多元GARCH的Matlab程序

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时间序列之GARCH模型的matlab应用——大豆期货收盘价预测

时间序列之GARCH模型的matlab应用——大豆期货收盘价预测
北京工商大学本科生毕业论文(设计)
编号:
毕业论文(设计)
题目
GARCH 模型的应用——大豆期货收盘价预测
院 (系) 专 业
**学院 **系
学生姓名 成 绩 (职称)
指导教师
2013 年 5 月
1
北京工商大学本科生毕业论文(设计)
诚信声明
本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文)是我个人在导师指导下, 由我本人独 立完成。有关观点、方法、数据和文献等的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。 我承诺,论文中的所有内容均真实、可信。如在文中涉及到抄袭或剽窃行为,本人 愿承担由此而造成的一切后果及责任。
毕业论文(设计)作者签名:
签名日期:设计)
摘要
近年来,我国综合国力和经济水平得到飞速提高,国内金融市场也发展完善起来, 并且国内金融市场对外开放程度和依存度不断提高。因此,国内期货市场出现随之出现 较大波动,市场风险不断加大。粮食商品期货也在其中,价格波动已成为粮食生产所面 临的主要风险之一。本文通过 GARCH 模型建模、拟合、参数估计、预测,以我国大豆期 货为研究对象,对我国粮食期货市场相关品种的价格信息进行深入细致的研究。通过本 研究的开展,对大豆期货收盘价的预测,从而对投资做出判断。
5
北京工商大学本科生毕业论文(设计)
5.1 对仿真数据进行预测................................................................................................. 22 5.1.1 研究步骤.......................................................................................................... 22 5.1.2 拟合效果分析.................................................................................................. 22 5.1.3 运行结果.......................................................................................................... 23 5.1.4 结果分析.......................................................................................................... 25 5.2GARCH 模型应用——开盘价预测........................................................................... 25 5.2.1 研究步骤.......................................................................................................... 25 5.2.2 拟合结果.......................................................................................................... 26 5.2.3 运行结果.......................................................................................................... 26 5.2.4 结果分析.......................................................................................................... 29 第七章 结论............................................................................................................................. 30 致谢........................................................................................................................................... 31 参考文献................................................................................................................................... 32 附录 A....................................................................................................................................... 33 附录 B........................................................................................................................................ 35

GARCH模型在Matlab中的实现

GARCH模型在Matlab中的实现

多元GARCH模型预测的Matlab程序function [parameters, loglikelihood, Ht, likelihoods, stdresid, stderrors, A, B, scores] = full_bekk_mvgarch(data,p,q, BEKKoptions);% PURPOSE:% To Estimate a full BEKK multivariate GARCH model. %%% USAGE:% [parameters, loglikelihood, Ht, likelihoods, stdresid, stderrors, A, B, scores] = full_bekk_mvgarch(data,p,q,options);%%% INPUTS:% data - A t by k matrix of zero mean residuals% p - The lag length of the innovation process% q - The lag length of the AR process% options - (optional) Options for the optimization(fminunc)%% OUTPUTS:% parameters - A (k*(k+1))/2+p*k^2+q*k^2 vector of estimated parameteters. F% or any k^2 set of Innovation or AR parameters X,% reshape(X,k,k) will give the correct matrix% To recover C, use ivech(parmaeters(1:(k*(k+1))/2) % loglikelihood - The loglikelihood of the function at the optimum% Ht - A k x k x t 3 dimension matrix of conditional covariances % likelihoods - A t by 1 vector of individual likelihoods% stdresid - A t by k matrix of multivariate standardized residuals% stderrors - A numParams^2 square matrix of robust Standad Errors(A^(-1)*B*A^(-1)*t^(-1))% A - The estimated inverse of the non-robust Standard errors % B - The estimated covariance of teh scores% scores - A t by numParams matrix of individual scores% need to try and get some smart startgin valuesif size(data,2) > size(data,1)data=data';end[t k]=size(data);k2=k*(k+1)/2;scalaropt=optimset('fminunc');scalaropt=optimset(scalaropt,'TolFun',1e-1,'Display','iter','Diagnostics','on','DiffMaxC hange',1e-2);startingparameters=scalar_bekk_mvgarch(data,p,q,scalaropt);CChol=startingparameters(1:(k*(k+1))/2);C=ivech(startingparameters(1:(k*(k+1))/2))*ivech(startingparameters(1:(k*(k+1))/2))' ;newA=[];newB=[];for i=1:pnewA=[newA diag(ones(k,1))*startingparameters(((k*(k+1))/2)+i)];endfor i=1:qnewB=[newB diag(ones(k,1))*startingparameters(((k*(k+1))/2)+i+p)];endnewA=reshape(newA,k*k*p,1);newB=reshape(newB,k*k*q,1);startingparameters=[CChol;newA;newB];if nargin<=3 | isempty(BEKKoptions)options=optimset('fminunc');options.Display='iter';options.Diagnostics='on';options.TolX=1e-4;options.TolFun=1e-4;options.MaxFunEvals=5000*length(startingparameters);options.MaxIter=5000*length(startingparameters);elseoptions=BEKKoptions;endparameters=fminunc('full_bekk_mvgarch_likelihood',startingparameters,options,data, p,q,k,k2,t);[loglikelihood,likelihoods,Ht]=full_bekk_mvgarch_likelihood(parameters,data,p,q,k,k 2,t);loglikelihood=-loglikelihood;likelihoods=-likelihoods;% Standardized residualsstdresid=zeros(size(data));for i=1:tstdresid(i,:)=data(i,:)*Ht(:,:,i)^(-0.5);end%Std Errorsif nargout>=6A=hessian_2sided('full_bekk_mvgarch_likelihood',parameters,data,p,q,k,k2,t);h=max(abs(parameters/2),1e-2)*eps^(1/3);hplus=parameters+h;hminus=parameters-h;likelihoodsplus=zeros(t,length(parameters));likelihoodsminus=zeros(t,length(parameters));for i=1:length(parameters)hparameters=parameters;hparameters(i)=hplus(i);[HOLDER, indivlike] = full_bekk_mvgarch_likelihood(hparameters,data,p,q,k,k2,t);likelihoodsplus(:,i)=indivlike;endfor i=1:length(parameters)hparameters=parameters;hparameters(i)=hminus(i);[HOLDER, indivlike] = full_bekk_mvgarch_likelihood(hparameters,data,p,q,k,k2,t);likelihoodsminus(:,i)=indivlike;endscores=(likelihoodsplus-likelihoodsminus)./(2*repmat(h',t,1));B=cov(scores);A=A/t;stderrors=A^(-1)*B*A^(-1)*t^(-1);end(注:文档可能无法思考全面,请浏览后下载,供参考。

Matlab实现多元的回归实例

Matlab实现多元的回归实例

Matlab 实现多元回归实例(一)一般多元回归一般在生产实践和科学研究中,人们得到了参数(),,n x x x =⋅⋅⋅1和因变量y 的数据,需要求出关系式()y f x =,这时就可以用到回归分析的方法。

如果只考虑f 是线性函数的情形,当自变量只有一个时,即,(),,n x x x =⋅⋅⋅1中n =1时,称为一元线性回归,当自变量有多个时,即,(),,n x x x =⋅⋅⋅1中n ≥2时,称为多元线性回归。

进行线性回归时,有4个基本假定: ① 因变量与自变量之间存在线性关系; ② 残差是独立的; ③ 残差满足方差奇性; ④ 残差满足正态分布。

在Matlab 软件包中有一个做一般多元回归分析的命令regeress ,调用格式如下:[b, bint, r, rint, stats] = regress(y,X,alpha) 或者[b, bint, r, rint, stats] = regress(y,X) 此时,默认alpha = 0.05. 这里,y 是一个1n ⨯的列向量,X 是一个()1n m ⨯+的矩阵,其中第一列是全1向量(这一点对于回归来说很重要,这一个全1列向量对应回归方程的常数项),一般情况下,需要人工造一个全1列向量。

回归方程具有如下形式:011m m y x x λλλε=++⋅⋅⋅++其中,ε是残差。

在返回项[b,bint,r,rint,stats]中, ①01m b λλλ=⋅⋅⋅是回归方程的系数;②int b 是一个2m ⨯矩阵,它的第i 行表示i λ的(1-alpha)置信区间; ③r 是1n ⨯的残差列向量;④int r 是2n ⨯矩阵,它的第i 行表示第i 个残差i r 的(1-alpha)置信区间; 注释:残差与残差区间杠杆图,最好在0点线附近比较均匀的分布,而不呈现一定的规律性,如果是这样,就说明回归分析做得比较理想。

⑤ 一般的,stast 返回4个值:2R 值、F_检验值、阈值f ,与显著性概率相关的p 值(如果这个p 值不存在,则,只输出前3项)。

ARCH模型和GARCH模型及其matlab实现

ARCH模型和GARCH模型及其matlab实现

0.005617 0.102238 0.011224 0.064415
0.182406 0.147466 0.000627 9.19E-05 1464.875 2.004802
0.069178 0.065545 0.065785 0.065157
0.081193 1.559806 0.170619 0.988613
第 9 章、ARCH 模型和 GARCH 模型
*****重要阅读材料: Engle, Robert, 2004, risk and volatility: econometric models and financial practice, AER, 94(3): 405-420.
研究内容:研究随时间而变化的风险。 (回忆:Markowitz 均值-方差投资组合选择模型怎样度量资产的 风险)
0.9354 0.1202 0.8647 0.3239
Mean dependent var S.D. dependent var Akaike info criterion Schwarz criterion F-statistic Prob(F-statistic)
0.000305 0.000679 -11.86836 -11.71116 5.220573 0.000001
方程(2)是条件方差方程(conditional variance equation),由二项
组成
常数
ARCH

2 t i
:滞后的残差平方
习题: 方程(2)给出了 t 的条件方差,请计算t 的无条件方差。
引理(方差分解公式):【不作要求】
证明:
Var(X)=Var[E(X|Y)]+E[Var(X|Y)]

多元回归程序MATLAB程序

多元回归程序MATLAB程序

盛年不重来,一日难再晨。

及时宜自勉,岁月不待人。

matlab 回归(拟合)总结前言1、学三条命令polyfit(x,y,n)---拟合成一元幂函数(一元多次) regress(y,x)----可以多元,nlinfit(x,y,’fun ’,beta0) (可用于任何类型的函数,任意多元函数,应用范围最广,最万能的)2、同一个问题,这三条命令都可以使用,但结果肯定是不同的,因为拟合的近似结果,没有唯一的标准的答案。

相当于咨询多个专家。

3、回归的操作步骤:根据图形(实际点),选配一条恰当的函数形式(类型)---需要数学理论与基础和经验。

(并写出该函数表达式的一般形式,含待定系数)------选用某条回归命令求出所有的待定系数。

所以可以说,回归就是求待定系数的过程(需确定函数的形式)一、多元回归分析对于多元线性回归模型(其实可以是非线性,它通用性极高):e x x y p p++++=βββΛ110设变量12,,,p x x x y L 的n 组观测值为12(,,,)1,2,,i i ip i x x x y i n =L L记 ⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=np n n p p x x x x x x x x x x ΛΛΛΛΛΛΛΛ212222111211111,⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=n y y y y M 21,则⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=p ββββM 10 的估计值为排列方式与线性代数中的线性方程组相同(),拟合成多元函数---regress使用格式:左边用b=[b, bint, r, rint, stats]右边用=regress(y, x)或regress(y, x, alpha) ---命令中是先y 后x,---须构造好矩阵x(x 中的每列与目标函数的一项对应)---并且x 要在最前面额外添加全1列/对应于常数项 ---y 必须是列向量---结果是从常数项开始---与polyfit 的不同。

) 其中: b 为回归系数,β的估计值(第一个为常数项),bint 为回归系数的区间估计, r: 残差 ,rint: 残差的置信区间,stats: 用于检验回归模型的统计量,有四个数值:相关系数r2、F 值、与F 对应的概率p 和残差的方差(前两个越大越好,后两个越小越好),alpha: 显著性水平(缺省时为0.05,即置信水平为95%),(alpha 不影响b,只影响bint(区间估计)。

matlab多元回归方程系数求解

matlab多元回归方程系数求解

matlab多元回归方程系数求解英文回答:To solve a multiple regression equation in MATLAB, you can use the "regress" function. This function takes in two arguments: the dependent variable and the independent variables. The dependent variable should be a column vector, and the independent variables should be a matrix where each column represents a different independent variable.Here's an example to illustrate how to use the "regress" function in MATLAB:matlab.% Create a sample dataset.x1 = [1; 2; 3; 4; 5];x2 = [2; 4; 6; 8; 10];y = [5; 10; 15; 20; 25];% Create a matrix of independent variables.X = [ones(size(x1)), x1, x2];% Solve the multiple regression equation.[b, bint, r, rint, stats] = regress(y, X);In this example, we have two independent variables (x1 and x2) and one dependent variable (y). We create a matrix X that includes a column of ones (for the intercept term) and the two independent variables. Then, we use the "regress" function to solve the multiple regression equation.The function returns several outputs. The "b" variable contains the estimated coefficients of the regression equation. In this case, b will be a column vector with three elements, representing the intercept term and thecoefficients for x1 and x2. The "bint" variable containsthe confidence intervals for the coefficients. The "r" variable contains the residuals (the differences betweenthe observed and predicted values), and the "rint" variable contains the confidence intervals for the residuals. Finally, the "stats" variable contains additionalstatistics, such as the R-squared value and the F-statistic.中文回答:要在MATLAB中求解多元回归方程,可以使用"regress"函数。

(完整word版)GARCH模型在Matlab中的实现

(完整word版)GARCH模型在Matlab中的实现

多元GARCH模型预测的Matlab程序function [parameters, loglikelihood, Ht, likelihoods, stdresid, stderrors, A, B, scores] = full_bekk_mvgarch(data,p,q, BEKKoptions);% PURPOSE:% To Estimate a full BEKK multivariate GARCH model. %%% USAGE:% [parameters, loglikelihood, Ht, likelihoods, stdresid, stderrors, A, B, scores] = full_bekk_mvgarch(data,p,q,options);%%% INPUTS:% data - A t by k matrix of zero mean residuals% p - The lag length of the innovation process% q - The lag length of the AR process% options - (optional) Options for the optimization(fminunc)%% OUTPUTS:% parameters - A (k*(k+1))/2+p*k^2+q*k^2 vector of estimated parameteters. F% or any k^2 set of Innovation or AR parameters X,% reshape(X,k,k) will give the correct matrix% To recover C, use ivech(parmaeters(1:(k*(k+1))/2) % loglikelihood - The loglikelihood of the function at the optimum% Ht - A k x k x t 3 dimension matrix of conditional covariances % likelihoods - A t by 1 vector of individual likelihoods% stdresid - A t by k matrix of multivariate standardized residuals% stderrors - A numParams^2 square matrix of robust Standad Errors(A^(-1)*B*A^(-1)*t^(-1))% A - The estimated inverse of the non-robust Standard errors % B - The estimated covariance of teh scores% scores - A t by numParams matrix of individual scores% need to try and get some smart startgin valuesif size(data,2) > size(data,1)data=data';end[t k]=size(data);k2=k*(k+1)/2;scalaropt=optimset('fminunc');scalaropt=optimset(scalaropt,'TolFun',1e-1,'Display','iter','Diagnostics','on','DiffMaxC hange',1e-2);startingparameters=scalar_bekk_mvgarch(data,p,q,scalaropt);CChol=startingparameters(1:(k*(k+1))/2);C=ivech(startingparameters(1:(k*(k+1))/2))*ivech(startingparameters(1:(k*(k+1))/2))' ;newA=[];newB=[];for i=1:pnewA=[newA diag(ones(k,1))*startingparameters(((k*(k+1))/2)+i)];endfor i=1:qnewB=[newB diag(ones(k,1))*startingparameters(((k*(k+1))/2)+i+p)];endnewA=reshape(newA,k*k*p,1);newB=reshape(newB,k*k*q,1);startingparameters=[CChol;newA;newB];if nargin<=3 | isempty(BEKKoptions)options=optimset('fminunc');options.Display='iter';options.Diagnostics='on';options.TolX=1e-4;options.TolFun=1e-4;options.MaxFunEvals=5000*length(startingparameters);options.MaxIter=5000*length(startingparameters);elseoptions=BEKKoptions;endparameters=fminunc('full_bekk_mvgarch_likelihood',startingparameters,options,data, p,q,k,k2,t);[loglikelihood,likelihoods,Ht]=full_bekk_mvgarch_likelihood(parameters,data,p,q,k,k 2,t);loglikelihood=-loglikelihood;likelihoods=-likelihoods;% Standardized residualsstdresid=zeros(size(data));for i=1:tstdresid(i,:)=data(i,:)*Ht(:,:,i)^(-0.5);end%Std Errorsif nargout>=6A=hessian_2sided('full_bekk_mvgarch_likelihood',parameters,data,p,q,k,k2,t);h=max(abs(parameters/2),1e-2)*eps^(1/3);hplus=parameters+h;hminus=parameters-h;likelihoodsplus=zeros(t,length(parameters));likelihoodsminus=zeros(t,length(parameters));for i=1:length(parameters)hparameters=parameters;hparameters(i)=hplus(i);[HOLDER, indivlike] = full_bekk_mvgarch_likelihood(hparameters,data,p,q,k,k2,t);likelihoodsplus(:,i)=indivlike;endfor i=1:length(parameters)hparameters=parameters;hparameters(i)=hminus(i);[HOLDER, indivlike] = full_bekk_mvgarch_likelihood(hparameters,data,p,q,k,k2,t);likelihoodsminus(:,i)=indivlike;endscores=(likelihoodsplus-likelihoodsminus)./(2*repmat(h',t,1));B=cov(scores);A=A/t;stderrors=A^(-1)*B*A^(-1)*t^(-1);end。

多元回归分析matlab剖析

多元回归分析matlab剖析

回归分析MATLAB 工具箱一、多元线性回归多元线性回归:p p x x y βββ+++=...110 1、确定回归系数的点估计值: 命令为:b=regress(Y , X ) ①b 表示⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=p b βββˆ...ˆˆ10②Y 表示⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=n Y Y Y Y (2)1③X 表示⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=np n n p p x x x x x x x x x X ...1............ (1) (12)12222111211 2、求回归系数的点估计和区间估计、并检验回归模型:命令为:[b, bint,r,rint,stats]=regress(Y ,X,alpha) ①bint 表示回归系数的区间估计. ②r 表示残差.③rint 表示置信区间.④stats 表示用于检验回归模型的统计量,有三个数值:相关系数r 2、F 值、与F 对应的概率p.说明:相关系数2r 越接近1,说明回归方程越显著;)1,(1-->-k n k F F α时拒绝0H ,F 越大,说明回归方程越显著;与F 对应的概率p α<时拒绝H 0,回归模型成立. ⑤alpha 表示显著性水平(缺省时为0.05) 3、画出残差及其置信区间. 命令为:rcoplot(r,rint) 例1.如下程序. 解:(1)输入数据.x=[143 145 146 147 149 150 153 154 155 156 157 158 159 160 162 164]'; X=[ones(16,1) x];Y=[88 85 88 91 92 93 93 95 96 98 97 96 98 99 100 102]'; (2)回归分析及检验.[b,bint,r,rint,stats]=regress(Y ,X) b,bint,stats得结果:b = bint =-16.0730 -33.7071 1.5612 0.7194 0.6047 0.8340 stats =0.9282 180.9531 0.0000即7194.0ˆ,073.16ˆ10=-=ββ;0ˆβ的置信区间为[-33.7017,1.5612], 1ˆβ的置信区间为[0.6047,0.834]; r 2=0.9282, F=180.9531, p=0.0000,我们知道p<0.05就符合条件, 可知回归模型 y=-16.073+0.7194x 成立. (3)残差分析,作残差图. rcoplot(r,rint)从残差图可以看出,除第二个数据外,其余数据的残差离零点均较近,且残差的置信区间均包含零点,这说明回归模型 y=-16.073+0.7194x 能较好的符合原始数据,而第二个数据可视为异常点.(4)预测及作图.z=b(1)+b(2)*x plot(x,Y,'k+',x,z,'r')二、多项式回归 (一)一元多项式回归.1、一元多项式回归:1121...+-++++=m m m m a x a x a x a y(1)确定多项式系数的命令:[p,S]=polyfit(x,y,m)说明:x=(x 1,x 2,…,x n ),y=(y 1,y 2,…,y n );p=(a 1,a 2,…,a m+1)是多项式y=a 1x m +a 2x m-1+…+a m x+a m+1的系数;S 是一个矩阵,用来估计预测误差. (2)一元多项式回归命令:polytool(x,y,m) 2、预测和预测误差估计.(1)Y=polyval(p,x)求polyfit 所得的回归多项式在x 处的预测值Y ;(2)[Y,DELTA]=polyconf(p,x,S,alpha)求polyfit 所得的回归多项式在x 处的预测值Y 及预测值的显著性为1-alpha 的置信区间Y±DELTA ;alpha 缺省时为0.5.例 1. 观测物体降落的距离s 与时间t 的关系,得到数据如下表,求s. (关于t 的回归方程2解法一:直接作二次多项式回归. t=1/30:1/30:14/30;s=[11.86 15.67 20.60 26.69 33.71 41.93 51.13 61.49 72.90 85.44 99.08 113.77 129.54 146.48]; [p,S]=polyfit(t,s,2) 得回归模型为:1329.98896.652946.489ˆ2++=t t s解法二:化为多元线性回归. t=1/30:1/30:14/30;s=[11.86 15.67 20.60 26.69 33.71 41.93 51.13 61.49 72.90 85.44 99.08 113.77 129.54 146.48]; T=[ones(14,1) t' (t.^2)'];[b,bint,r,rint,stats]=regress(s',T); b,stats得回归模型为:22946.4898896.651329.9ˆt t s++= 预测及作图: Y=polyconf(p,t,S) plot(t,s,'k+',t,Y,'r')(二)多元二项式回归多元二项式回归命令:rstool(x,y,’model’, alpha )说明:x 表示n ⨯m 矩阵;Y 表示n 维列向量;alpha :显著性水平(缺省时为0.05);model 表示由下列4个模型中选择1个(用字符串输入,缺省时为线性模型):linear(线性):m m x x y βββ+++= 110purequadratic(纯二次):∑=++++=nj j jj m m x x x y 12110ββββinteraction(交叉):∑≤≠≤++++=mk j k j jkm m x x x x y 1110ββββquadratic(完全二次):∑≤≤++++=mk j k j jkm m x x x x y ,1110ββββ例1. 设某商品的需求量与消费者的平均收入、商品价格的统计数据如下,建立回归模型,预测平均收入为1000、价格为6时的商品需求量. 需求量 100 7580 70 50 65 90100 110 60 收入 1000 600 1200 500 300 400 13001100 1300 300解法一:选择纯二次模型,即2222211122110x x x x y βββββ++++=.直接用多元二项式回归:x1=[1000 600 1200 500 300 400 1300 1100 1300 300]; x2=[5 7 6 6 8 7 5 4 3 9];y=[100 75 80 70 50 65 90 100 110 60]'; x=[x1' x2'];rstool(x,y,'purequadratic')在左边图形下方的方框中输入1000,右边图形下方的方框中输入6,则画面左边的“Predicted Y”下方的数据变为88.47981,即预测出平均收入为1000、价格为6时的商品需求量为88.4791. 在画面左下方的下拉式菜单中选”all”, 则beta 、rmse 和residuals 都传送到Matlab 工作区中. 在Matlab 工作区中输入命令:beta, rmse 得结果:beta =110.5313 0.1464 -26.5709 -0.0001 1.8475 rmse =4.5362故回归模型为:2221218475.10001.05709.261464.05313.110x x x x y +--+=剩余标准差为4.5362, 说明此回归模型的显著性较好.解法二:将2222211122110x x x x y βββββ++++=化为多元线性回归:X=[ones(10,1) x1' x2' (x1.^2)' (x2.^2)'];[b,bint,r,rint,stats]=regress(y,X); b,stats结果为: b =110.5313 0.1464 -26.5709 -0.0001 1.8475 stats =0.9702 40.6656 0.0005三、非线性回归1、非线性回归:(1)确定回归系数的命令:[beta,r,J]=nlinfit(x,y,’model’, beta0)说明:beta 表示估计出的回归系数;r 表示残差;J 表示Jacobian 矩阵;x,y 表示输入数据x 、y 分别为矩阵和n 维列向量,对一元非线性回归,x 为n 维列向量;model 表示是事先用m-文件定义的非线性函数;beta0表示回归系数的初值. (2)非线性回归命令:nlintool(x,y,’model’, beta0,alpha) 2、预测和预测误差估计:[Y,DELTA]=nlpredci(’model’, x ,beta,r,J)表示nlinfit 或nlintool 所得的回归函数在x 处的预测值Y 及预测值的显著性为1-alpha 的置信区间Y±DELTA. 例1. 如下程序.解:(1)对将要拟合的非线性模型y=a x b e /,建立m-文件volum.m 如下:function yhat=volum(beta,x) yhat=beta(1)*exp(beta(2)./x); (2)输入数据: x=2:16;y=[6.42 8.20 9.58 9.5 9.7 10 9.93 9.99 10.49 10.59 10.60 10.80 10.60 10.90 10.76]; beta0=[8 2]'; (3)求回归系数:[beta,r ,J]=nlinfit(x',y','volum',beta0); beta (4)运行结果:beta =11.6036 -1.0641 即得回归模型为:xey 10641.16036.11-=(5)预测及作图:[YY ,delta]=nlpredci('volum',x',beta,r ,J); plot(x,y,'k+',x,YY ,'r')四、逐步回归1、逐步回归的命令:stepwise(x,y,inmodel,alpha)说明:x 表示自变量数据,m n ⨯阶矩阵;y 表示因变量数据,1⨯n 阶矩阵;inmodel 表示矩阵的列数的指标,给出初始模型中包括的子集(缺省时设定为全部自变量);alpha 表示显著性水平(缺省时为0.5).2、运行stepwise 命令时产生三个图形窗口:Stepwise Plot,Stepwise Table,Stepwise History. 在Stepwise Plot 窗口,显示出各项的回归系数及其置信区间.(1)Stepwise Table 窗口中列出了一个统计表,包括回归系数及其置信区间,以及模型的统计量剩余标准差(RMSE)、相关系数(R-square)、F 值、与F 对应的概率P.例1. 水泥凝固时放出的热量y 与水泥中4种化学成分x1、x2、x3、 x4有关,今测得一组数据如下,试用逐步回归法确定一个线性模型.序号x1 7 1 11 11 7 11 3 1 2 21 1 11 10 x2 26 29 56 31 52 55 71 31 54 47 40 66 68 x3 6 15 8 8 6 9 17 22 18 4 23 9 8 x4 60 52 20 47 33 22 6 44 22 26 34 12 12 y 78.5 74.3 104.3 87.6 95.9 109.2 102.7 72.5 93.1 115.9 83.8 113.3 109.4 解:(1)数据输入:x1=[7 1 11 11 7 11 3 1 2 21 1 11 10]';x2=[26 29 56 31 52 55 71 31 54 47 40 66 68]';x3=[6 15 8 8 6 9 17 22 18 4 23 9 8]';x4=[60 52 20 47 33 22 6 44 22 26 34 12 12]';y=[78.5 74.3 104.3 87.6 95.9 109.2 102.7 72.5 93.1 115.9 83.8 113.3 109.4]';x=[x1 x2 x3 x4];(2)逐步回归.①先在初始模型中取全部自变量:stepwise(x,y)得图Stepwise Plot 和表Stepwise Table.图Stepwise Plot中四条直线都是虚线,说明模型的显著性不好.从表Stepwise Table中看出变量x3和x4的显著性最差.②在图Stepwise Plot中点击直线3和直线4,移去变量x3和x4.移去变量x3和x4后模型具有显著性虽然剩余标准差(RMSE)没有太大的变化,但是统计量F的值明显增大,因此新的回归模型更好.(3)对变量y和x1、x2作线性回归.X=[ones(13,1) x1 x2];b=regress(y,X)得结果:b =52.57731.46830.6623故最终模型为:y=52.5773+1.4683x1+0.6623x2或这种方法4元二次线性回归clc;clear;y=[1.84099 9.67 23.00 38.12 1.848794 6.22 12.22 19.72 1.848794 5.19 10.09 15.31 ];X1=[60.36558 59.5376 58.89861 58.74706 60.59389 60.36558 59.2 58.2 60.36558 59.97068 59.41918 58. X2=[26.1636 26.35804 26.82438 26.91521 25.90346 25.9636 27.19256 27.42153 26.1636 26.07212 26.5872 X3=[0.991227 0.994944 0.981322 0.98374 1.011865 0.991227 1.074772 1.107678 0.991227 0.917904 1.06043 X4=[59.37436 58.54265 57.91729 57.69332 59.58203 59.37436 57.76722 57.42355 59.37436 59.05278 58.3587 format short gX11=[ones(1,length(y));X1;X2;X3;X4]'B1=regress(Y,X11)% 多元一次线性回归[m,n]=size(X11)X22=[];for i=2:nfor j=2:nif i<=jX22=([X22,X11(:,i).*X11(:,j)]);elsecontinueendendendX=[X11,X22];B2=regress(Y,X)% 多元二次线性回归[Y X*B2 Y-X*B2]plot(Y,X11*B1,'o',Y,X*B2,'*')hold on,line([min(y),max(y)],[min(y),max(y)]) axis([min(y) max(y) min(y) max(y)])legend('一次线性回归','二次线性回归')xlabel('实际值');ylabel('计算值')运行结果:Y =1.8419.672338.121.84886.2212.2219.721.84885.1910.0915.311 60.366 26.164 0.99123 59.3741 59.538 26.358 0.99494 58.5431 58.899 26.824 0.98132 57.9171 58.747 26.915 0.98374 57.6931 60.594 25.903 1.0119 59.5821 60.366 25.964 0.99123 59.3741 59.2 27.193 1.0748 57.7671 58.2 27.422 1.1077 57.4241 60.366 26.164 0.99123 59.3741 59.971 26.072 0.9179 59.0531 59.419 26.587 1.0604 58.3591 58.891 27.061 1.1239 57.767B1 =1488.9-4.3582-9.6345-61.514-15.359m =12n =5B2 =3120.4-7129.2-622.23-362.71-105.061388.1120.25199.25379.58170.48-796.41ans =1.841 1.8449 -0.0039029.67 9.67 1.0058e-00923 23 1.397e-00938.12 38.12 3.539e-0101.8488 1.8488 1.6394e-0096.22 6.227.2643e-01012.22 12.22 2.6077e-01019.72 19.72 -2.0489e-0101.8488 1.8449 0.0039025.19 5.19 1.4529e-00910.09 10.09 1.0803e-00915.31 15.31 4.0978e-010由图形可以看出,多元二次线性回归效果非常好,即,相当于Y=3120.4*X1 -7129.2 *X2 + 0*X3+ 0*X4 -622.23*X1*X1 -362.71*X1*X2 -105.06*X1*X3 + 1388.1*X1*X4 +120.25*X2*X2+ 199.25 *X2*X3+ 379.58*X2*X4 + 170.48*X3*X3+ 0*X3*X4 -796.4。

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多元GARCH模型预测的Matlab程序
function[parameters,loglikelihood,Ht,likelihoods,stdresid,stderrors,A,B,scores] =full_bekk_mvgarch(data,p,q,BEKKoptions);
%PURPOSE:
%To Estimate a full BEKK multivariate GARCH model.%
%
%USAGE:
%[parameters,loglikelihood,Ht,likelihoods,stdresid,stderrors,A,B,scores] =full_bekk_mvgarch(data,p,q,options);
%
%
%INPUTS:
%data-A t by k matrix of zero mean residuals
%p-The lag length of the innovation process
%q-The lag length of the AR process
%options-(optional)Options for the optimization(fminunc)
%
%OUTPUTS:
%parameters-A(k*(k+1))/2+p*k^2+q*k^2vector of estimated parameteters.F
%or any k^2set of Innovation or AR parameters X,
%reshape(X,k,k)will give the correct matrix
%To recover C,use ivech(parmaeters(1:(k*(k+1))/2) %loglikelihood-The loglikelihood of the function at the optimum
%Ht-A k x k x t3dimension matrix of conditional covariances %likelihoods-A t by1vector of individual likelihoods
%stdresid-A t by k matrix of multivariate standardized residuals
%stderrors-A numParams^2square matrix of robust Standad Errors(A^(-1)*B*A^(-1)*t^(-1))
%A-The estimated inverse of the non-robust Standard errors %B-The estimated covariance of teh scores
%scores-A t by numParams matrix of individual scores
%need to try and get some smart startgin values
if size(data,2)>size(data,1)
data=data';
end
[t k]=size(data);
k2=k*(k+1)/2;
scalaropt=optimset('fminunc');
scalaropt=optimset(scalaropt,'TolFun',1e-1,'Display','iter','Diagnostics','on','DiffMaxC hange',1e-2);
startingparameters=scalar_bekk_mvgarch(data,p,q,scalaropt);
CChol=startingparameters(1:(k*(k+1))/2);
C=ivech(startingparameters(1:(k*(k+1))/2))*ivech(startingparameters(1:(k*(k+1))/2))' ;
newA=[];
newB=[];
for i=1:p
newA=[newA diag(ones(k,1))*startingparameters(((k*(k+1))/2)+i)];
end
for i=1:q
newB=[newB diag(ones(k,1))*startingparameters(((k*(k+1))/2)+i+p)];
end
newA=reshape(newA,k*k*p,1);
newB=reshape(newB,k*k*q,1);
startingparameters=[CChol;newA;newB];
if nargin<=3|isempty(BEKKoptions)
options=optimset('fminunc');
options.Display='iter';
options.Diagnostics='on';
options.TolX=1e-4;
options.TolFun=1e-4;
options.MaxFunEvals=5000*length(startingparameters);
options.MaxIter=5000*length(startingparameters);
else
options=BEKKoptions;
end
parameters=fminunc('full_bekk_mvgarch_likelihood',startingparameters,options,data, p,q,k,k2,t);
[loglikelihood,likelihoods,Ht]=full_bekk_mvgarch_likelihood(parameters,data,p,q,k,k 2,t);
loglikelihood=-loglikelihood;
likelihoods=-likelihoods;
%Standardized residuals
stdresid=zeros(size(data));
for i=1:t
stdresid(i,:)=data(i,:)*Ht(:,:,i)^(-0.5);
end
%Std Errors
if nargout>=6
A=hessian_2sided('full_bekk_mvgarch_likelihood',parameters,data,p,q,k,k2,t);
h=max(abs(parameters/2),1e-2)*eps^(1/3);
hplus=parameters+h;
hminus=parameters-h;
likelihoodsplus=zeros(t,length(parameters));
likelihoodsminus=zeros(t,length(parameters));
for i=1:length(parameters)
hparameters=parameters;
hparameters(i)=hplus(i);
[HOLDER,indivlike]= full_bekk_mvgarch_likelihood(hparameters,data,p,q,k,k2,t);
likelihoodsplus(:,i)=indivlike;
end
for i=1:length(parameters)
hparameters=parameters;
hparameters(i)=hminus(i);
[HOLDER,indivlike]= full_bekk_mvgarch_likelihood(hparameters,data,p,q,k,k2,t);
likelihoodsminus(:,i)=indivlike;
end
scores=(likelihoodsplus-likelihoodsminus)./(2*repmat(h',t,1));
B=cov(scores);
A=A/t;
stderrors=A^(-1)*B*A^(-1)*t^(-1);
end。

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