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自回归条件异方差(ARCH)模型波及具备时变异方差的工夫序列,其中方差是以特定工夫点的现有信息为条件的。

ARCH模型

ARCH模型假如工夫序列模型中误差项的条件均值是常数(零),与咱们迄今为止探讨的非安稳序列不同),但其条件方差不是。这样一个模型能够用公式1、2和3来形容。

方程4和5给出了测试模型和假如,以测试工夫序列中的ARCH效应,其中残差e^t来自于将变量yt回归一个常数,如1,或回归一个常数加上其余回归因子;方程4中的测试可能包含几个滞后项,在这种状况下,无效假设(方程5)是所有这些项都不显著。

无效假设是不存在ARCH效应。测验统计量为

 上面的例子应用了数据集,它蕴含了500个股票收益率的生成观测值。图显示了数据的工夫序列图和柱状图。

plot.ts(r)hist(r)

图: 变量 的程度和柱状图

让咱们首先对数据集中的变量r一步一步地进行公式4和5中形容的ARCH测验。

summary(yd)

ehsq <- ts(resid(mean)^2)summary(ARCH)

Rsq <- glance(ARCH)\[\[1\]\]LM <- (T-q)*RsqChicr <- qchisq(1-alpha, q)

后果是LM统计量,等于62.16,与=0.05和q=1自由度的临界卡方值进行比拟;这个值是2(0.95,1)=3.84;这表明回绝了无效假设,论断是该序列具备ARCH效应。

如果咱们不应用一步步的程序,而是应用R的ARCH测验性能之一,也能够得出同样的论断。

ArchTest

函数garch(),当应用order=参数等于c(0,1)时,成为一个ARCH模型。这个函数能够用来预计和绘制方程3中定义的方差ht,如以下代码和图所示。 

garch(r,c(0,1))

summary(arch)

ts(2*fitted.values^2)plot.ts(hhat)

图 对数据集的ARCH(1)方差的预计

GARCH模型

# 应用软件包\`garch\`来建设GARCH模型fit(spec=garch, data=r)coef(Fit)

fitted.valuesfit$sigma^2)plot.ts(hhat)

图: 应用数据集的规范GARCH模型(sGARCH)。

# tGARCH garchfit(spec, data=r, submodel="TGARCH")coef(garchfit)

fitted.valuesfit$sigma^2)plot.ts(hhat)

图: 数据集的tGARCH模型

# GARCH-IN-MEAN模型fit( data=r,            distribution="std",variance=list(model="fGARCH")coef(garchFit)

fit$fitted.valuesfit$sigma^2)plot.ts(hhat)

图:应用数据集的GARCH-in-mean模型的一个版本

图显示了GARCH模型的几个版本。预测后果能够通过ugarchboot()来取得。


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