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2018 年度 実績報告書

離散観測された連続時間・空間確率過程に対するノンパラメトリックな統計手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H05679
配分区分補助金
研究機関東京工業大学

研究代表者

栗栖 大輔  東京工業大学, 工学院, 助教 (70825835)

研究期間 (年度) 2018-08-24 – 2020-03-31
キーワードノンパラメトリック推定 / 高頻度データ分析 / 定量的リスク管理 / レヴィ過程 / レヴィ駆動型確率微分方程式 / 空間回帰モデル
研究実績の概要

平成30年度は主に
(1)レヴィ駆動型オルンシュタイン・ウーレンベック(OU)過程のレヴィ測度のノンパラメトリックな推定方法の開発
(2)空間回帰過モデルのノンパラメトリックな推定方法の開発
に取り組んだ。(1)ではレヴィ駆動型OU過程の定常分布の特性関数を利用するスペクトル推定量を新たに提案し、その漸近的性質を調べた。特に推定量の(a)デザインポイントの数が有限の場合、(b)ポイント数が観測数の増加に従って増えていく場合において、近年開発された高次元ベクトルに対するガウス近似の結果を応用してそれぞれ推定量に対する多次元中心極限定理、高次元中心極限定理を導出した。また推定量を計算する際に必要になるバンド幅の選択に関してデータ駆動型の実用的な方法も提案した。(2)ではデータの観測間隔が密になり観測領域が拡大していく漸近論 (domain expanding and infill asymptotics, DEI) の下でノンパラメトリックな空間回帰モデルの平均・分散関数に対するカーネル推定量の漸近的性質を調べた。具体的には平均関数、分散関数それぞれに対してDEIの枠組みにおいて多次元中心極限定理を初めて導出した。また(2)においても推定量の計算にあたって必要なバンド幅の選択に関して視覚的な情報を利用するデータ駆動型の実用的な方法も併せて提案した。以上の研究で得られた成果を論文にまとめ、国内外の学会で発表し、国際学術誌に投稿した。さらに当初計画していたレヴィ過程を高頻度離散観測する状況におけるレヴィ密度のノンパラメトリック推定(研究(3))に関してもその研究成果を論文にまとめ国際誌投稿し、現在 revise を行っている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

平成30年度の研究成果の内(1)については当初の研究目的を達成し、(2)についてはほぼ達成し、実用上は十分な結果を得ることができた。またそれぞれを国際的に権威のある学術誌である Statistics and Probability Letters、Electronic Journal of Statistics に投稿し、revision を求められ再投稿を行った。これらの成果に加えて当初計画していたレヴィ過程を高頻度離散観測する状況におけるレヴィ密度のノンパラメトリック推定(研究(3))に関してもその研究成果をまとめ、当該分野において国際的に評価の高い学術誌 Stochastic Processes and their Applications に投稿し、revision を求められ再投稿を行った。

今後の研究の推進方策

当初の研究計画は平成30年度でほぼ達成されたため、次年度以降はすでに得られた研究成果をより発展させることを目標とする。まず研究(1)、(3)についてその結果をより一般のアファイン過程やレヴィ駆動型ジャンプ(拡散)過程に対して拡張することが考えられる。特に近年計量ファイナンスの分野では局所安定過程と呼ばれる確率過程(レヴィ駆動型確率過程の一種)を用いた資産価格のモデリングやそのモデルの統計的推測が注目されている。このようなモデルに対して研究(3)の結果が拡張できればより柔軟な金融データのモデリングと金融資産の統計的リスク管理を行うことが可能になる。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 6件、 招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] Cornell Univerisy(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Cornell Univerisy
  • [雑誌論文] Power variations and testing for co-jumps: the small noise approach.2018

    • 著者名/発表者名
      Kurisu, D.
    • 雑誌名

      Scandinavian Journal of Statistics

      巻: 45 ページ: 482-512

    • DOI

      https://doi.org/10.1111/sjos.12309

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous multivariate Hawkes-type point processes and their application to financial markets.2018

    • 著者名/発表者名
      Kunitomo, N., Kurisu, D. and Awaya, N.
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Statistics and Data Science

      巻: 1 ページ: 297-332

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s42081-018-0017-3

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 高頻度観測の下でのLevy密度のノンパラメトリック推定とブートストラップ法によるconfidence bandの構成.2018

    • 著者名/発表者名
      栗栖大輔
    • 雑誌名

      統計数理研究所共同研究リポート「無限分解可能過程に関連する諸問題」

      巻: 402 ページ: 61-70

  • [雑誌論文] Levy駆動型Ornstein-Uhlenbeck過程のLevy測度に対する信頼バンドの構成.2018

    • 著者名/発表者名
      栗栖大輔
    • 雑誌名

      京都大学数理解析研究所講究録

      巻: 2091 ページ: 116-124

  • [学会発表] Nonparametric inference for Levy models.2019

    • 著者名/発表者名
      Kurisu, D.
    • 学会等名
      ICMMA2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Nonparametric inference on Levy-driven Ornstein-Uhlenbeck processes under discrete observations.2018

    • 著者名/発表者名
      Kurisu, D.
    • 学会等名
      IMS-APRM2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Nonparametric inference on Levy measures of Levy-driven Ornstein-Uhlenbeck processes.2018

    • 著者名/発表者名
      Kurisu, D.
    • 学会等名
      JSM2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Bootstrap confidence bands for spectral estimation of Levy densities under high-frequency observations.2018

    • 著者名/発表者名
      Kurisu, D.
    • 学会等名
      ANU College of Business and Economics RSFAS Seminar
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Bootstrap confidence bands for Levy densities under high-frequency observations and its applications to financial data.2018

    • 著者名/発表者名
      Kurisu, D.
    • 学会等名
      LSE STICERD Econometrics Seminar
    • 国際学会
  • [学会発表] Nonparametric inference on Levy-driven Ornstein-Uhlenbeck processes.2018

    • 著者名/発表者名
      Kurisu, D.
    • 学会等名
      CMStatistics2018
    • 国際学会
  • [学会発表] 不等間隔観測の下でのノンパラメトリック空間回帰モデルに対する統計的推測.2018

    • 著者名/発表者名
      栗栖大輔
    • 学会等名
      データサイエンス・松本キャンプ2018
  • [学会発表] Nonparametric inference on compound Poisson-driven Ornstein-Uhlenbeck processes.2018

    • 著者名/発表者名
      栗栖大輔
    • 学会等名
      統計関連学会連合大会
  • [図書] Separating Information Maximum Likelihood Method for High-Frequency Data.2018

    • 著者名/発表者名
      Kunitomo, N., Sato, S. and Kurisu, D.
    • 総ページ数
      124
    • 出版者
      Springer

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公開日: 2019-12-27  

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