

    • オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Two types of densification scaling in social and financial networks2020

    • 著者名/発表者名
      Teruyoshi Kobayashi
    • 学会等名
      NetSci2020: satellite workshop "Complexity Meets Finance: Data,Methods and Policy Implications"
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] ホームページ

    • URL

      https://terukobayashi.wordpress.com/

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公開日: 2021-12-27  

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