主要内容

加油

GARCH条件方差时间序列模型

描述

采用加油指定单变量加曲(广义自回归条件异源间)模型。这加油函数返回A.加油对象的函数形式garch(P.问:) 模型,并存储其参数值。

a的关键成分加油型号包括:

  • 加入多项式,由滞后条件差异组成。程度是表示的P.

  • ARCH多项式,由滞后平方创新构成。程度是表示的问:

P.问:GARCH和ARCH多项式中的最大非零滞后是。其他模型组件包括创新均值模型偏移,条件方差模型常数和创新分布。

所有系数均为未知数(值)和估计,除非您使用名称值对参数语法指定它们的值。估计包含给定数据的全部或部分未知参数值的模型,使用估计.对于完全指定的模型(已知所有参数值的型号),模拟或预测使用模拟要么预报, 分别。

创建

描述

例子

MDL.= Garch.返回零度条件方差加油目的。

例子

MDL.= garch(P.问:创建GARCH条件方差模型对象(MDL.)用阶为的GARCH多项式P.以及一次的ARCH多项式问:.GARCH和ARCH多项式包含从其度的1个滞后,并且所有系数都是值。

这种简写语法使您能够创建一个模板,在该模板中明确指定多项式次数。该模型模板适用于无约束参数估计,即不受任何参数相等约束的估计。然而,在创建模型之后,您可以使用点表示法更改属性值。

例子

MDL.= garch(名称,价值特性或使用名称值对参数的其他选项。将每个名称括在引号中。例如,“ARCHLags”,[1 - 4],“拱”,{0.2 - 0.3}指定两个拱形系数在落后14.

这种手工语法使您能够创建更灵活的模型。

输入参数

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速记语法提供了一种简单的方法,可以创建适合于不受限制参数估计的模型模板。例如,要创建包含未知参数值的GARCH(1,2)模型,请输入:

mdl = garch(1,2);
要在估计期间对参数值施加等式约束,请设置适当的财产使用点表示法的值。

GARCH多项式的次数,指定为非负整数。在GARCH多项式和时间T.,matlab.®包括所有来自滞后的连续条件方差项T.- 1通过滞后T.-P.

您可以使用该参数使用该参数指定此参数加油(P, Q)仅限速记语法。

如果P.> 0,然后你必须指定问:作为一个正整数。

例子:GARCH(1,1)

数据类型:

拱门多项式程度,指定为非负整数。在拱门多项式和时间T., MATLAB从滞后中包含所有连续的平方创新项T.- 1通过滞后T.-问:

您可以使用该参数使用该参数指定此参数加油(P, Q)仅限速记语法。

如果P.> 0,然后你必须指定问:作为一个正整数。

例子:GARCH(1,1)

数据类型:

名称值对参数

指定可选的逗号分离对名称,价值参数。名称是参数名称和价值是相应的价值。名称必须出现在引号内。您可以以任何顺序指定多个名称和值对参数Name1, Value1,…,的家

Longhand语法使您可以创建一些已知某些或所有系数的模​​型。在估计期间,估计对任何已知参数施加等式约束。

例子:“ARCHLags”,[1 - 4],“拱”,{南南}指定GARCH(0,4)模型和未知,但滞后的非零系数矩阵14.

GARCH多项式滞后,指定为逗号分隔对组成'garchlags'和一个独特的正整数的数字矢量。

GARCHLags (j是对应于系数的滞后garch {j}.长度的Garchlags.加油必须是平等的。

假设所有GARCH系数(由此指定)加油财产)是积极的或价值观,马克斯(GARCHLags)的值P.财产。

例子:'garchlags',[1 4]

数据类型:

ARCH多项式滞后,指定为逗号分隔对组成'archlags'和一个独特的正整数的数字矢量。

archlags(j是对应于系数的滞后拱{j}.长度的ARCHLags必须是平等的。

假设所有拱系数(由此指定)财产)是积极的或价值观,max(archlags)的值问:财产。

例子:'archlags',[1 4]

数据类型:

属性

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您可以使用名称值对参数语法创建模型对象时设置可写属性值,或者使用点表示法创建模型对象后。例如,要创建具有未知系数的GARCH(1,1)模型,然后指定一个T.创新分布具有未知程度的自由,进入:

Mdl = garch(“GARCHLags”1“ARCHLags”,1);mdl.distribution.=“t”;

此属性是只读的。

GARCH多项式的次数,指定为非负整数。P.GARCH多项式中的最大滞后是阳性的或.滞后不到P.可以具有等于0的系数。

P.指定初始化模型所需的预先定位条件差异的最小数量。

如果您使用名称-值对参数来创建模型,那么MATLAB将实现其中一种替代方法(假设最大延迟的系数为正或):

  • 如果您指定Garchlags., 然后P.是最大的指定延迟。

  • 如果您指定加油, 然后P.指定值的元素数。如果你也指定Garchlags., 然后加油使用Garchlags.确定P.反而。

  • 否则,P.0.

数据类型:

此属性是只读的。

拱门多项式程度,指定为非负整数。问:拱多项式中的最大滞后是积极或的系数.滞后不到问:可以具有等于0的系数。

问:指定启动模型所需的预先创新数量的最小数量。

如果您使用名称-值对参数来创建模型,那么MATLAB将实现其中一种替代方法(假设最大延迟的系数为正或):

  • 如果您指定ARCHLags, 然后问:是最大的指定延迟。

  • 如果您指定, 然后问:指定值的元素数。如果你也指定ARCHLags, 然后加油用它的值来确定问:反而。

  • 否则,问:0.

数据类型:

条件方差模型常数,指定为正标量或价值。

数据类型:

GARCH多项式系数,指定为正标量的细胞矢量或值。

  • 如果您指定Garchlags.,则适用以下条件。

    • 长度的加油Garchlags.是相等的。

    • garch {j}是滞后系数GARCHLags (j

    • 默认情况下,加油是一个numel(garchlags)- 1个细胞矢量值。

  • 否则,以下条件适用。

    • 长度加油P.

    • garch {j}是滞后系数j

    • 默认情况下,加油是一个P.- 1个细胞矢量值。

的系数加油对应于底层中的系数LagOp滞后算子多项式,并服从一个接近零的容忍排除测试。如果你把系数设为1E-12或以下,加油排除该系数及其相应的滞后Garchlags.来自模型。

数据类型:细胞

ARCH多项式系数,指定为正标量的细胞向量或值。

  • 如果您指定ARCHLags,则适用以下条件。

    • 长度的ARCHLags是相等的。

    • 拱{j}是滞后系数archlags(j

    • 默认情况下,是一个元素个数(ARCHLags)- 1个细胞矢量值。

  • 否则,以下条件适用。

    • 长度问:

    • 拱{j}是滞后系数j

    • 默认情况下,是一个问:- 1个细胞矢量值。

的系数对应于底层中的系数LagOp滞后算子多项式,并服从一个接近零的容忍排除测试。如果你把系数设为1E-12或以下,加油排除该系数及其相应的滞后ARCHLags来自模型。

数据类型:细胞

此属性是只读的。

模型无条件方差,指定为正标量。

无条件方差为

σ ε 2 = κ 1 - σ. 一世 = 1 P. γ 一世 - σ. j = 1 问: α j

κ条件方差模型常数(持续的)。

数据类型:

创新意味着模型的偏移量,或附加常数,指定为数值标量或价值。

数据类型:

创新过程的条件概率分布,指定为字符串或结构阵列。加油将值存储为结构阵列。

分配 细绳 结构阵列
高斯 “高斯” struct('name',“gaussian”)
学生的T. “t” struct('name',“t”,'dof',dof)

'DOF'字段指定了T.分布自由度参数。

  • DOF.> 2或DOF.=

  • DOF.是有价值的。

  • 如果您指定“t”DOF.默认情况下。您可以在创建模型后使用点表示法更改其值。例如,mdl.distribution.dof = 3.

  • 如果提供结构阵列以指定学生的T.分布,则必须指定'名称''DOF'字段。

例子:struct('name',“t”,'dof',10)

模型描述,指定为字符串标量或字符向量。加油将值存储为字符串标量。例如,默认值描述模型的参数形式“GARCH(1,1)条件方差模型(高斯分布)”

例子:'描述','模型1'

数据类型:字符串|字符

笔记

全部- 估计的模型参数,包括系数和T.-创新-自由分配程度(如果存在)是可估计的。当你传递结果时加油对象和数据到估计,Matlab估计所有有价值的参数。在估计期间,估计将已知参数视为平等约束,即,估计保存以其值固定的任何已知参数。

对象功能

估计 将条件方差模型与数据拟合
过滤器 通过条件方差模型过滤干扰
预报 来自条件方差模型的预测条件差异
推断 推断条件方差模型的条件方差
模拟 蒙特卡洛仿真条件方差模型
总结 显示条件方差模型的估计结果

例子

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创建默认值加油模型对象并使用点表示法指定其参数值。

创建GARCH(0,0)模型。

mdl = garch.
MDL =带有物业的GARCH:“GARCH(0,0)条件方差模型(高斯分布)”分布:名称=“高斯”P:0 Q:0常数:NAN GARCH:{} arch:{}偏移量:0

MDL.是一个加油模型。它包含一个未知的常量,它的偏移是0.,创新分布是“高斯”.该模型没有GARCH或ARCH多项式。

使用点表示法指定滞后的两个未知拱形系数。

mdl.arch = {nan nan}
描述:“garch(0,2)条件方差模型(高斯分布)”分布:Name = "Gaussian" P: 0 Q: 2 Constant: NaN GARCH: {} ARCH: {NaN NaN} at lag [1 2] Offset: 0

问:属性已更新为2{南南}.这两个ARCH系数与滞后1和2有关。

创建一个加油模型使用速记表示法garch (P, Q),在那里P.是加粗多项式的程度和问:是拱多项式的程度。

创建GARCH(3,2)模型。

Mdl = garch (2)
描述:“garch(3,2)条件方差模型(高斯分布)”分布:Name = "高斯" P: 3 Q: 2 Constant: NaN GARCH: {NaN NaN} at lag [1 2 3] ARCH: {NaN NaN} at lag [1 2] Offset: 0

MDL.是一个加油模型对象。所有属性MDL., 除了P.问:, 和分配, 是值。默认情况下,软件:

  • 包括一个条件方差模型常数

  • 排除有条件的均值模型偏移(即,偏移量是0.

  • 包括所有滞后项的ARCH和GARCH滞后算子多项式直到滞后问:P., 分别

MDL.只指定GARCH模型的功能形式。因为它包含未知的参数值,所以可以传递MDL.和时间序列数据估计来估计参数。

创建一个加油使用名称值对参数的模型。

指定GARCH(1,1)模型。默认情况下,条件均值模型偏移量为零。指定偏移量

mdl = garch('garchlags', 1'archlags', 1'抵消',楠)
MDL =带有物业的GARCH:“GARCH(1,1)条件方差模型具有偏移量(高斯分布)”分布:名称=“高斯”P:1 Q:1常数:南加赫:{nan}在Lag [1]拱门:{nan}在Lag [1]偏移:南

MDL.是一个加油模型对象。软件将所有参数(模型对象的属性)设置为, 除了P.问:, 和分配

MDL.包含价值观,MDL.仅适用于估计。经过MDL.和时间序列数据估计

创建具有平均偏移的GARCH(1,1)模型,

y T. = 0. 5. + ε T.

在哪里 ε T. = σ T. Z. T.

σ T. 2 = 0. 0. 0. 0. 1 + 0. 7. 5. σ T. - 1 2 + 0. 1 ε T. - 1 2

Z. T. 是一个独立和相同的分布式标准高斯过程。

mdl = garch('持续的',0.0001,'GARCH',0.75,......'拱',0.1,'抵消',0.5)
MDL =带有物业的GARCH:“GARCH(1,1)条件方差模型具有偏移量(高斯分布)”分布:名称=“高斯”P:1 Q:1常数:0.0001 GARCH:{0.75}在LAG [1] arch:{0.1}滞后[1]偏移量:0.5

加油将默认值分配给您未使用名称值对参数指定的任何属性。

访问a的属性加油使用点表示法的模型对象。

创建一个加油模型对象。

Mdl = garch (2)
描述:“garch(3,2)条件方差模型(高斯分布)”分布:Name = "高斯" P: 3 Q: 2 Constant: NaN GARCH: {NaN NaN} at lag [1 2 3] ARCH: {NaN NaN} at lag [1 2] Offset: 0

从模型中删除第二个GARCH术语。也就是说,指定第二滞后条件方差的GARCH系数是0.

mdl.garch {2} = 0
描述:“garch(3,2)条件方差模型(高斯分布)”分布:Name = "高斯" P: 3 Q: 2 Constant: NaN GARCH: {NaN NaN} at lag [1 3] ARCH: {NaN NaN} at lag [1 2] Offset: 0

GARCH多项式有两个未知参数,分别对应滞后1和3。

显示干扰的分布。

mdl.distribution.
ans =.结构与字段:名称:“高斯”

干扰是高斯的平均值0和方差1。

说明潜在的身份识别干扰有T.五自由度分布。

mdl.distribution.=struct('名称''T''DOF'5)
MDL =带有物业的GARCH:“GARCH(3,2)条件方差模型(T分布)”分布:名称=“T”,DOF = 5 P:3 Q:2常数:南加赫:{南纳}滞后[1 3]拱:{南南}在滞后[1 2]偏移量:0

指定第一个滞后的拱系数为0.2,第二滞后为0.1。

Mdl。一种RCH = {0.2 0.1}
MDL =带有物业的GARCH:“GARCH(3,2)条件方差模型(T分布)”分布:名称=“T”,DOF = 5 P:3 Q:2常数:南加赫:{南纳}滞后[1 3]拱门:{0.2 0.1}在滞后[1 2]偏移量:0

要估算剩余的参数,可以通过MDL.和你的数据估计并使用指定的参数作为等式约束。或者,您可以指定其余的参数值,然后通过将完全指定的模型传递给,模拟或预测来自GARCH模型的条件方差模拟要么预报, 分别。

将GARCH模型适合1922年至1999年丹麦名义股票回报的年度时间系列。

加载Data_Danish数据集。绘制名义回报(NR.)。

加载Data_Danish;nr = DataTable.RN;图;情节(日期、nr);抓住;情节([日期(1)日期(结束)],[0 0],'r:');%图y = 0抓住离开;标题('丹麦名义股票回报');ylabel('标称返回(%)');Xlabel('年');

图中包含一个坐标轴。标题为丹麦名义股票回报的轴包含2个类型为line的对象。

名义收益序列似乎有一个非零的条件平均抵消,似乎表现出波动聚类。也就是说,前几年的变异性比后几年小。对于本例,假设GARCH(1,1)模型适用于这个系列。

创建GARCH(1,1)模型。默认情况下,条件平均偏移为零。要估算偏移量,请指定它是

mdl = garch('garchlags', 1'archlags', 1'抵消',楠);

对数据拟合GARCH(1,1)模型。

Estmdl =估计(MDL,NR);
GARCH(1,1)条件方差模型与偏移(高斯分布):值StandardError的TStatistic p值_________ _____________ __________ _________常数0.0044476 0.007814 0.56918 0.56923 GARCH {1} 0.84932 0.26495 3.2056 0.0013477 ARCH {1} 0.07325 0.14953 0.48986 0.62423 0.11227偏移0.039214 2.8629 0.0041974

estmdl.是完全指定的加油模型对象。也就是说,它不包含值。您可以通过使用生成残差来评估模型的充分性推断,然后分析它们。

模拟条件差异或回复,通过estmdl.模拟

预测创新,通过estmdl.预报

模拟完全指定的条件方差或响应路径加油模型对象。也就是说,根据估计进行模拟加油模型或已知加油您指定所有参数值的模型。

加载Data_Danish数据集。

加载Data_Danish;nr = DataTable.RN;

创建具有未知条件平均偏移的GARCH(1,1)模型。将模型适合年度名义回报系列。

mdl = garch('garchlags', 1'archlags', 1'抵消',楠);Estmdl =估计(MDL,NR);
GARCH(1,1)条件方差模型与偏移(高斯分布):值StandardError的TStatistic p值_________ _____________ __________ _________常数0.0044476 0.007814 0.56918 0.56923 GARCH {1} 0.84932 0.26495 3.2056 0.0013477 ARCH {1} 0.07325 0.14953 0.48986 0.62423 0.11227偏移0.039214 2.8629 0.0041974

从估计的GARCH模型模拟每个周期的条件差异和响应的100路径。

numobs = numel(nr);%样本容量(T)numpaths = 100;百分比的仿真路径数量rng (1);%的再现性[VSim, YSim] =模拟(EstMdl numObs,'numpaths',numpaths);

VSIMysimT.——- - - - - -numPaths矩阵。行对应于采样周期,列对应于模拟路径。

绘制平均值和97.5%和2.5%百分位的模拟路径。将模拟统计信息与原始数据进行比较。

VSimBar =意味着(VSim, 2);VSimCI =分位数(VSim,[0.025 0.975],2);YSimBar =意味着(YSim, 2);YSimCI =分位数(YSim,[0.025 0.975],2);图;次要情节(2,1,1);h1 =情节(日期、VSim“颜色”,0.8 *那些(1,3));抓住;h2 = plot(日期,vsimbar,'k-'“线宽”2);h3 = plot(日期,vsimci,“r——”“线宽”2);抓住离开;标题(模拟的条件方差的);ylabel(的电导率。var。');Xlabel('年');子图(2,1,2);h1 = plot(日期,ysim,“颜色”,0.8 *那些(1,3));抓住;h2 =情节(日期、YSimBar'k-'“线宽”2);h3 = plot(日期,ysimci,“r——”“线宽”2);抓住离开;标题('模拟名义回报');ylabel('标称返回(%)');Xlabel('年');传奇([h1 h2 (1) h3 (1)), {“模拟路径”“的意思是”'信心界'},......“字形大小”7,'地点''西北');

图中包含2个轴。标题为模拟条件方差的轴1包含103个类型为line的对象。标题为“模拟名义返回”的轴2包含103个类型为line的对象。这些对象表示模拟路径,均值,置信界限。

预测来自完全指定的条件差异加油模型对象。也就是说,根据估计做出的预测加油模型或已知加油您指定所有参数值的模型。示例随之而来估计GARCH模型

加载Data_Danish数据集。

加载Data_Danish;nr = DataTable.RN;

创建一个具有未知条件平均偏移量的GARCH(1,1)模型,并将该模型拟合到年、名义收益率序列。

mdl = garch('garchlags', 1'archlags', 1'抵消',楠);Estmdl =估计(MDL,NR);
GARCH(1,1)条件方差模型与偏移(高斯分布):值StandardError的TStatistic p值_________ _____________ __________ _________常数0.0044476 0.007814 0.56918 0.56923 GARCH {1} 0.84932 0.26495 3.2056 0.0013477 ARCH {1} 0.07325 0.14953 0.48986 0.62423 0.11227偏移0.039214 2.8629 0.0041974

利用估计的GARCH模型预测未来10年的名义收益序列的条件方差。指定整个返回序列作为前样例观察。该软件推断前样本条件方差使用前样本观察和模型。

numperiods = 10;VF =预测(Estmdl,Numperiods,NR);

绘制名义回报的预测条件差异。将预测与观察到的有条件差异进行比较。

v =推断(EstMdl nr);图;情节(日期、v、凯西:”“线宽”2);抓住;绘图(日期(结束):日期(结束)+ 10,[v(结束); vf],'r'“线宽”2);标题('预测名义回报的条件差异');ylabel('条件差异');Xlabel('年');传奇({'估计样品COND。var。''预测圣章。var。'},......'地点''最好');

图中包含一个坐标轴。标题预测条件差异的标称返回的轴包含2个类型的2个对象。这些对象代表估计样品条。var。,预测圣章。var ..

更多关于

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提示

您可以指定一个加油模型作为条件均值和方差模型的组成的一部分。有关详细信息,请参阅阿玛玛

参考文献

[1] Tsay,R. S.金融时间序列分析.第三版。霍博肯,新泽西州:约翰威利父子公司,2010。

在R2012A介绍