基于相空间重构理论的单变量金融时间序列波动预警.pdfVIP

2015／02 总第454期 商业研 究 COMMERCIALREsEARCH 文章编号：1001—148X (2015)02—0070—06 基于相空间重构理论的单变量金融时间序列波动预警 王朝勇 ，孙延风 ，裴志利。 (1．古林工程技术师范学院应用理学院，长春 130021； 2．吉林大学 计算机科学与技术学院，长春 130012； 3．内蒙古民族大学计算机科学与技术学院，内蒙古 通辽 028000) 摘要 ：针对单变量金融时间序列，本文基于相空间重构理论和 Shannon信息传输理论提 出PSR— IDL波动预警方法，对深交所平安银行价格波动序列进行实证。研究发现：在序列接近波动转换 临界之前，PSR—IDL指数显著增加并且连续突破警戒阈值 ；PSR—IDL在接近波动转换临界点之 前 100天里有 74天发出清晰预警信号，但经典的波动预警指标 CSD却没有发 出清晰稳定的预警 信号。这表明，在缺少有效预测模型的情况下，PSR—IDL用作单变量金融时间序列波动临界转 换预警是可行有效的。 关键词：金融时间序列；波动预警 ；相空间重构；信．E-消散长度 中图分类号：1783 文献标识码：A 一 、 再U菁 近年来 ，资产价格剧烈波动导致的金融危机对金融系统和实体经济都产生 了较大的影响。当市场参 与者感受到金融波动增大时，都会采取避险行为，而各种决策的合力会使波动螺旋性扩大 ，助推风险进 一 步放大。因此 ，建立有效的金融市场资产价格波动预警机制就显得尤为重要。 金融市场的参与者为了规避风险，往往利用投资和交易逐渐构筑了相互依赖 、相互作用 的网络系 统 。在这样复杂的金融动态网络系统里 ，由于缺少具有预测能力的洞察机制 ，使得提前探查到金融波 动临界转换是相当困难的 。然而，波动临界转换通常是 由于系统内大部分系统单元突然并且 同时发生 了改变，导致系统整体进人波动的临界状态。这一外在表现反映出系统内单元之间相互作用而形成长期 关联性的本质 ，即系统 内的任一单元在某种程度上都能感知其它元素的状态 。而这种感知，实质就是信 息传递。因此 ，通过系统单元之间信息传递的度量 ，便可测得彼此关联 的强度 ，从而实现探查波动转换 临界的 目的 。 收稿 日期 ：2014—10—16 作者简介：王朝勇 (1975一)，男，吉林延吉人，吉林工程技术师范学院应用理学院副教授，工学博士，应用经济学 博士后 ，研究方向：数据挖掘、金融风险；孙延风 (1972一)，男，长春人，吉林大学计算机科学与技术 学院副教授，工学博士，应用经济学博士后，研究方向：机器学习、金融工程；裴志利 (1968一)，本文 通讯作者，男，内蒙古通辽人，内蒙古民族大学计算机科学与技术学院教授，工学博士，研究方向：机 器学习、大数据、生物信息。 基金项 目：国家 自然科学基金项 目，项 目编号61373067；内蒙古 自治区 “草原英才工程” (2013)；吉林 省教育厅科学技术研究 “十二五”规划项 目，项 目编号：2011299；吉林省 自然科学基金项 目，项 目编 号 ：201215168。 总第454期 王朝勇：基于相空间重构理论的单变量金融时间序列波动预警 ·71 · 当前 ，国际上最有影响力的波动预警指标是临界慢化 (CriticalSlowingDown，CSD)，它是指当系统大 幅波动时 ，其 自相关系数相应增加 。CSD的理论依据是 ：相对 于稳定系统，不稳定系统被扰乱后恢复 到 自然状态相对较慢。换言之 ，系统越稳定 ，恢复到它 的自然状态 的趋势就越强，对瞬间扰动的反应就 越快。还有一些针对高维时间序列的预警指标 ，例如系统信号的空间相关性和方差 。文献 [1]提出了 信息消散长度 (InformationDissipationLength，IDL)并将其成功应用于雷曼兄弟破产事件预警 中，其所用 数据来 自于 ING银行的欧元和美元期货 的不同交割年份的 日利率互换价格序列 ，这从研究对象层面上看 ， 属于多变量时间