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基于LASSO回归的r-vine copula模型构建及其在化工过程故障检测中的应用

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重庆大学学报 2023年第1期46卷 27-34页

作者：邓红涛贾琼李绍军李伟石河子大学新疆石河子832000 华东理工大学化工过程先进控制和优化技术教育部重点实验室上海200237

vine copula模型在描述高维数据间的非线性、非高斯特性相依关系问题上提供了一种新的思路,在化工过程建模领域受到越来越多关注。笔者将LASSO(least absolute shrinkage and selection operator)回归引入r-vine copula(LASSO-r-vine co... 详细信息

vine copula模型在描述高维数据间的非线性、非高斯特性相依关系问题上提供了一种新的思路,在化工过程建模领域受到越来越多关注。笔者将LASSO(least absolute shrinkage and selection operator)回归引入r-vine copula(LASSO-r-vine copula,LrVC),根据变量间联系的强弱程度确定变量在r-vine矩阵中的位置,利用回归分析正则化路径选择r-vine copula矩阵结构,遵循r-vine矩阵构建规则和回归过程确定r-vine结构矩阵模型,以获得一个与变量独立性有关的稀疏矩阵模型。该方法构建的矩阵结构独立于copula函数类型和参数,在处理高维度复杂工业过程数据时,利用稀疏模型和惩罚力度简化copula函数类型选择过程,缩短了建模时间,使统计建模具有更强的灵活性。该方法在TE(Tennessee Eastman)和醋酸脱水过程故障监测中表现出较好的预测效果,证明了提出的方法在非线性、非高斯过程的有效性。

关键词：过程监控相关性 r-vine copula LASSO回归

基于r-vine copula的财险公司经济资本度量与分散化效益研究

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保险研究 2024年第6期 55-69页

作者：郑敏郑苏晋刘皖中央财经大学保险学院中央财经大学中国精算研究院中国财产再保险有限责任公司

经济资本在保险公司内部风险管理和资本配置等方面发挥着至关重要的作用,它能够准确地反映保险公司所面临的风险状况,并为风险的有效管理与资本的合理配置提供重要依据。本文以财险公司的经济资本为研究对象,在传统资产负债模型的框架下... 详细信息

经济资本在保险公司内部风险管理和资本配置等方面发挥着至关重要的作用,它能够准确地反映保险公司所面临的风险状况,并为风险的有效管理与资本的合理配置提供重要依据。本文以财险公司的经济资本为研究对象,在传统资产负债模型的框架下,通过r-vine copula风险聚合方法对资产和负债进行联合建模,进而计算经济资本并分析相应的分散化效益,并与监管方法进行比较。研究结果表明财险公司的资产和负债存在复杂的依赖关系,利用vine结构可以更加全面、精确地描述这两者之间的非对称和非线性相关性,同时拟合数据的尾部特征,进而获得更为稳健的净资本估计量,以及更为真实的经济资本需求和相应的分散效益。相较于偿付能力规则下的线性聚合方法,r-vine copula风险聚合方法能充分利用资产变量和负债变量之间的相关性信息,适宜用作计算经济资本的内部模型。该模型以风险为导向,为研究资产和负债的联动关系提供一个新的方法,可以帮助财险公司更好地管理风险,并提升整体业务的稳定性和可持续发展能力。

关键词：经济资本 r-vine copula 分散化效益破产概率

基于r-vine copula的金融市场系统性风险测度

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技术经济与管理研究 2020年第10期 77-83页

作者：胡一博赖玉洁西安航空学院经济管理学院陕西西安710077

近年来,以股市为代表的各国金融市场的系统性暴涨暴跌给实体经济的稳定发展带来了众多的不确定因素。正因如此,需对股票市场极端条件下波动的系统联动性与条件分散效应进行研究。文章首先构建极值r-vine copula模型,分析了全球六大股票... 详细信息

近年来,以股市为代表的各国金融市场的系统性暴涨暴跌给实体经济的稳定发展带来了众多的不确定因素。正因如此,需对股票市场极端条件下波动的系统联动性与条件分散效应进行研究。文章首先构建极值r-vine copula模型,分析了全球六大股票市场的风险相依关系及分散效应。在此基础上,构建出资产组合的Var模型,测试样本之外的极端风险,并通过Kupiec回溯检验方法,验证了模型的有效性。研究结果表明:结合EVT极值理论的r-vine copula模型能够有效地描述各国股票市场间的尾部极值系统性风险相依关系,取得了更好的全球股票市场系统性风险关联与测度效果,英国富时100指数起到了系统性风险的连接作用。通过vine copula结构分解进一步分析发现,欧美地区的系统性风险相对亚洲地区更难被分散。

关键词：系统风险极值理论 r-vine copula Kupiec检验

国际股市的相依结构与风险传递研究 ——基于变结构r-vine copula模型

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国际股市的相依结构与风险传递研究 ——基于变结构R-Vine Copula...

作者：张璠天津财经大学

学位级别：硕士

随着经济全球化和金融一体化的不断深入,各个国家和地区金融市场之间的相依结构也更加复杂,这意味着金融风险不断增大。而要正确度量金融市场之间的相依关系与相依结构的关键在于寻找合适的工具。copula函数就是一种有效的分析金融市场... 详细信息

随着经济全球化和金融一体化的不断深入,各个国家和地区金融市场之间的相依结构也更加复杂,这意味着金融风险不断增大。而要正确度量金融市场之间的相依关系与相依结构的关键在于寻找合适的工具。copula函数就是一种有效的分析金融市场之间相依关系与结构的工具,它能够捕捉到极端事件的细微变化给金融市场之间的相依关系与结构带来的波动,有着很大的理论和应用研究价值。在新冠肺炎疫情不断反复的背景下,我国强调要密切关注国际金融市场的变化,坚守住不发生系统性金融风险的底线。因此,用copula函数分析国际金融市场之间的复杂相依结构和风险传递效应,既有一定的理论意义,又对监管部门有针对性地制定相关政策和投资者防范金融风险都有一定的现实指导意义。论文对前人所研究的copula理论和结构突变理论进行了系统性的整合,建立起变结构r-vine copula模型,并应用所建立的模型对实际问题进行实证研究。首先论文介绍了变结构点的检测方法,并通过模拟研究证实了该方法的有效性,基于此,构建变结构r-vine copula模型。其次,应用变结构r-vine copula模型对从国际上选出的具有代表性的28个股票市场的相依结构和风险传递效应进行实证研究。最后根据实证研究,总结了降低金融风险的方法。研究表明,将r-vine copula模型和变点检验相结合,构造变结构r-vine copula模型,可避免人为进行变点判断的主观性。论文在新冠肺炎疫情的爆发,给国际股票市场带来很大冲击的背景下,应用构建的变结构r-vine copula模型研究了所选28只股票指数在新冠肺炎疫情和近几年的重大金融危机冲击下的相依结构和风险传递效应,结果表明,从相依结构来看,全球股市相依结构存在明显的洲际地域聚集特征,且亚太区域内两两相联股市之间的相依性普遍低于欧洲区域和美洲区域内两两相联股市之间的相依性;从风险传递效应来看,次贷危机的风险传递效应大于新冠肺炎疫情,欧债危机的风险传递效应最小。

关键词： r-vine copula 国际股市变点检验相依结构

基于r-vine copula的财险公司经济资本度量与分散化效益研究

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基于R-Vine Copula的财险公司经济资本度量与分散化效益研究

作者：刘皖中央财经大学

学位级别：硕士

经济资本对于保险公司内部风险管理、资本管理起到不可或缺的作用,同样作为对于非预期损失的资本度量,经济资本较监管资本区别在于能够更准确反应公司自身所面临的风险状况和管理者目标,在保证整体偿付能力充足的条件下起到提升资本的... 详细信息

经济资本对于保险公司内部风险管理、资本管理起到不可或缺的作用,同样作为对于非预期损失的资本度量,经济资本较监管资本区别在于能够更准确反应公司自身所面临的风险状况和管理者目标,在保证整体偿付能力充足的条件下起到提升资本的使用效率、改善业务结构和绩效评估等作用。保险公司应选择合适的模型对整体风险进行合理评估,过于审慎的方法与假设往往会造成资本的浪费与财务状况的恶化。经济资本的传统风险聚合方法在应用上有着诸多局限,因此我们将金融领域新兴的r-vine copula方法应用在偿付能力模型当中,因其建模灵活且聚合能力强,所以在高维金融风险联结具有独特优势。本文利用该工具构建资产负债联合分布,以期能够对风险因素之间的尾部关系更加精准的估计。当模型能够捕捉风险间相依关系时,往往能产生相较于风险独立情形下的经济资本节约效应,即分散化效益。本文首先根据人保财险公司2021年末的实际经营数据对不同业务线赔付率参数与大类资产收益率边缘分布进行拟合,然后在经典资产负债模型下,使用r-vine copula对净资产进行蒙特卡洛模拟,从而得到各风险之间的r-vine相关结构、经济资本估计值与分散化效益大小,最后将其与其它多元copula方法下的估计值进行比较。本文的研究表明,风险的尾部关系对于非预期损失的量化至关重要,因为尾部的极端损失对应经济资本的最大损失估计。r-vine利用藤树结构可以任意联结不同的二元copula,对非对称、非线性相关的风险聚合有着独特优势,在函数选择上亦能根据数据的尾部特征自行调整。这些优势在结果上表现为更加稳健的净资本估计量、更低的经济资本需求和更大的经济资本分散化效益。分析藤树结构本文还发现,财险公司承保风险和投资风险有着复杂的依赖关系,使用该模型能以风险为导向,量化资产负债的联动关系,为承保风险与投资风险的聚合提出新方法。

关键词：经济资本 r-vine copula 分散化效益破产概率

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危机时期中国股市跨行业风险传染效应

东北大学学报（自然科学版） 2023年第6期44卷 898-905,912页

作者：于金明金秀刘月立东北大学工商管理学院辽宁沈阳110169

在危机频发背景下,本文应用r-vine copula和溢出指数模型,结合金融危机､欧债危机､新冠疫情等危机事件,从风险关联和风险溢出双重视角考察危机时期中国股市跨行业风险传染效应.研究发现:危机时期中国股市出现跨行业传染现象,行业关联网... 详细信息

在危机频发背景下,本文应用r-vine copula和溢出指数模型,结合金融危机､欧债危机､新冠疫情等危机事件,从风险关联和风险溢出双重视角考察危机时期中国股市跨行业风险传染效应.研究发现:危机时期中国股市出现跨行业传染现象,行业关联网络和溢出网络变迁具有“事件驱动”特征.在危机时期,工业始终处于关联网络的中心,可选消费(简称可选)和材料在各个时期与工业紧密相连,三者是主要的风险驱动行业;能源､电信､医药和金融始终处于关联网络的边缘位置,是主要的风险接受行业.研究结果为投资者微观资产配置､监管部门宏观审慎管理和风险防范提供有益参考.

关键词：跨行业风险传染危机时期 r-vine copula 溢出指数模型中国股市

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基于copula函数的黄河中下游干支流多库来水丰枯遭遇分析

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基于Copula函数的黄河中下游干支流多库来水丰枯遭遇分析

作者：张倩郑州大学

学位级别：硕士

随着经济发展的加快,黄河流域对水资源的需求呈持续增长趋势,然而黄河的水资源量却呈减少趋势。结合黄河流域来水呈年际和年内分布不均的情况,黄河中下游多年来陆续修建陆浑水库、故县水库、小浪底水库和河口村水库,水库的调蓄功能使得... 详细信息

随着经济发展的加快,黄河流域对水资源的需求呈持续增长趋势,然而黄河的水资源量却呈减少趋势。结合黄河流域来水呈年际和年内分布不均的情况,黄河中下游多年来陆续修建陆浑水库、故县水库、小浪底水库和河口村水库,水库的调蓄功能使得上游来水得到较高效率的利用。然而,研究四个水库联合调配方案时采用的来水数据多为多年平均径流量或者某一频率特征值,没能反映出来水长时间的变化及四个水库间的相关特征。对四个水库的来水进行丰枯遭遇分析,可为联合调度供水方案的制定提供参考,有利于进一步提高对水资源的利用效率。但是,目前的水文分析研究中,较高维度的联合分布的研究还较少。本文先使用二维copula模型进行单支流水库与干流水库来水丰枯遭遇分析,再根据得到的结果和r-藤(vine)copula模型不同构造方式的特点确定使用C-vine构造方式,对黄河中下游四个水库的来水进行四维联合丰枯遭遇分析。主要的研究工作与成果如下:(1)根据搜集到的数据画出小浪底水库、故县水库、陆浑水库和河口村水库1987-2016年的来水变化折线图和变化趋势线,进行全年、汛期、非汛期的来水规律分析,得到各个水库的变化情况及水库间的关系,为下文提供背景基础。(2)将四个水库全年、汛期、非汛期来水与不同边缘分布进行拟合,采用AIC信息准则法和rMSE均方根误差法进行优选。将边缘分布函数代入常用的copula函数中,使用K-S检验法进行拟合检验,使用AIC信息准则法和OLS最小准则法进行优选,得到单个支流水库与干流水库组合全年、汛期、非汛期来水的二维copula函数,画出分布图。将从图中得到的值代入丰枯遭遇概率计算公式,得到三个组合各自全年、汛期、非汛期的9种丰枯遭遇类型的概率。对结果进行分析,得到三个支流水库来水分别与干流水库小浪底水库来水的相关性。(3)根据r-vine copula模型常用构造方式的特点,结合四个水库间的相互关系,确定使用C-vine构造方式。基于二维copula函数的拟合优选方法和Cvine构造步骤,分别建立四库来水在全年、汛期、非汛期的联合分布模型,采用极大似然估计法和PIT检验法对模型进行参数估计和拟合检验。将通过模型得到的值代入推导出的四维丰枯遭遇概率计算公式中,得到四库来水81种联合丰枯遭遇组合在全年、汛期、非汛期的概率值,并得到对应的来水量。对结果进行分析得到:①四库不同组合可能发生缺水风险的概率;②各水库来水间有较好的互补性;③有利于三个支流水库来水共同向干流补水;④有利于汛期来水向非汛期补水。结论可为实际调度提供参考。本文用实例研究证明了r-vine copula的建模方法在水文四维联合频率分析中是可行的。

关键词：丰枯遭遇频率分析 r-vine copula 四维联合分布

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基于copula理论的碳市场风险研究

基于Copula理论的碳市场风险研究

作者：张静重庆理工大学

学位级别：硕士

随着碳交易全球化趋势不断加快,碳市场的波动越来越激烈,而碳市场风险不局限于单个市场本身,会迅速扩散到其他碳市场。这种风险传染具有较为明显的矢量特征,既有大小也有方向。为了掌握碳市场之间的信息和风险传递机制,助力碳市场风险... 详细信息

随着碳交易全球化趋势不断加快,碳市场的波动越来越激烈,而碳市场风险不局限于单个市场本身,会迅速扩散到其他碳市场。这种风险传染具有较为明显的矢量特征,既有大小也有方向。为了掌握碳市场之间的信息和风险传递机制,助力碳市场风险管理机制的制定和完善,越来越多的研究致力于碳市场风险研究领域,主要聚焦于碳市场风险测度与风险溢出效应。在碳市场的风险溢出效应的研究中,主要挑战在于联合分布的估计,针对多个变量之间通常的非线性相依关系,copula方法突破了线性相依性的限制,可以解决非线性,非对称相依性结构问题。本文在copula函数的基础上研究了多个碳市场之间的相依性结构以及风险溢出效应。首先,在已有文献的研究基础上,介绍了碳市场风险和copula理论相关知识以及时间序列分析相关理论。还介绍了相关风险测度、r-vine copula函数的定义及参数估计,以及基于copula函数的CoVar值的计算方法。其次,以上海、北京、湖北、广东、深圳碳市场为研究对象,分析碳市场之间的相依性结构。首先对近七年日收盘价收益率序列建立了ArMA-GArCH(1,1)模型,然后通过AIC等准则对残差选择最优边缘分布。结果显示,每个序列的最优边缘分布不尽相同,并不服从某一相同分布。然后通过最大生成树法建立r-vine结构,得到的r-vine copula模型以及参数结果表明了碳市场之间的相依性。结果显示,五个碳市场之间呈现出链状的D-vine结构,表明总体上碳市场之间的相依性不强,上海和深圳碳市场、湖北和广东碳市场之间存在着非对称的无条件尾部相依关系,而上海与北京碳市场、北京与广东碳市场之间存在着对称的无条件尾部相依关系。整体上条件相依性更弱于非条件相依性。这与碳市场的地理位置相对独立有一定关系,还与碳市场的区域发展机制有关,且我国2017年着手建立的全国统一碳市场目前发展还很不成熟,各碳市场之间的信息传递较少或联系较弱。最后,以欧盟和五个中国碳市场为研究对象,分析碳市场之间的风险溢出效应。首先对近七年的每日收盘价收益率序列建立了r-vine copula模型,然后基于vine结构中的copula函数计算得到CoVar值,在此基础上对碳市场之间的风险溢出效应进行分析。结果表明,从r-vine copula的结构来看,中国五个碳市场中,上海、北京、湖北碳市场是以欧盟碳市场为中心的相依性结构,表明这三个碳市场受欧盟碳市场的影响较大。从CoVar值看来,欧盟对上海、北京、湖北碳市场存在单向的风险溢出效应,其中欧盟碳交易市场对湖北碳市场的风险溢出效应最强。而湖北碳市场作为中国碳交易最活跃、市场流动性最高的碳市场,受欧盟碳市场的影响也最大。

关键词：碳市场 r-vine copula 风险相依性风险溢出效应 CoVar

基于r藤copula模型的银行间风险传染效应研究

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基于R藤Copula模型的银行间风险传染效应研究

作者：朱丽娟福州大学

学位级别：硕士

商业银行作为我国经济运行中的重要环节,在畅通国民经济循环中起到了关键性的作用,但银行危机一直是制约经济发展的潜在隐患之一。我国在2013年由单个银行的“违约门”事件发酵,曾引起同业拆借利率发生巨幅波动,银行股集体暴跌,昭示着... 详细信息

商业银行作为我国经济运行中的重要环节,在畅通国民经济循环中起到了关键性的作用,但银行危机一直是制约经济发展的潜在隐患之一。我国在2013年由单个银行的“违约门”事件发酵,曾引起同业拆借利率发生巨幅波动,银行股集体暴跌,昭示着银行间风险传染的危害性。此外,伴随着我国商业银行存款保险制度的推出以及相关文件的发布,政府将逐渐退出隐性担保,这对商业银行自身的风险管控能力提出了更高要求。在此背景下,研究我国上市商业银行间的风险传染效应将有助于各银行根据自身在相依结构中的位置,及时做好风险预案,提高风险防范能力,也有助于监管部门伺机采取时间维度以及截面维度的宏观审慎监管工具,结合微观审慎监管更好的防范银行业危机。本文首先从理论层面,结合金融脆弱性、信息不对称以及货币政策等理论对银行间风险传染的产生机理进行分析,再借助“医学传染”的过程对银行间风险传染的具体机制进行概述;其次,鉴于商业银行的股价波动可以很好的反映银行的总体经营情况和风险水平,本文进一步借助我国上市银行的股价数据从风险的相依结构和风险的溢出水平两个维度展开实证研究。基于数据的非对称性特征,文章构建了Ar(1)-TGArCH(1,1)-Skew t模型对数据进行拟合,提取波动性信息。在此基础上,有别于以往学者基于两两市场间构建copula模型的做法,本文引入r藤copula模型对我国上市银行的整体联动情况进行刻画,并借助CoVar和?CoVar的测算方法对我国不同银行之间的风险溢出水平进行量化分析;接着,考虑到不同经济形势的影响,文章进一步对次贷危机与欧债危机时期的银行间风险传染效应分阶段展开研究;最后,根据理论与实证研究的结果,结合现有的银行业监管模式,以及我国商业银行的监管现状,探讨我国商业银行间风险传染的防范机制,并提出相关的政策建议。本文的研究结果中给出了我国商业银行之间的风险相依结构和溢出风险价值。发现我国银行间的风险传染效应存在:相关性、传递性、周期性和时变性的特点。由此,进一步结合我国银行业的监管现状,得出现阶段风险防范的要点在于:自下而上抑制风险滋生、逆周期防范风险积累以及自上而下阻断银行间风险传染等。

关键词：风险传染效应 TGArCH r-vine copula CoVar 宏观审慎监管