Моделирование нестационарного потока событий с вложенным стационарным компонентом

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В статье описан метод построения ансамбля траекторий временных рядов с нестационарным потоком событий и нестационарным эмпирическим распределением значений наблюдаемой случайной величины. Мы рассматриваем специальную модель, которая похожа по свойствам на некоторые реальные процессы, такие как изменения цены финансового инструмента на бирже. Предполагается, что случайный процесс представлен как совокупность двух процессов - стационарного и нестационарного. То есть длина ряда элементов в последовательности наиболее вероятного события (например, наиболее вероятное изменение цены в последовательности транзакций) образует нестационарный временной ряд, а длина ряда других событий является стационарным случайным процессом. Считается, что поток событий является нестационарным пуассоновским процессом. В работе описан программный комплекс, решающий задачу моделирования ансамбля траекторий наблюдаемой случайной величины. Моделируются как значения случайной величины, так и время возникновения события. Приведён пример практического применения модели.

Об авторах

Руслан Владимирович Плешаков

Институт прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: ruslanplkv@gmail.com

аспирант

Миусская пл., д. 4, Москва, 125047, Россия

Список литературы

  1. A. D. Bosov and Y. N. Orlov, “Kinetic and hydrodynamic approach to the non-stationary time series forecasting on the base of Fokker-Planck equation [Kinetiko-gidrodinamicheskiy podkhod k prognozirovaniyu nestatsionarnykh vremennykh ryadov na osnove uravneniya FokkeraPlanka],” in Proceedings of MIPT [Trudy MFTI], 4. 2012, vol. 4, pp. 134- 140, in Russian.
  2. Y. N. Orlov and S. L. Fedorov, “Modeling and statistical analysis of functionals set on samples from a non-stationary time series,” in Preprints of IPM im. M. V. Keldysh, 43. 2014, in Russian.
  3. Y. N. Orlov, Kinetic methods for studying non-stationary time seriesy [Kineticheskiye metody issledovaniya nestatsionarnykh vremennykh ryadov]. Moscow: MIPT, 2014, in Russian.
  4. Y. N. Orlov and S. L. Fedorov, Methods of numerical modeling of nonstationary random walk processes [Metody chislennogo modelirovaniya protsessov nestatsionarnogo sluchaynogo bluzhdaniya]. Moscow: MIPT, 2016, in Russian.
  5. Y. N. Orlov and K. P. Osminin, “Sample distribution function construction for non-stationary time-series forecasting [Postroyeniye vyborochnoy funktsii raspredeleniya dlya prognozirovaniya nestatsionarnogo vremennogo ryada],” Mathematical modeling, no. 9, pp. 23-33, 2008, in Russian.
  6. D. S. Kirillov, O. V. Korob, N. A. Mitin, Y. N. Orlov, and R. V. Pleshakov, “On the stationary distributions of the Hurst indicator for the non-stationary marked time series [Raspredeleniya pokazatelya Hurst nestatsionarnogo markirovannogo vremennogo ryada],” in Preprints of IPM im. M. V. Keldysh, 11. 2013, in Russian.
  7. M. H. Numan Elsheikh, D. O. Ogun, Y. N. Orlov, R. V. Pleshakov, and V. Z. Sakbaev, “Averaging of random semigroups and quantization [Usredneniye sluchaynykh polugrupp i neodnoznachnost’ kvantovaniya gamil’tonovykh sistem],” in Preprints of IPM im. M. V. Keldysh, 19. 2014, in Russian.
  8. E. Bacry, S. Delattre, M. Hoffmann, and J. F. Muzy, “Modeling microstructure noise with mutually exciting point processes,” Quantitative Finance, vol. 13, no. 1, pp. 65-77, 2013.
  9. G. Bhardwaj and N. R. Swanson, “An empirical investigation of the usefulness of ARFIMA models for predicting macroeconomic and financial time series,” Journal of Econometrics, vol. 131, pp. 539-578, 2006. doi: 10.1016/j.jeconom.2005.01.016.
  10. P. Embrechts, T. Liniger, and L. Lin, “Multivariate Hawkes Processes: an Application to Financial Data,” Journal of Applied Probability, vol. 48A, pp. 367-378, 2011. doi: 10.1239/jap/1318940477.
  11. N. S. Kremer and B. A. Putko, Econometrica [Ekonometrika]. Moscow: UNITY-DANA, 2005, in Russian.
  12. D. E. Bestens, V. M. van der Berth, and D. Wood, Neural networks and financial markets: decision-making in trading operations [Neyronnyye seti i finansovyye rynki: prinyatiye resheniy v torgovykh operatsiyakh]. Moscow: TVP, 1998, in Russian.
  13. A. Zeifman, A. Korotysheva, K. Kiseleva, V. Korolev, and S. Shorgin, “On the bounds of the rate of convergence and stability for some queueing models [Ob otsenkakh skorosti skhodimosti i ustoychivosti dlya nekotorykh modeley massovogo obsluzhivaniya],” Informatics and Applications, vol. 8, no. 3, pp. 19-27, 2014, in Russian. DOI: 10.14357/ 19922264140303.
  14. V. I. Khimenko, “Scatterplots in Analysis of Random Streams of Events [Diagrammy rasseyaniya v analize sluchaynykh potokov sobytiy],” Informatsionno-upravlyayushchiye sistemy, no. 4, pp. 85-93, 2016, in Russian. doi: 10.15217/issn1684-8853.2016.4.85.
  15. M. V. Zhitlukhin, A. A. Muravlyov, and A. N. Shiryaev, “On confidence intervals for Brownian motion changepoint times,” Russian Mathematical Surveys, vol. 71, no. 1, pp. 159-160, 2016. doi: 10.1070/RM9702.
  16. R. V. Pleshakov, “NSTS Software package for modeling non-stationary non-equidistant time series,” 2018.

© Плешаков Р.В., 2020

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах