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基于vine-copula和拟蒙特卡罗法的可再生能源电力现货市场风险度量模型

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可再生能源 2023年第12期41卷 1642-1649页

作者：郑伟王宣定梁志远甘倍瑜龚昭宇赖晓文广东电力交易中心有限责任公司广东广州510080 北京清能互联科技有限公司北京100080

可再生能源参与电力现货市场政策制定前,需度量可再生能源的市场风险。在可再生能源未深度参与电力现货背景下,直接采用传统方法对历史数据进行风险度量不可行。文章结合可再生能源有效出力和在险模型(Value at Risk,VaR)设计了可再生... 详细信息

可再生能源参与电力现货市场政策制定前,需度量可再生能源的市场风险。在可再生能源未深度参与电力现货背景下,直接采用传统方法对历史数据进行风险度量不可行。文章结合可再生能源有效出力和在险模型(Value at Risk,VaR)设计了可再生能源风险度量指标,通过风险场景匹配市场和机组出力数据。针对目前国内电力现货市场数据量少的问题,结合市场主体在电力现货市场中所能获得的数据进行市场因子筛选,通过vine-copula函数考虑多个市场因子间的相关性;改进了传统蒙特卡罗法收敛慢的缺陷,采用拟蒙特卡罗模拟法生成市场因子数据,根据拟合的映射关系生成电价水平数据。最后,文章基于南方(以广东起步)电力现货市场结算试运行的数据和海上风电与光伏的仿真出力,对所提出的模型进行算例分析,结果显示拟蒙特卡罗法收敛性更高,能满足模型中所有风险场景高频计算风险的需求。

关键词：可再生能源现货市场电价风险拟蒙特卡罗模拟 vine-copula

基于D-vine-copula-DCC-GARCH模型的比特币市场风险溢出效应研究

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数理统计与管理 2023年第4期42卷 701-713页

作者：彭选华西南政法大学经济学院重庆401120

为探究比特币市场风险的溢出效应,本文考虑价格波动的时变性和动态相依性,融合D-vine-copula理论与DCC-GARCH模型,构建D-vine-copula-DCC-GARCH模型,得到了似然函数和参数后验分布的近似形式,接着应用蒙特卡洛马尔科夫(MCMC)方法估计模... 详细信息

为探究比特币市场风险的溢出效应,本文考虑价格波动的时变性和动态相依性,融合D-vine-copula理论与DCC-GARCH模型,构建D-vine-copula-DCC-GARCH模型,得到了似然函数和参数后验分布的近似形式,接着应用蒙特卡洛马尔科夫(MCMC)方法估计模型参数,进而计算风险溢出量(△CoVaR),最后选取比特币、人民币、欧元和日元进行实证研究。结果表明:模型构建合理,参数估计的MCMC方法优于MLE方法;同最小二乘法(OLS)、分位数回归方法(Quant)比较,本模型能更好地测度比特币与法定货币之间风险溢出的非对称性,前者向后者的风险溢出可防可控,但比特币对法定货币的风险冲击不能忽略,从而拓展了copula理论在加密货币风险管理中的应用。这有助于业界加强重视民间数字货币的风险防范。

关键词：比特币风险溢出 vine-copula DCC-GARCH △CoVaR

基于EVT-vine-copula的多市场相关性及投资组合选择研究

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管理科学 2014年第3期27卷 133-144页

作者：张帮正魏宇余江李云红西南交通大学经济管理学院成都610031

研究多元市场间的相关性对构建市场投资组合进而有效规避风险具有重要现实意义。将股票、基金、国债、期货、货币、外汇和现货市场纳入统一框架,以2010年10月1日至2014年3月31日的HS300指数、上证基金指数、国债指数、燃油期货指数、Shi... 详细信息

研究多元市场间的相关性对构建市场投资组合进而有效规避风险具有重要现实意义。将股票、基金、国债、期货、货币、外汇和现货市场纳入统一框架,以2010年10月1日至2014年3月31日的HS300指数、上证基金指数、国债指数、燃油期货指数、Shibor隔夜拆借利率、欧元兑人民币中间价和原油商品指数为样本,在结合GJR和EVT对各自边缘分布进行估计的基础上,运用R-vine copula、D-vine copula和C-vine copula 3种模型综合探讨中国不同金融市场之间的净相关关系,并详细分析所有两两市场间的非条件相关性及其在一个市场条件下的条件相关性。实证结果表明,中国金融市场间表现出厚尾相关性和非对称相关性特征,3种不同vinecopula模型对中国金融市场的拟合效果没有显著差异;多数两两市场间具有较高的非条件相关性,通过逐一分析除两两市场外的第3个市场对其相关性的影响得知,二者在某些市场条件下的条件相关性仅为其非条件相关性的20%以下,因而选择对应市场构建三元投资组合可以避免仅在两个市场同向投资时其市场价格同时下跌的风险;熊市时要避免直接在非条件相关性及条件相关性较强的市场间同向投资,应通过选择非条件相关性较低的两个市场、条件相关性表现独立或较低的多个市场构建投资组合,从而规避不同市场价格同时下跌的风险。

关键词：金融市场 vine-copula 条件相关性投资组合选择投资风险

Wind Speed Prediction for Multiple Wind Farms Based on Improved vine-copula Method

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Wind Speed Prediction for Multiple Wind Farms Based on Impro...

基于vine-copula的金融市场波动关联性影响分析

第43届中国控制会议

作者： Boyang Zhang Xiaoge Ning Yongling Li Qingbo Li Shuzhen Feng Yu Huang Department of Automation North China Electric Power University Power Engineering Department State Grid Jibei Electric Power Company Limited Management Training Center

The traditional vine-copula method employs vine structure to represent the dependent structure between wind speed of wind turbines in wind farms, which can fully capture the spatial correlation among them, but lacks the consideration of temporal correlation. Therefore, a wind speed forecast method utilizing an improved vine-copula model for multiple wind farms is proposed. In this method, the copula joint distribution function samples points of the wind speed for the vine turbine using a Markov process to reflect its change on the time scale. Then, the vine-copula model is constructed between wind turbines to solve the spatial correlation problem and achieve wind speed prediction. Using the actual measured data from wind turbines at a wind power plant in Gansu, China, the effectiveness of the proposed method is demonstrated.

关键词： wind speed prediction vine-copula

来源： cnki会议评论

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基于Vine-copula的金融市场波动关联性影响分析

作者：李茂西南交通大学

学位级别：硕士

近年来copula理论研究领域中,出现了一种新的研究方法：基于vine结构的vine-copula分解模型。将其运用在对多元随机变量数据建模中,即在图形建模工具vine的结构基础上运用系列vine-copula模块。而在通常情况下,利用它来描述多元联合分... 详细信息

近年来copula理论研究领域中,出现了一种新的研究方法：基于vine结构的vine-copula分解模型。将其运用在对多元随机变量数据建模中,即在图形建模工具vine的结构基础上运用系列vine-copula模块。而在通常情况下,利用它来描述多元联合分布和分析多元变量间的相依结构,为高维情况下的数据分析提供了理论基础。与直接利用多元copula函数来描述多元联合分布相比,vine-copula分解模型是将多元联合分布分解成系列两两变量间的vine-copula模块,用vine结构连接起来。其中每对vine-copula模块是根据AIC值的大小来选择恰当的二元copula函数予以拟合的,这使得建模的灵活性得以凸显,多元分布中变量间的相关差异性能够较好得以捕获。第一章本文在对研究背景及研究意义的简要叙述的基础上,对文章的相关理论知识点的国内外近期研究现状予以了相应的介绍,阐述了论文的主要贡献和论文的结构。第二章本文对vine-copula的相关基础知识点进行了一定的介绍,其中包括copula函数的定义、copula函数的基本性质、几种常用的copula函数、vine的定义、Regular vine的定义等等。第三章本文引入了构建完整的vine-copula模型用于多元金融市场相关结构的建模步骤,以及两种用于参数估计的非线性算法(梯度法和序列二次规划算法),并利用拟合仿真对两种算法的优劣性予以比较,以分析算法的选择是否会对拟合结果的有效性产生影响。第四章本文选取美国次贷危机时期这个特殊的时间段作为研究的时间点,结合vine-copula模型对四个金融市场(中国大陆股票市场、中国香港股票市场、日本股票市场、美国股票市场)之间的波动影响进行实证分析研究,探讨美国次贷危机对其它金融市场是否会造成一定程度的影响。

关键词： vine-copula 次贷危机金融市场波动影响非线性算法

基于vine-copula-EVT方法的多资产投资组合市场风险VaR度量

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基于Vine-Copula-EVT方法的多资产投资组合市场风险VaR度量

作者：李伟鹏南京大学

学位级别：硕士

在理论模型上,本文在基于Pair-copula高维建模方法的vine-copula理论框架下,结合极值理论EVT,构建了vine-copula-EVT模型,采用C-vine和D-vine结构分解下的各常见copula函数形式(Gaussian-copula、T-copula、Clayton-copula、Gumbel-copula、Frank-copula)来研究多资产投资组合的市场风险,并结合蒙特卡罗模拟法计算出多资产投资组合的VaR作为风险度量指标,再通过Kupiec失败率检验测试vine-copula-EVT模型的VaR预测效果,并与以多元copula得到的VaR、传统的蒙特卡罗模拟法、历史模拟法得到的VaR预测效果作比较。在实证过程中,本文选取了上证综指、日经225指数、标普500指数和富时100指数作为投资标的构造多资产投资组合,以2011年1月1日至2015年12月31日为样本区间,得到四个日收益率序列共计1214组样本数据进行实证研究。在估计多资产组合的VaR时,本文采用二阶段极大似然估计法。第一步是边缘分布函数的构建,先对收益率序列所特有的尖峰、厚尾、偏态及非对称等典型的金融数据特征,采用GARCH类模型(GARCH-N、GARCH-t、GARCH-SKST、 GJR-N、GJR-t和GJR-SKST)对每个指数收益率序列进行过滤,从中按照赤池AIC准则挑选最优的GARCH类模型,并得到相应的标准残差序列。然后应用极值理论EVT,尾部分布用GPD(广义帕累托分布)模型拟合,阈值内分布用经验分布函数估计,以极值分布来进行边缘分布建模。第二步是vine-copula相依性建模。对于四个指数之间的相依结构,在藤结构中选择C-vine和D-vine, Pair-copula函数形式可在Gaussian-copula、T-copula、Clayton-copula、Gumbel-copula、 Frank-copula中依据AIC准则进行选择,得到相应的vine-copula相依性建模,通过蒙特卡罗方法计算多资产组合的VaR。VaR估计出来之后,需对其预测效果进行检验,本文其得到的VaR与其他方法(多元copula-GARCH、蒙特卡罗法)的VaR一起进行Kupiec失败率检验,来较各模型对VaR估计的准确性。本文得到以下点实证结果：1、按照AIC准则和BIC准则,GARCH类模型中,GJR-SKST模型剔除上证综指、日经225指数、富时100指数益率、ARMA(1,1)-GJR-SKST模型剔除标普500指数的典型金融事实特征效果最佳。2、按AIC准则,C-vine-copula优于D-vine-copula。3、依据Kupiec失败率检验结果,除历史模拟法所得VaR不能较好对多资产投资组合未来风险进行预测外,其余几种方法所得VaR均具有较好的预测效果,其中C-vine-copula-EVT模型的预测效果最好。从失败天数来看,C-vine-copula-EVT的失败天数均在期望天数以内,而其他模型的失败天数有超过期望天数的情况。

关键词： vine-copula 极值理论EVT 多资产投资组合 VaR

石油、黄金和股市间相关性的国际比较研究——基于Vine-Copula方法

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作者：曹媛媛吉林大学

学位级别：硕士

在全球经济逐渐趋于一体化的背景下,不同金融市场之间的相关性越来越紧密。金融体系中的一个不确定事件可能会给一个市场或几个市场带来冲击,不同市场之间表现出同时上涨或者下跌的可能性越来越大。石油和黄金作为大宗商品市场重要的投... 详细信息

在全球经济逐渐趋于一体化的背景下,不同金融市场之间的相关性越来越紧密。金融体系中的一个不确定事件可能会给一个市场或几个市场带来冲击,不同市场之间表现出同时上涨或者下跌的可能性越来越大。石油和黄金作为大宗商品市场重要的投资品种,不仅是全球经济变化的象征性指标,两者价格的变化更是与股票市场的价格波动有着显著的关系。研究多元变量之间的相关性问题,不仅可以探究不同变量之间具体的相关结构,而且对构建多元投资组合也具有重要的指导意义。本文在此背景下,应用vine-copula方法研究石油、黄金和5个国际股票市场之间的相关关系,探究多元市场之间的相关性问题。本文共分为六个部分,第1章是绪论,主要介绍了本文的研究背景和研究意义以及对相关文献的梳理。第2章从三个角度对石油、黄金和股市间的相关性进行了理论分析。第3章对本文在研究过程中所涉及到的计量经济学模型进行了简单的介绍,是第4章实证研究的基础。在第4章中,本文使用vine-copula模型对石油、黄金和5个股票市场的样本数据进行建模分析,给出多维变量间的相关系数,并探究了金融危机前后变量间相关结构的变化情况。第5章在第4章实证研究的基础上,对本文的研究结果进行分析,并结合具体的经济情况给出投资和风险管理等方面的建议。最后一部分是本文的结论,对石油、黄金和股市间相关性的研究进行归纳总结,得出全面性的研究结论。本文在对石油、黄金和5个股票市场进行vine-copula估计时,先对样本数据进行了初步的处理。首先,使用AR(1)-GJR(1,1)-t模型计算样本的标准残差,然后对标准残差序列进行GPD拟合并进行概率密度转化,得到满足条件的[0,1]上的均匀分布,最后使用vine-copula函数对7个变量进行高维情况下的相关性估计。研究结果表明石油、黄金和股票市场之间的国际相关性明显,并且呈现动态相关结构。首先,变量间的相关性和相关结构会随研究周期的不同而发生变化。其次,在2007年至2009年金融危机期间,变量间的相关结构受到金融危机的冲击,发生结构性变化,两两变量间的copula连接函数由原本对尾部相关性并不十分敏感的copula函数转换成对尾部风险较为敏感的copula函数,整个金融危机期间,变量间的下尾相关性迅速增强。最后,我们的研究结果表明,通过向非条件相关系数较高的组合中引入条件市场,大部分投资组合的条件相关性可以降低,该研究结果可以作为跨国投资组合资产配置的参考依据之一。

关键词： vine-copula 相关性石油黄金股票市场

房地产行业与金融业之间的风险溢出效应研究 ——基于vine-copula模型分析

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房地产行业与金融业之间的风险溢出效应研究 ...

作者：樊子冰兰州理工大学

学位级别：硕士

近10年来,我国房地产业迅猛发展,成为推动国内生产总值增长的重要引擎之一。但由于房地产行业产业链长、资金需求大,与各行业都有着密切的联系,因此,房地产行业一旦发生风险,必然会威胁到金融系统乃至整个实体经济的稳定。本文研究房地... 详细信息

近10年来,我国房地产业迅猛发展,成为推动国内生产总值增长的重要引擎之一。但由于房地产行业产业链长、资金需求大,与各行业都有着密切的联系,因此,房地产行业一旦发生风险,必然会威胁到金融系统乃至整个实体经济的稳定。本文研究房地产行业与金融业之间的风险溢出效应,对防范房地产行业风险,维持金融体系的稳定性,确保实体经济平稳健康发展具有重要意义。运用vine-copula模型、CoVaR等方法研究房地产行业与金融业之间的风险溢出效应。分析行业之间的相依结构、风险的溢出路径,度量行业之间的风险溢出效应。主要内容一共包含六个部分:第一部分为绪论,主要介绍研究背景和研究意义,从四个角度对国内外文献进行分类和归纳整理,并阐述文章可能存在的创新点;第二部分主要是概念界定和理论阐述,为后续的机理分析和实证研究提供理论支撑;第三部分主要对房地产行业和金融业的发展及风险现状、关联性以及行业间风险溢出效应机理进行分析;第四部分主要是房地产行业与金融业之间风险溢出效应的实证研究,分析行业之间的相依性关系,并对行业之间的风险溢出效应进行度量。第五部分针对实证研究所得出的结果,对各行业的风险监管提出建议。第六部分则为文章得出的主要结论以及研究展望。本文形成以下结论:（1）采用ARMA-GARCH模型对收益率序列进行边缘分布建模并过滤。边缘分布若能够通过K-S检验,表明可以用于构建藤copula,且可以准确刻画出收益率“尖峰”、“厚尾”、有偏和波动集聚性的事实特征。（2）R-vine具有更加灵活多变的相依结构以及更为准确的建模效果,且从拟合优度检验和Vuong检验的结果都可以看出R-vine-copula能更精准的刻画变量之间的相依性关系。择优选取R-vine-copula来刻画行业间的条件相依性和非条件相依性。（3）房地产行业与证券业之间存在最大的非条件相依性且具有不对称的尾部相关,证券业是房地产行业与金融体系的主要连接纽带。（4）总体来说房地产行业与非银行金融业的联系比房地产行业与银行金融业更为密切,且房地产行业对非银行金融业的风险溢出值更大,银行金融对房地产行业的风险溢出值更大。（5）在R-vine-copula模型的基础上使用CoVaR方法,既能充分考虑行业之间的条件相依性和非条件相依性,又能有效准确地衡量房地产行业与金融业之间的风险溢出,并结合实证研究所得出的结果,对各行业提出相应的风险监管和防范建议。

关键词：风险溢出效应相依结构 CoVaR vine-copula

基于vine-copula的多因素巨灾再保险定价研究 ——以地震风险为例

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基于Vine-Copula的多因素巨灾再保险定价研究 ——以地震风险为例

作者：杨浩杰厦门大学

学位级别：硕士

近50年来,全球自然灾害频发,其所带来的经济损失也不断增加。且自然灾害不会像新冠肺炎疫情那样结束,会一直对人类社会发展造成冲击和损失。在这一背景下,我国作为自然灾害频发的国家之一,巨灾风险管理体系却跟不上,普通保险业在巨灾风... 详细信息

近50年来,全球自然灾害频发,其所带来的经济损失也不断增加。且自然灾害不会像新冠肺炎疫情那样结束,会一直对人类社会发展造成冲击和损失。在这一背景下,我国作为自然灾害频发的国家之一,巨灾风险管理体系却跟不上,普通保险业在巨灾风险管理中难以发挥作用,巨灾再保险作为巨灾风险分散的有效手段之一,推动其发展是我国防控巨灾风险的现实需求。本文将巨灾再保险定价作为研究主题,以地震风险为例,对我国直接经济损失、伤亡人数和房屋受灾面积三保险标的地震灾害再保险定价进行研究。本文首先阐述了巨灾风险、巨灾再保险的基本定义,概述了巨灾再保险分保理论和定价理论基础,设计了三保险标的巨灾再保险合同,并对巨灾再保险的定价模型进行了构建。其次收集整理了我国1990-2019年间地震灾害造成的直接经济损失、伤亡人数和房屋受灾面积等数据,运用广义帕累托分布分别对其超过阈值的样本量进行分布拟合,较好地描绘了其尾部风险。再次,用vine-copula(“藤”copula)模型建立了直接经济损失、伤亡人数和房屋受灾面积的三元联合分布,并运用蒙特卡洛数值模拟方法对三保险标的地震巨灾再保险合同进行了定价。接下来,本文进一步对巨灾再保险合同的赔付系数、最高起赔额参数进行了敏感性分析。最后,结合整个研究过程为我国巨灾再保险及巨灾风险管理体系的完善提出了对策和建议。

关键词：巨灾再保险巨灾风险 vine-copula