matlab代寫估計arma garch 條件均值和方差模型

原文鏈接：http://tecdat.cn/?p=3889

此示例顯示如何使用估計復合條件均值和方差模型estimate。

加載數據並指定模型。

加載工具箱附帶的NASDAQ數據 。對於數值穩定性，將返回值轉換為收益率。指定AR（1）和GARCH（1,1）復合模型。

 

 

 

 

 

 一個獨立 相同分布的標准化高斯過程。

1.  
   load Data_EquityIdx
2.  
   nasdaq = DataTable.NASDAQ;
3.  
   r = 100*price2ret(nasdaq);
4.  
   T = length(r);
5.  
    
6.  
   Mdl = arima( 'ARLags',1,'Variance',garch(1,1))
7.  
   Mdl =
8.  
   arima with properties:
9.  
    
10.  
    Description: "ARIMA(1,0,0) Model (Gaussian Distribution)"
11.  
    Distribution: Name = "Gaussian"
12.  
    P: 1
13.  
    D: 0
14.  
    Q: 0
15.  
    Constant: NaN
16.  
    AR: {NaN} at lag [ 1]
17.  
    SAR: {}
18.  
    MA: {}
19.  
    SMA: {}
20.  
    Seasonality: 0
21.  
    Beta: [ 1×0]
22.  
    Variance: [GARCH( 1,1) Model]

不使用預采樣數據估計模型參數。

 使用estimate。使用estimate自動生成的預采樣觀察。

1.  
   EstMdl = estimate(Mdl,r);
2.  
    
3.  
   ARIMA( 1,0,0) Model (Gaussian Distribution):
4.  
    
5.  
   Value StandardError TStatistic PValue
6.  
   ________ _____________ __________ __________
7.  
    
8.  
   Constant 0.072632 0.018047 4.0245 5.7087e-05
9.  
   AR{ 1} 0.13816 0.019893 6.945 3.7845e-12
10.  
     
11.  
     
12.  
     
13.  
    GARCH( 1,1) Conditional Variance Model (Gaussian Distribution):
14.  
     
15.  
    Value StandardError TStatistic PValue
16.  
    ________ _____________ __________ __________
17.  
     
18.  
    Constant 0.022377 0.0033201 6.7399 1.5852e-11
19.  
    GARCH{1} 0.87312 0.0091019 95.927 0
20.  
    ARCH{ 1} 0.11865 0.008717 13.611 3.4339e-42

估計顯示顯示五個估計參數及其對應的標准誤差（AR（1）條件均值模型具有兩個參數，並且GARCH（1,1）條件方差模型具有三個參數）。

擬合模型（EstMdl）是

 

 

 

 

 

所有 統計量都大於2，表明所有參數都具有統計顯着性。

推斷條件差異和殘差。

推斷並繪制條件方差和標准化殘差。 輸出對數似然目標函數值。

1.  
   [res,v,logL] = infer(EstMdl,r);
2.  
    
3.  
   figure
4.  
   subplot(2,1,1)
5.  
   plot(v)
6.  
   xlim([0,T])
7.  
   title('Conditional Variance')
8.  
    
9.  
   subplot(2,1,2)
10.  
    plot(res./sqrt(v))
11.  
    xlim([0,T])
12.  
    title('Standardized Residuals')

在觀察2000之后，條件方差增加。這對應於 看到的增加的波動性。

標准化殘差在標准正態分布下具有比預期更大的值 。 

適應具有創新分布的模型。

修改模型，使其具有Student's t-innovation分布 ，指定方差模型常量項的初始值。

1.  
   MdlT = Mdl;
2.  
   MdlT.Distribution = 't';
3.  
   EstMdlT = estimate(MdlT,r, 'Variance0',{'Constant0',0.001});
4.  
    
5.  
   ARIMA( 1,0,0) Model (t Distribution):
6.  
    
7.  
   Value StandardError TStatistic PValue
8.  
   ________ _____________ __________ __________
9.  
    
10.  
    Constant 0.093488 0.016694 5.6002 2.1412e-08
11.  
    AR{ 1} 0.13911 0.018857 7.3771 1.6175e-13
12.  
    DoF 7.4775 0.88261 8.472 2.4125e-17
13.  
     
14.  
     
15.  
     
16.  
    GARCH( 1,1) Conditional Variance Model (t Distribution):
17.  
     
18.  
    Value StandardError TStatistic PValue
19.  
    ________ _____________ __________ __________
20.  
     
21.  
    Constant 0.011246 0.0036305 3.0976 0.0019511
22.  
    GARCH{1} 0.90766 0.010516 86.316 0
23.  
    ARCH{ 1} 0.089897 0.010835 8.2966 1.0712e-16
24.  
    DoF 7.4775 0.88261 8.472 2.4125e-17

當t分布 時，系數估計值會略有變化。第二個模型擬合（EstMdlT）有一個額外的參數估計，即t分布自由度。估計的自由度相對較小（約為8），表明明顯偏離正常。

比較模型擬合。

使用赤池信息准則（AIC）和貝葉斯信息准則（BIC）比較兩種模型擬合 。首先，獲得第二擬合的對數似然目標函數值。

1.  
   [resT,vT,logLT] = infer(EstMdlT,r);
2.  
   [aic,bic] = aicbic([logL,logLT],[ 5,6],T)
3.  
   aic = 1×2
4.  
   103 ×
5.  
    
6.  
   9.4929 9.3807
7.  
    
8.  
   bic = 1×2
9.  
   103 ×
10.  
     
11.  
    9.5230 9.4168

第二個模型有六個參數，而第一個模型中有五個參數 。盡管如此，兩個信息標准都支持具有學生t分布的模型。 

 

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