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基于小波包重构信号能量分布特征的心音分类识别

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中国医学物理学杂志 2024年第2期41卷 205-211页

作者：房玉昌业勤郭子健王维博刘栋博西华大学电气与电子信息学院四川成都610039

目的:为了有效识别心脏疾病心音的病理特征信息进行心脏疾病早期筛查,提出一种基于小波包系数重构信号能量序列的分布特征提取算法。方法:应用小波包分解算法对原始心音信号进行10层成分分解,获得各层小波包系数后对每一个系数进行重构... 详细信息

目的:为了有效识别心脏疾病心音的病理特征信息进行心脏疾病早期筛查,提出一种基于小波包系数重构信号能量序列的分布特征提取算法。方法:应用小波包分解算法对原始心音信号进行10层成分分解,获得各层小波包系数后对每一个系数进行重构,计算重构信号的能量并按原序排列构成能量序列。分析各层重构信号的能量序列的分布特征,并把分布特征作为分类特征。应用支持向量机、K近邻和决策树对正常心音和各类心脏疾病心音信号进行分类识别。结果:应用重构信号能量序列的分布特征结合决策树分类器,对公开数据集的5种心音分类识别准确率可达93.6%;对临床采集的正常心音和肥厚性心肌病心音数据分类准确率最高达95.6%。结论:本文算法能提取异常心音信号的有效病理信息,为临床心脏病听诊提供参考。

关键词：心肌病心音小波包分解峰度偏度

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考虑偏峰统计特征的压气机叶栅前缘半径加工误差不确定性量化研究

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航空学报 2024年

作者：但玥高丽敏余华蔚李瑞宇罗秋生郝玉扬太行实验室中国航发四川燃气涡轮研究院西安交通大学航天航空学院西北工业大学动力与能源学院

压气机叶片加工几何不确定性问题十分突出，作为不确定性量化系统的输入，准确表达其统计分布对系统输出尤为重要。针对某100个压气机转子叶片同一叶高截面前缘半径误差，进行统计分析发现其分布呈现左偏特征，且为尖峰态，非正态性显... 详细信息

压气机叶片加工几何不确定性问题十分突出，作为不确定性量化系统的输入，准确表达其统计分布对系统输出尤为重要。针对某100个压气机转子叶片同一叶高截面前缘半径误差，进行统计分析发现其分布呈现左偏特征，且为尖峰态，非正态性显著；然后，为补充正态分布的局限性，使用条件期望最大化的方法获得具有偏峰特征的误差分布，并与正态分布对比发现偏峰分布拟合程度更佳；最后，将服从两种分布的前缘半径误差分别作为不确定性量化输入，以叶栅总压损失系数和静压比作为响应，对比量化结果发现，不同分布对应的总压损失系数和静压比均值的差异不到1%，可考虑忽略，而分散度差异显著，且总压损失系数分散度变化量较静压比的更大，最大约20%；此外，若以正态分布作为输入，会显著高估前缘半径误差不确定性对叶栅气动性能分散度的影响与性能变化范围，而低估性能恶化的可能性。研究说明了“考虑加工误差偏峰特征”的必要性，以期对叶片精细化加工提供更准确的参考。

关键词：加工误差偏度峰度统计分布不确定性分析

基于钦州湾验潮站2008-2020年潮位序列的潮汐特征研究

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广西科学 2024年第1期31卷 71-78页

作者：陈旭翁培耀陈振华广西大学海洋学院广西南海珊瑚礁研究重点实验室广西南宁530004 北部湾大学海洋学院广西北部湾海洋环境变化与灾害研究重点实验室广西钦州535011 钦州市海洋环境监测预报中心广西钦州535000

潮汐是钦州湾的主要海洋动力,对物质输运、海洋工程、海洋生态环境等都有重要影响。本研究基于钦州湾验潮站2008-2020年共13年的水位观测资料,利用潮汐调和分析、偏度计算和线性回归等方法,分析钦州湾长时间的潮汐变化、潮不对称性特征... 详细信息

潮汐是钦州湾的主要海洋动力,对物质输运、海洋工程、海洋生态环境等都有重要影响。本研究基于钦州湾验潮站2008-2020年共13年的水位观测资料,利用潮汐调和分析、偏度计算和线性回归等方法,分析钦州湾长时间的潮汐变化、潮不对称性特征及海平面变化趋势。结果表明,钦州湾验潮站潮汐以O_(1)、K_(1)分潮占优,属于规则全日潮。主要分潮振幅有显著的年际变化,2008年为最小值,O_(1)为95.82 cm,K_(1)为88.18 cm,M_(2)为39.53 cm;2016年达到最大值,O_(1)为104.27 cm,K_(1)为95.15 cm,M_(2)为46.16 cm,这一变化与月赤纬角的变化有关。钦州湾潮不对称现象显著,涨潮历时比落潮历时多2-3 h,造成该现象的主要原因是受到半日分潮和全日分潮之间相互作用的影响,其中主要贡献来源于O_(1)、K_(1)、M_(2)之间的相互作用,占总潮汐偏度的80.97%-83.51%。钦州湾海平面有逐年上升的趋势,平均上升速率约为0.96 cm/a,高于同期南海沿海海平面的平均上升速率。研究成果可为钦州湾防灾减灾和港口工程建设提供科学依据。

关键词：钦州湾调和分析潮汐特征偏度潮不对称性

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四阶Edgeworth密度函数上的有效域与隐含波动率应用

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杭州师范大学学报（自然科学版） 2024年第3期23卷 333-340页

作者：沈康力林炜张慧增杭州师范大学数学学院浙江杭州311121

以正态分布为基底的Edgeworth级数展开是一个渐进展开序列,其截断形式常用以逼近未知的概率密度函数.若截断的Edgeworth级数能成为一个有效的(非负的)概率密度,前提条件是对参数(累积量)的取值做一些限制.文章介绍了在数值上求解四阶Edg... 详细信息

以正态分布为基底的Edgeworth级数展开是一个渐进展开序列,其截断形式常用以逼近未知的概率密度函数.若截断的Edgeworth级数能成为一个有效的(非负的)概率密度,前提条件是对参数(累积量)的取值做一些限制.文章介绍了在数值上求解四阶Edgeworth展开中参数的约束区域的算法,从而保证参数限制在有效区域内的四阶Edgeworth展开序列可以被认为是有效的概率密度.此外,给出了基于Black-Scholes公式的四阶Edgeworth密度函数的期权定价公式,并建立了隐含波动率微笑的水平、斜率和曲率与风险中性标准差、偏度和超值峰度之间的联系.

关键词： Edgeworth级数 Edgeworth密度函数隐含波动率微笑偏度峰度

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我国股票市场收益率偏度对风险补偿的影响研究

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中国管理科学 2022年第2期30卷 48-57页

作者：米先华马超群赵新伟湖南大学工商管理学院湖南长沙410082 江苏理工学院商学院江苏常州213001

收益率与波动率之间的关系(风险补偿)在金融资产定价和风险管理中至关重要,但二者之间的研究却一直没有定论。金融理论表明为正向关系,但实证却往往得到相反的结果。众所周知,尖峰厚尾以及负偏是收益率的典型特性。这些内在属性对风险... 详细信息

收益率与波动率之间的关系(风险补偿)在金融资产定价和风险管理中至关重要,但二者之间的研究却一直没有定论。金融理论表明为正向关系,但实证却往往得到相反的结果。众所周知,尖峰厚尾以及负偏是收益率的典型特性。这些内在属性对风险补偿无疑有着重要的影响。本文研究表明,收益率的负偏和尖峰厚尾会导致风险补偿系数减小,进而导致风险补偿系数在实证当中的不确定性。虽然各个行业的夏普比率相差无几,我国股票市场的第"Ⅰ"类、第"Ⅱ"类风险补偿以及风险价格在不同行业之间存在较大的差异,且三者随着投资期限的增长,分别有下降、上升和轻微上升的趋势。

关键词：风险补偿偏度峰度 GARCH SGT分布

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计算机体层摄影术纹理分析诊断肺结节的临床研究探讨

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中华养生保健 2024年第8期 167-170页

作者：耿加宏万娟周超江苏省金湖县中医院放射科

目的探讨与分析计算机体层摄影术纹理分析诊断肺结节的临床价值。方法选取2019年2月—2022年5月在江苏省金湖县中医院进行诊治的86例肺结节患者作为研究对象，在86例患者中，病理诊断为恶性结节18例（恶性组），良性结节68例（良性组... 详细信息

目的探讨与分析计算机体层摄影术纹理分析诊断肺结节的临床价值。方法选取2019年2月—2022年5月在江苏省金湖县中医院进行诊治的86例肺结节患者作为研究对象，在86例患者中，病理诊断为恶性结节18例（恶性组），良性结节68例（良性组）。所有患者都给予常规CT与计算机体层摄影术纹理分析，记录影像学特征并定量纹理参数。结果所有患者图像均能显示4～6级分支，恶性组的CT图像质量评分与良性组比较，差异无统计学意义（P>0.05）。恶性组的分叶征、空泡征、胸膜凹陷征、支气管充气征等占比为88.89%、77.78%、72.22%、83.33%，显著高于良性组的32.35%、33.82%、27.94%、32.35%，差异有统计学意义（P偏度、最大值与良性组相比都显著提高，差异有统计学意义（P度与特异度为88.89%(16/18)和98.52%(67/68)。结论计算机体层摄影术纹理在肺结节的应用能够提供肉眼无法观察的纹理特征，可定量评估肺结节，诊断肺结节良恶性具有很好的敏感度与特异度。

关键词：计算机体层摄影术纹理分析肺结节支气管充气征 CT值熵值偏度

集成学习方法的已实现波动率预测和偏度信息含量研究

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重庆理工大学学报（自然科学） 2022年第4期36卷 243-253页

作者：王云润乔高秀西南交通大学数学学院成都611756

为了探究风险中性偏度和历史偏度的信息含量及其对已实现波动率的预测能力,以S&P 500指数为研究对象构建出4个偏度指标,基于单个机器学习算法,提出数据驱动的窗口平均集成预测方法来克服市场结构突变导致的模型不确定性问题。经实证研... 详细信息

为了探究风险中性偏度和历史偏度的信息含量及其对已实现波动率的预测能力,以S&P 500指数为研究对象构建出4个偏度指标,基于单个机器学习算法,提出数据驱动的窗口平均集成预测方法来克服市场结构突变导致的模型不确定性问题。经实证研究发现:风险中性偏度的预测能力整体上优于基于日数据和日内高频数据的历史偏度指标;在预测方法上,非线性支持向量回归(SVR)预测效果优于线性最小二乘估计和带惩罚项的线性回归,且基于SVR的窗口平均集成方法对波动率的预测效果最优。

关键词：已实现波动偏度 S&P 500指数机器学习集成学习

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偏度约束下投资组合理论在证券市场的有效性研究

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偏度约束下投资组合理论在证券市场的有效性研究

作者：周晓宇哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

投资组合的选择一直是金融投资领域的核心问题。选择投资组合时,需要考虑收益一定时风险最小或者风险一定时收益最大的最优化问题,投资者往往在收益和风险这两个相互颉颃的因素中难以抉择。在马柯维茨提出投资组合理论后,通过使用证券... 详细信息

投资组合的选择一直是金融投资领域的核心问题。选择投资组合时,需要考虑收益一定时风险最小或者风险一定时收益最大的最优化问题,投资者往往在收益和风险这两个相互颉颃的因素中难以抉择。在马柯维茨提出投资组合理论后,通过使用证券收益率的均值表示收益,收益率的方差表示风险,投资组合理论取得了巨大的进步。然而,随着研究的不断深入,不仅发现传统理论中方差无法衡量非对称性风险,而且已经有大量学者证明现实中的证券市场,尤其是中国证券市场这样新兴证券市场的收益率并不服从正态分布,因此投资组合的选择还需要考虑更高阶矩的影响。本文沿用马柯维茨投资组合理论分析框架,以理论假设为出发点,将偏度因素作为落脚点,纳入偏度因素到马柯维茨投资组合理论体系来改进传统的投资组合理论,再进一步修正资本资产定价模型为偏度约束下的资本资产定价模型,相对于直接在资本资产定价模型中增加偏度因子的研究方法,本文的研究方法更具说服力和规范性。首先,本文从理论假设开始,展开介绍了传统的马柯维茨投资组合理论如何推导出均值—方差模型,并指出其局限性;其次,通过分析中国证券市场收益率呈非对称分布的特点,利用唯一封闭解的算法,详细构建了均值—方差—偏度模型;再次,构建新模型的同时,提出用活跃比率来代替夏普比率,活跃比率不仅可以衡量市场组合风险调整收益的表现,还可以在收益率服从偏正态分布这个更现实的假设下衡量市场组合的活跃程度;最后,通过资本资产定价模型,对中国证券市场真实证券数据进行验证,发现本文建立的新模型对真实数据的拟合程度显著优于传统的资本资产定价模型,说明新模型应用于资产定价时误差更小,更适用于中国证券市场,可以全面提升基于投资组合理论的优化模型在中国证券市场的有效性,以便实现资源的有效配置和资产的合理定价。基于中国证券市场存在较大偏度的情况,给出针对机构投资者、个人投资者和监管部门的建议和对策。

关键词：投资组合理论资本资产定价模型偏度市场组合

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偏度因子对于投资组合的影响研究

偏度因子对于投资组合的影响研究

作者：罗晟江西财经大学

学位级别：硕士

金融资产的投资方式种类繁多,特点各异,而投资组合决策是指将金融资产以一定的配置方式投资于不同的金融产品,以达到提高收益、分散风险的目的。世界上第一个投资组合模型是1952年由Markowitz提出的均值方差模型,均值方差模型的提出吸... 详细信息

金融资产的投资方式种类繁多,特点各异,而投资组合决策是指将金融资产以一定的配置方式投资于不同的金融产品,以达到提高收益、分散风险的目的。世界上第一个投资组合模型是1952年由Markowitz提出的均值方差模型,均值方差模型的提出吸引了众多学者的关注,经历了70年的发展,世界各地的专家学者们对投资组合理论的研究不断深入,提出了多因子模型、收益率高阶矩模型等多种投资组合模型。高阶矩模型中三阶矩的偏度是金融市场中的重要指标之一,收益率的偏度代表着金融资产收益率左右分布的不对称性,偏度增大会使坐标轴右侧收益率向正向延伸,坐标轴左侧收益率在原点附近聚集,可以在提高收益率上限的同时减少发生大额损失的风险,能够较好地满足投资者对于收益和下行风险两方面的需求。基于此,本文以偏度因子对于投资组合的影响研究为主题,分析偏度是否能够真正有效提高投资者的投资效用,从以下几方面进行研究:第一,介绍偏度测度的常用方法,即传统的三阶矩方法、分位数方法、基于Cornish-Fisher展开的混合方法以及对偏度的时间加权方法,并通过图示法与改进的变异系数法将各种测度方法进行稳健性的对比分析。第二,将偏度作为重要因子引入权重函数,同时结合效用理论中CRRA效用函数建立投资组合模型,即偏度模型(SK模型)和双因子的特征变量模型(AG-OP模型等)以及由偏度与多因子模型共同构成的综合模型,并采用拟牛顿法中BFGS算法求解模型中代求系数。第三,在A股中筛选出20支代表性成分股,将代表股的数据代入模型建立投资组合,并对各模型的收益率、下行风险以及“博彩”等特性进行对比检验,分析各投资组合模型的优缺点。本文的研究结论主要有:第一,通过图示法和改进的变异系数法对比了常用偏度测度方法的稳健性,由图示法直观看出分位数方法所测偏度在抗大幅震荡方面较三阶矩方法所测偏度具有显著优势,进一步通过改进的变异系数法计算得出分位数方法测度的偏度稳健性相比三阶矩方法提升20%左右。第二,模型实证结果显示,以等权模型作为对照组,偏度模型、特征变量模型以及综合模型都具有远超等权模型的收益表现,且三类模型策略均体现出高频大额涨幅的“博彩”特性。在抗风险方面,引入了偏度因子的偏度模型表现出更强的抗风险能力,其下行风险降低至与等权模型接近,而Sharpe比率和Sortino比率远高于等权模型,大额跌幅的频次相较于其他模型亦明显降低,故本文认为偏度模型是一种极具投资价值的投资组合模型,其中基于分位数积分法偏度建立的SK(INT)模型为最具性价比的模型,具有极高的投资潜力和研究价值。本文以股票为金融资产标的,选取A股中20支代表性成分股作为实验样本,涉及大中小盘中多个行业,实证结果具有普遍性,时间上选取了2008年9月1日到2021年8月31日的最新交易数据进行研究,并将2018年9月1日到2021年8月31日的数据作为测试集进行模型回测,在收益风险指标评价的基础上进一步提高了实证结果的可靠性。本文创新点主要体现在:构建了偏度的投资组合模型;构建了以资产增长率和营业净利率的双因子组合作为特征变量,并将营业利润率取倒数也作为特征变量进行对比实验;改进了变异系数使其可以用于衡量均值接近0的数据波动性。

关键词：投资组合股票收益风险偏度博彩