Copula理论及MATLAB应用实例

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matlab 中vine-copula 函数

matlab 中vine-copula 函数

matlab 中vine-copula 函数vine-copula函数是一种用于拟合和模拟多变量随机变量的概率分布的方法。

它在金融、风险管理和保险等领域中得到广泛应用。

vine-copula函数基于copula理论,使用copula函数来描述随机变量之间的依赖关系。

在vine-copula函数中,VineCopula函数是最主要的函数之一。

它可以根据输入的数据拟合一个copula模型,并用于模拟随机变量。

VineCopula函数可以用几种不同的方法建立copula模型,如C-Vine、D-Vine、R-Vine和G-Vine。

C-Vine是最常用的vine-copula方法,它基于树状结构来建立copula模型。

D-Vine方法则是基于一个二维copula建立模型。

R-Vine方法是在D-Vine的基础上扩展而来,可以处理更高维度的数据。

G-Vine方法则是R-Vine方法的一种改进,可以更好地处理非标准化的数据。

VineCopula函数中的一个重要参数是copula家族。

copula家族描述了变量之间的依赖结构。

常见的copula家族有高斯copula、t-copula、Clayton copula、Gumbel copula等。

每个家族都具有不同的性质,可以根据数据的特性选择合适的家族。

使用vine-copula函数进行建模的过程通常包括以下几个步骤:1.准备数据:将要建模的多变量数据整理为一个矩阵,每一列代表一个变量。

2.定义copula家族:根据数据的特性,选择合适的copula家族。

3.拟合copula模型:使用VineCopula函数拟合一个copula模型,得到模型的参数。

4.检验拟合效果:评估拟合的模型对观测数据的拟合程度,可以使用拟合优度指标(如Kendall's tau等)来评估。

5.模拟随机变量:使用拟合的模型生成模拟数据,用于进行风险分析、蒙特卡洛模拟等。

VineCopula函数还提供了其他一些功能和方法,如模型选择、参数估计、相关性计算等。

【良心出品】Copula理论及MATLAB应用实例

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%--------------------------------------------------------------------------% Copula理论及应用实例%--------------------------------------------------------------------------%******************************读取数据************************************* % 从文件hushi.xls中读取数据hushi = xlsread('hushi.xls');% 提取矩阵hushi的第5列数据,即沪市的日收益率数据X = hushi(:,5);% 从文件shenshi.xls中读取数据shenshi = xlsread('shenshi.xls');% 提取矩阵shenshi的第5列数据,即深市的日收益率数据Y = shenshi(:,5);%****************************绘制频率直方图********************************* % 调用ecdf函数和ecdfhist函数绘制沪、深两市日收益率的频率直方图[fx, xc] = ecdf(X);figure;ecdfhist(fx, xc, 30);xlabel('沪市日收益率'); % 为X轴加标签ylabel('f(x)'); % 为Y轴加标签[fy, yc] = ecdf(Y);figure;ecdfhist(fy, yc, 30);xlabel('深市日收益率'); % 为X轴加标签ylabel('f(y)'); % 为Y轴加标签%****************************计算偏度和峰度********************************* % 计算X和Y的偏度xs = skewness(X)ys = skewness(Y)% 计算X和Y的峰度kx = kurtosis(X)ky = kurtosis(Y)%******************************正态性检验*********************************** % 分别调用jbtest、kstest和lillietest函数对X进行正态性检验[h,p] = jbtest(X) % Jarque-Bera检验[h,p] = kstest(X,[X,normcdf(X,mean(X),std(X))]) % Kolmogorov-Smirnov检验[h, p] = lillietest(X) % Lilliefors检验% 分别调用jbtest、kstest和lillietest函数对Y进行正态性检验[h,p] = jbtest(Y) % Jarque-Bera检验[h,p] = kstest(Y,[Y,normcdf(Y,mean(Y),std(Y))]) % Kolmogorov-Smirnov检验[h, p] = lillietest(Y) % Lilliefors检验%****************************求经验分布函数值******************************* % 调用ecdf函数求X和Y的经验分布函数[fx, Xsort] = ecdf(X);[fy, Ysort] = ecdf(Y);% 调用spline函数,利用样条插值法求原始样本点处的经验分布函数值U1 = spline(Xsort(2:end),fx(2:end),X);V1 = spline(Ysort(2:end),fy(2:end),Y);% 调用ecdf函数求X和Y的经验分布函数[fx, Xsort] = ecdf(X);[fy, Ysort] = ecdf(Y);% 提取fx和fy的第2个至最后一个元素,即排序后样本点处的经验分布函数值fx = fx(2:end);fy = fy(2:end);% 通过排序和反排序恢复原始样本点处的经验分布函数值U1和V1[Xsort,id] = sort(X);[idsort,id] = sort(id);U1 = fx(id);[Ysort,id] = sort(Y);[idsort,id] = sort(id);V1 = fy(id);%*******************************核分布估计********************************** % 调用ksdensity函数分别计算原始样本X和Y处的核分布估计值U2 = ksdensity(X,X,'function','cdf');V2 = ksdensity(Y,Y,'function','cdf');% **********************绘制经验分布函数图和核分布估计图********************** [Xsort,id] = sort(X); % 为了作图的需要,对X进行排序figure; % 新建一个图形窗口plot(Xsort,U1(id),'c','LineWidth',5); % 绘制沪市日收益率的经验分布函数图hold onplot(Xsort,U2(id),'k-.','LineWidth',2); % 绘制沪市日收益率的核分布估计图legend('经验分布函数','核分布估计', 'Location','NorthWest'); % 加标注框xlabel('沪市日收益率'); % 为X轴加标签ylabel('F(x)'); % 为Y轴加标签[Ysort,id] = sort(Y); % 为了作图的需要,对Y进行排序figure; % 新建一个图形窗口plot(Ysort,V1(id),'c','LineWidth',5); % 绘制深市日收益率的经验分布函数图hold onplot(Ysort,V2(id),'k-.','LineWidth',2); % 绘制深市日收益率的核分布估计图legend('经验分布函数','核分布估计', 'Location','NorthWest'); % 加标注框xlabel('深市日收益率'); % 为X轴加标签ylabel('F(x)'); % 为Y轴加标签%****************************绘制二元频数直方图***************************** % 调用ksdensity函数分别计算原始样本X和Y处的核分布估计值U = ksdensity(X,X,'function','cdf');V = ksdensity(Y,Y,'function','cdf');figure; % 新建一个图形窗口% 绘制边缘分布的二元频数直方图,hist3([U(:) V(:)],[30,30])xlabel('U(沪市)'); % 为X轴加标签ylabel('V(深市)'); % 为Y轴加标签zlabel('频数'); % 为z轴加标签%****************************绘制二元频率直方图***************************** figure; % 新建一个图形窗口% 绘制边缘分布的二元频数直方图,hist3([U(:) V(:)],[30,30])h = get(gca, 'Children'); % 获取频数直方图的句柄值cuv = get(h, 'ZData'); % 获取频数直方图的Z轴坐标set(h,'ZData',cuv*30*30/length(X)); % 对频数直方图的Z轴坐标作变换xlabel('U(沪市)'); % 为X轴加标签ylabel('V(深市)'); % 为Y轴加标签zlabel('c(u,v)'); % 为z轴加标签%***********************求Copula中参数的估计值****************************** % 调用copulafit函数估计二元正态Copula中的线性相关参数rho_norm = copulafit('Gaussian',[U(:), V(:)])% 调用copulafit函数估计二元t-Copula中的线性相关参数和自由度[rho_t,nuhat,nuci] = copulafit('t',[U(:), V(:)])%********************绘制Copula的密度函数和分布函数图************************ [Udata,Vdata] = meshgrid(linspace(0,1,31)); % 为绘图需要,产生新的网格数据% 调用copulapdf函数计算网格点上的二元正态Copula密度函数值Cpdf_norm = copulapdf('Gaussian',[Udata(:), Vdata(:)],rho_norm);% 调用copulacdf函数计算网格点上的二元正态Copula分布函数值Ccdf_norm = copulacdf('Gaussian',[Udata(:), Vdata(:)],rho_norm);% 调用copulapdf函数计算网格点上的二元t-Copula密度函数值Cpdf_t = copulapdf('t',[Udata(:), Vdata(:)],rho_t,nuhat);% 调用copulacdf函数计算网格点上的二元t-Copula分布函数值Ccdf_t = copulacdf('t',[Udata(:), Vdata(:)],rho_t,nuhat);% 绘制二元正态Copula的密度函数和分布函数图figure; % 新建图形窗口surf(Udata,Vdata,reshape(Cpdf_norm,size(Udata))); % 绘制二元正态Copula密度函数图xlabel('U'); % 为X轴加标签ylabel('V'); % 为Y轴加标签zlabel('c(u,v)'); % 为z轴加标签figure; % 新建图形窗口surf(Udata,Vdata,reshape(Ccdf_norm,size(Udata))); % 绘制二元正态Copula分布函数图xlabel('U'); % 为X轴加标签ylabel('V'); % 为Y轴加标签zlabel('C(u,v)'); % 为z轴加标签% 绘制二元t-Copula的密度函数和分布函数图figure; % 新建图形窗口surf(Udata,Vdata,reshape(Cpdf_t,size(Udata))); % 绘制二元t-Copula密度函数图xlabel('U'); % 为X轴加标签ylabel('V'); % 为Y轴加标签zlabel('c(u,v)'); % 为z轴加标签figure; % 新建图形窗口surf(Udata,Vdata,reshape(Ccdf_t,size(Udata))); % 绘制二元t-Copula分布函数图xlabel('U'); % 为X轴加标签ylabel('V'); % 为Y轴加标签zlabel('C(u,v)'); % 为z轴加标签%**************求Kendall秩相关系数和Spearman秩相关系数*********************** % 调用copulastat函数求二元正态Copula对应的Kendall秩相关系数Kendall_norm = copulastat('Gaussian',rho_norm)% 调用copulastat函数求二元正态Copula对应的Spearman秩相关系数Spearman_norm = copulastat('Gaussian',rho_norm,'type','Spearman')% 调用copulastat函数求二元t-Copula对应的Kendall秩相关系数Kendall_t = copulastat('t',rho_t)% 调用copulastat函数求二元t-Copula对应的Spearman秩相关系数Spearman_t = copulastat('t',rho_t,'type','Spearman')% 直接根据沪、深两市日收益率的原始观测数据,调用corr函数求Kendall秩相关系数Kendall = corr([X,Y],'type','Kendall')% 直接根据沪、深两市日收益率的原始观测数据,调用corr函数求Spearman秩相关系数Spearman = corr([X,Y],'type','Spearman')%******************************模型评价************************************* % 调用ecdf函数求X和Y的经验分布函数[fx, Xsort] = ecdf(X);[fy, Ysort] = ecdf(Y);% 调用spline函数,利用样条插值法求原始样本点处的经验分布函数值U = spline(Xsort(2:end),fx(2:end),X);V = spline(Ysort(2:end),fy(2:end),Y);% 定义经验Copula函数C(u,v)C = @(u,v)mean((U <= u).*(V <= v));% 为作图的需要,产生新的网格数据[Udata,Vdata] = meshgrid(linspace(0,1,31));% 通过循环计算经验Copula函数在新产生的网格点处的函数值for i=1:numel(Udata)CopulaEmpirical(i) = C(Udata(i),Vdata(i));endfigure; % 新建图形窗口% 绘制经验Copula分布函数图像surf(Udata,Vdata,reshape(CopulaEmpirical,size(Udata)))xlabel('U'); % 为X轴加标签ylabel('V'); % 为Y轴加标签zlabel('Empirical Copula C(u,v)'); % 为z轴加标签% 通过循环计算经验Copula函数在原始样本点处的函数值CUV = zeros(size(U(:)));for i=1:numel(U)CUV(i) = C(U(i),V(i));end% 计算线性相关参数为0.9264的二元正态Copula函数在原始样本点处的函数值rho_norm = 0.9264;Cgau = copulacdf('Gaussian',[U(:), V(:)],rho_norm);% 计算线性相关参数为0.9325,自由度为4的二元t-Copula函数在原始样本点处的函数值rho_t = 0.9325;k = 4.0089;Ct = copulacdf('t',[U(:), V(:)],rho_t,k);% 计算平方欧氏距离dgau2 = (CUV-Cgau)'*(CUV-Cgau) dt2 = (CUV-Ct)'*(CUV-Ct)。

双变量联合概率分布matlab copula

双变量联合概率分布matlab copula

双变量联合概率分布是指两个随机变量X和Y的联合分布。

在统计学和概率论中,联合概率分布描述了两个或多个随机变量同时取某些值的可能性。

matlab是一种功能强大的数学软件,它可以用来计算和可视化双变量联合概率分布。

copula是用来描述两个或多个随机变量之间依赖关系的数学工具,它可以将变量的边缘分布和联合概率分布分离开来,从而更好地描述变量之间的关系。

在matlab中,我们可以使用copulatoolbox来处理copula。

对于双变量联合概率分布,我们首先要定义两个边缘分布,然后再用copula 来描述它们之间的依赖关系。

接下来,我将介绍如何在matlab中使用copulatoolbox来计算和可视化双变量联合概率分布。

1. 定义边缘分布在matlab中,我们可以使用normpdf函数来定义正态分布。

我们可以定义X和Y的边缘分布为标准正态分布,代码如下:```matlabX = -3:0.1:3;Y = -3:0.1:3;mu = 0;sigma = 1;pdfX = normpdf(X, mu, sigma);pdfY = normpdf(Y, mu, sigma);```2. 定义copula在matlab中,我们可以使用copulaparam函数来定义copula的参数。

我们可以使用二元t分布来定义copula,代码如下:```matlabrho = 0.5; %相关系数df = 5; %自由度family = 't'; %分布类型param = copulaparam('t', [rho, df]);```3. 计算联合分布在matlab中,我们可以使用copulacdf函数来计算联合概率分布。

代码如下:```matlab[u, v] = meshgrid(0:0.1:1, 0:0.1:1); %设置横纵坐标C = copulacdf('t', [u(:), v(:)], param); %计算联合概率分布C = reshape(C, length(u), length(v)); %重塑C的维度```4. 可视化联合分布在matlab中,我们可以使用surf函数来可视化联合概率分布。

双变量联合概率分布matlab copula -回复

双变量联合概率分布matlab copula -回复

双变量联合概率分布matlab copula -回复【双变量联合概率分布matlab copula】一步一步回答在概率论和统计学中,联合概率分布是用来描述两个或多个随机变量之间的关系的。

而双变量联合概率分布则是用来描述两个随机变量之间关系的特定情况。

在实际应用中,有时候我们关注的不仅仅是两个变量本身的概率分布,还关注两个变量之间的相关性。

而copula函数是一种常用的工具,用于建立两个变量之间的相关性模型。

在本文中,我们将使用Matlab 来介绍双变量联合概率分布和copula函数的使用。

首先,我们需要准备一些数据。

假设我们有两个随机变量X和Y,它们的取值范围分别为[0,1]和[0,1]。

我们可以使用Matlab中的rand函数来生成一些随机数据。

matlabX = rand(1000,1);Y = rand(1000,1);接下来,我们可以使用Matlab中的hist3函数来绘制X和Y的直方图和二维的相关图。

直方图可以帮助我们直观地了解变量的分布情况,二维相关图可以帮助我们观察两个变量之间的关系。

matlabfigure;subplot(2,2,1);histogram(X);title('X直方图');subplot(2,2,2);histogram(Y);title('Y直方图');subplot(2,2,[3,4]);hist3([X,Y]);title('X和Y的二维相关图');通过运行上述代码,我们可以得到X和Y的直方图以及二维相关图。

通过直方图,我们可以看到X和Y的取值范围都在[0,1]之间,符合我们的设定。

而通过二维相关图,我们可以看到X和Y之间的关系。

接下来,我们将使用copula函数来建立X和Y之间的相关性模型。

在Matlab中,copula函数提供了一些常见的copula函数,比如高斯copula,t-copula等。

这些函数可以用来模拟不同种类的相关性。

matlab计算三元阿基米德copula函数

matlab计算三元阿基米德copula函数

三元阿基米德Copula函数通常用于模拟和分析多变量随机变量之间的依赖关系。

下面是一个MATLAB代码示例,用于计算三元阿基米德Copula函数。

请注意,这只是一个示例,具体的参数和Copula函数类型可能需要根据您的需求进行调整。

```matlab% 导入Statistics and Machine Learning Toolboximport stats.*% 定义三元阿基米德Copula函数类型(例如,Clayton Copula)theta = 2; % 这是Copula函数的参数,您可以根据需要进行调整% 创建一个Copula对象copulaType = 'Clayton'; % 您可以根据需要选择其他类型,如Gumbel或Frank copula = copulaparam(copulaType, theta);% 生成随机变量n = 1000; % 样本大小u1 = copularnd(copula, n); % 第一个随机变量u2 = copularnd(copula, n); % 第二个随机变量u3 = copularnd(copula, n); % 第三个随机变量% 根据Copula函数生成三元随机变量% 假设您有三个边缘分布,例如正态分布% 可以使用inverse函数将Copula变量映射到边缘分布上% 假设三个边缘分布的参数如下mu1 = 0;sigma1 = 1;mu2 = 0;sigma2 = 1;mu3 = 0;sigma3 = 1;% 使用逆变换将Copula变量映射到边缘分布x1 = norminv(u1, mu1, sigma1);x2 = norminv(u2, mu2, sigma2);x3 = norminv(u3, mu3, sigma3);% 现在x1,x2和x3包含了从三元阿基米德Copula函数生成的随机变量% 可以根据需要执行其他分析或模拟操作```请注意,这只是一个示例,实际应用中的参数和边缘分布可能会有所不同。

Copula理论MATLAB应用实例

Copula理论MATLAB应用实例

%--------------------------------------------------------------------------% Copula理论及其在matlab中的实现程序应用实例%--------------------------------------------------------------------------%******************************读取数据************************************* % 从文件hushi.xls中读取数据hushi = xlsread('hushi.xls');% 提取矩阵hushi的第5列数据,即沪市的日收益率数据X = hushi(:,5);% 从文件shenshi.xls中读取数据shenshi = xlsread('shenshi.xls');% 提取矩阵shenshi的第5列数据,即深市的日收益率数据Y = shenshi(:,5);%****************************绘制频率直方图*********************************% 调用ecdf函数和ecdfhist函数绘制沪、深两市日收益率的频率直方图[fx, xc] = ecdf(X);figure;ecdfhist(fx, xc, 30);xlabel('沪市日收益率'); % 为X轴加标签ylabel('f(x)'); % 为Y轴加标签[fy, yc] = ecdf(Y);figure;ecdfhist(fy, yc, 30);xlabel('深市日收益率'); % 为X轴加标签ylabel('f(y)'); % 为Y轴加标签%****************************计算偏度和峰度********************************* % 计算X和Y的偏度xs = skewness(X)ys = skewness(Y)% 计算X和Y的峰度kx = kurtosis(X)ky = kurtosis(Y)%******************************正态性检验*********************************** % 分别调用jbtest、kstest和lillietest函数对X进行正态性检验[h,p] = jbtest(X) % Jarque-Bera检验[h,p] = kstest(X,[X,normcdf(X,mean(X),std(X))]) % Kolmogorov-Smirnov检验[h, p] = lillietest(X) % Lilliefors检验% 分别调用jbtest、kstest和lillietest函数对Y进行正态性检验[h,p] = jbtest(Y) % Jarque-Bera检验[h,p] = kstest(Y,[Y,normcdf(Y,mean(Y),std(Y))]) % Kolmogorov-Smirnov检验[h, p] = lillietest(Y) % Lilliefors检验%****************************求经验分布函数值******************************* % 调用ecdf函数求X和Y的经验分布函数[fx, Xsort] = ecdf(X);[fy, Ysort] = ecdf(Y);% 调用spline函数,利用样条插值法求原始样本点处的经验分布函数值U1 = spline(Xsort(2:end),fx(2:end),X);V1 = spline(Ysort(2:end),fy(2:end),Y);% 调用ecdf函数求X和Y的经验分布函数[fx, Xsort] = ecdf(X);[fy, Ysort] = ecdf(Y);% 提取fx和fy的第2个至最后一个元素,即排序后样本点处的经验分布函数值fx = fx(2:end);fy = fy(2:end);% 通过排序和反排序恢复原始样本点处的经验分布函数值U1和V1[Xsort,id] = sort(X);[idsort,id] = sort(id);U1 = fx(id);[Ysort,id] = sort(Y);[idsort,id] = sort(id);V1 = fy(id);%*******************************核分布估计********************************** % 调用ksdensity函数分别计算原始样本X和Y处的核分布估计值U2 = ksdensity(X,X,'function','cdf');V2 = ksdensity(Y,Y,'function','cdf');% **********************绘制经验分布函数图和核分布估计图********************** [Xsort,id] = sort(X); % 为了作图的需要,对X进行排序figure; % 新建一个图形窗口plot(Xsort,U1(id),'c','LineWidth',5); % 绘制沪市日收益率的经验分布函数图hold onplot(Xsort,U2(id),'k-.','LineWidth',2); % 绘制沪市日收益率的核分布估计图legend('经验分布函数','核分布估计', 'Location','NorthWest'); % 加标注框xlabel('沪市日收益率'); % 为X轴加标签ylabel('F(x)'); % 为Y轴加标签[Ysort,id] = sort(Y); % 为了作图的需要,对Y进行排序figure; % 新建一个图形窗口plot(Ysort,V1(id),'c','LineWidth',5); % 绘制深市日收益率的经验分布函数图hold onplot(Ysort,V2(id),'k-.','LineWidth',2); % 绘制深市日收益率的核分布估计图legend('经验分布函数','核分布估计', 'Location','NorthWest'); % 加标注框xlabel('深市日收益率'); % 为X轴加标签ylabel('F(x)'); % 为Y轴加标签%****************************绘制二元频数直方图***************************** % 调用ksdensity函数分别计算原始样本X和Y处的核分布估计值U = ksdensity(X,X,'function','cdf');V = ksdensity(Y,Y,'function','cdf');figure; % 新建一个图形窗口% 绘制边缘分布的二元频数直方图,hist3([U(:) V(:)],[30,30])xlabel('U(沪市)'); % 为X轴加标签ylabel('V(深市)'); % 为Y轴加标签zlabel('频数'); % 为z轴加标签%****************************绘制二元频率直方图***************************** figure; % 新建一个图形窗口% 绘制边缘分布的二元频数直方图,hist3([U(:) V(:)],[30,30])h = get(gca, 'Children'); % 获取频数直方图的句柄值cuv = get(h, 'ZData'); % 获取频数直方图的Z轴坐标set(h,'ZData',cuv*30*30/length(X)); % 对频数直方图的Z轴坐标作变换xlabel('U(沪市)'); % 为X轴加标签ylabel('V(深市)'); % 为Y轴加标签zlabel('c(u,v)'); % 为z轴加标签%***********************求Copula中参数的估计值****************************** % 调用copulafit函数估计二元正态Copula中的线性相关参数rho_norm = copulafit('Gaussian',[U(:), V(:)])% 调用copulafit函数估计二元t-Copula中的线性相关参数和自由度[rho_t,nuhat,nuci] = copulafit('t',[U(:), V(:)])%********************绘制Copula的密度函数和分布函数图************************ [Udata,Vdata] = meshgrid(linspace(0,1,31)); % 为绘图需要,产生新的网格数据% 调用copulapdf函数计算网格点上的二元正态Copula密度函数值Cpdf_norm = copulapdf('Gaussian',[Udata(:), Vdata(:)],rho_norm);% 调用copulacdf函数计算网格点上的二元正态Copula分布函数值Ccdf_norm = copulacdf('Gaussian',[Udata(:), Vdata(:)],rho_norm);% 调用copulapdf函数计算网格点上的二元t-Copula密度函数值Cpdf_t = copulapdf('t',[Udata(:), Vdata(:)],rho_t,nuhat);% 调用copulacdf函数计算网格点上的二元t-Copula分布函数值Ccdf_t = copulacdf('t',[Udata(:), Vdata(:)],rho_t,nuhat);% 绘制二元正态Copula的密度函数和分布函数图figure; % 新建图形窗口surf(Udata,Vdata,reshape(Cpdf_norm,size(Udata))); % 绘制二元正态Copula密度函数图xlabel('U'); % 为X轴加标签ylabel('V'); % 为Y轴加标签zlabel('c(u,v)'); % 为z轴加标签figure; % 新建图形窗口surf(Udata,Vdata,reshape(Ccdf_norm,size(Udata))); % 绘制二元正态Copula分布函数图xlabel('U'); % 为X轴加标签ylabel('V'); % 为Y轴加标签zlabel('C(u,v)'); % 为z轴加标签% 绘制二元t-Copula的密度函数和分布函数图figure; % 新建图形窗口surf(Udata,Vdata,reshape(Cpdf_t,size(Udata))); % 绘制二元t-Copula密度函数图xlabel('U'); % 为X轴加标签ylabel('V'); % 为Y轴加标签zlabel('c(u,v)'); % 为z轴加标签figure; % 新建图形窗口surf(Udata,Vdata,reshape(Ccdf_t,size(Udata))); % 绘制二元t-Copula分布函数图xlabel('U'); % 为X轴加标签ylabel('V'); % 为Y轴加标签zlabel('C(u,v)'); % 为z轴加标签%**************求Kendall秩相关系数和Spearman秩相关系数*********************** % 调用copulastat函数求二元正态Copula对应的Kendall秩相关系数Kendall_norm = copulastat('Gaussian',rho_norm)% 调用copulastat函数求二元正态Copula对应的Spearman秩相关系数Spearman_norm = copulastat('Gaussian',rho_norm,'type','Spearman')% 调用copulastat函数求二元t-Copula对应的Kendall秩相关系数Kendall_t = copulastat('t',rho_t)% 调用copulastat函数求二元t-Copula对应的Spearman秩相关系数Spearman_t = copulastat('t',rho_t,'type','Spearman')% 直接根据沪、深两市日收益率的原始观测数据,调用corr函数求Kendall秩相关系数Kendall = corr([X,Y],'type','Kendall')% 直接根据沪、深两市日收益率的原始观测数据,调用corr函数求Spearman秩相关系数Spearman = corr([X,Y],'type','Spearman')%******************************模型评价************************************* % 调用ecdf函数求X和Y的经验分布函数[fx, Xsort] = ecdf(X);[fy, Ysort] = ecdf(Y);% 调用spline函数,利用样条插值法求原始样本点处的经验分布函数值U = spline(Xsort(2:end),fx(2:end),X);V = spline(Ysort(2:end),fy(2:end),Y);% 定义经验Copula函数C(u,v)C = @(u,v)mean((U <= u).*(V <= v));% 为作图的需要,产生新的网格数据[Udata,Vdata] = meshgrid(linspace(0,1,31));% 通过循环计算经验Copula函数在新产生的网格点处的函数值for i=1:numel(Udata)CopulaEmpirical(i) = C(Udata(i),Vdata(i));endfigure; % 新建图形窗口% 绘制经验Copula分布函数图像surf(Udata,Vdata,reshape(CopulaEmpirical,size(Udata)))xlabel('U'); % 为X轴加标签ylabel('V'); % 为Y轴加标签zlabel('Empirical Copula C(u,v)'); % 为z轴加标签% 通过循环计算经验Copula函数在原始样本点处的函数值CUV = zeros(size(U(:)));for i=1:numel(U)CUV(i) = C(U(i),V(i));end% 计算线性相关参数为0.9264的二元正态Copula函数在原始样本点处的函数值rho_norm = 0.9264;Cgau = copulacdf('Gaussian',[U(:), V(:)],rho_norm);% 计算线性相关参数为0.9325,自由度为4的二元t-Copula函数在原始样本点处的函数值rho_t = 0.9325;k = 4.0089;Ct = copulacdf('t',[U(:), V(:)],rho_t,k);% 计算平方欧氏距离dgau2 = (CUV-Cgau)'*(CUV-Cgau)dt2 = (CUV-Ct)'*(CUV-Ct)灰色预测[GM(1,1) ]MATLAB程序% 本程序主要用来计算根据灰色理论建立的模型的预测值。

matlab 中vine-copula 函数 -回复

matlab 中vine-copula 函数 -回复

matlab 中vine-copula 函数-回复Matlab中的vinecopula函数是一个强大的工具,用于建立和分析经典和高级依赖结构模型。

它是基于概率论和统计学理论的,能够帮助研究人员在数据集中发现潜在的依赖性,并提供有关变量之间关系的重要信息。

在本文中,我们将深入探讨Matlab中vinecopula函数,并逐步解释其用法和功能。

首先,让我们了解一下vine copula的概念和应用。

Copula是一个连接多元分布的函数,它将每个边缘分布通过一个关联函数链接在一起。

Vine copula是一种特殊类型的copula,它通过树结构将这些关联函数组织在一起,从而增加了模型的灵活性和扩展性。

通常,vine copula被用于处理多维随机变量之间的非线性和非常态依赖性。

现在,让我们看看如何在Matlab中使用vinecopula函数。

首先,我们需要将依赖性结构建模为一个vine copula对象。

我们可以使用vinecopula函数来创建一个新的vine copula对象,如下所示:matlabvine_struct = vinecopula('Initializer', 'CVine');这将创建一个基于CVine算法的默认vine copula对象。

我们可以根据需要选择不同的初始化方法,例如DVine和RVine。

然后,我们可以使用addFamily函数为vine copula对象添加边缘分布,如下所示:matlabvine_struct = addfamily(vine_struct, 'families', {'Gaussian', 't','Clayton'}, 'dimensions', [1, 2, 3]);在这个例子中,我们为每个变量指定了一个边缘分布,并根据它们的维度进行了排序。

copula的matlab代码

copula的matlab代码

copula的matlab代码在MATLAB中,copula是用来模拟多元随机变量之间依赖关系的重要工具。

copula函数可以用来生成符合特定依赖结构的随机变量,常用于金融风险管理、保险精算等领域。

下面是一个简单的例子,展示如何在MATLAB中使用copula函数来生成符合特定依赖结构的随机变量。

matlab.% 定义一个二维的t分布copula.rho = 0.5; % 设置相关系数。

df = 3; % t分布的自由度。

copulaType = 't'; % copula类型为t分布。

copulaObj = copula(copulaType, rho, 'NumParameters', df);% 生成符合t分布copula的随机变量。

n = 1000; % 生成随机变量的个数。

U = copularnd(copulaObj, n);% 将t分布copula转换为边缘分布为正态分布的随机变量。

X = tinv(U, df); % 将U转换为t分布的随机变量。

% 绘制生成的随机变量的散点图。

scatter(X(:,1), X(:,2));xlabel('X1');ylabel('X2');title('t分布copula生成的随机变量');在这个例子中,我们首先定义了一个二维的t分布copula,然后使用copularnd函数生成符合该copula的随机变量,最后将这些随机变量转换为边缘分布为t分布的随机变量,并绘制了生成的随机变量的散点图。

需要注意的是,这只是一个简单的示例,实际使用中可能涉及到更复杂的依赖结构和参数设置。

希望这个例子能够帮助你更好地理解在MATLAB中如何使用copula函数。

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%--------------------------------------------------------------------------% Copula理论及应用实例%--------------------------------------------------------------------------%******************************读取数据************************************* % 从文件hushi.xls中读取数据hushi = xlsread('hushi.xls');% 提取矩阵hushi的第5列数据,即沪市的日收益率数据X = hushi(:,5);% 从文件shenshi.xls中读取数据shenshi = xlsread('shenshi.xls');% 提取矩阵shenshi的第5列数据,即深市的日收益率数据Y = shenshi(:,5);%****************************绘制频率直方图********************************* % 调用ecdf函数和ecdfhist函数绘制沪、深两市日收益率的频率直方图[fx, xc] = ecdf(X);figure;ecdfhist(fx, xc, 30);xlabel('沪市日收益率'); % 为X轴加标签ylabel('f(x)'); % 为Y轴加标签[fy, yc] = ecdf(Y);figure;ecdfhist(fy, yc, 30);xlabel('深市日收益率'); % 为X轴加标签ylabel('f(y)'); % 为Y轴加标签%****************************计算偏度和峰度********************************* % 计算X和Y的偏度xs = skewness(X)ys = skewness(Y)% 计算X和Y的峰度kx = kurtosis(X)ky = kurtosis(Y)%******************************正态性检验*********************************** % 分别调用jbtest、kstest和lillietest函数对X进行正态性检验[h,p] = jbtest(X) % Jarque-Bera检验[h,p] = kstest(X,[X,normcdf(X,mean(X),std(X))]) % Kolmogorov-Smirnov检验[h, p] = lillietest(X) % Lilliefors检验% 分别调用jbtest、kstest和lillietest函数对Y进行正态性检验[h,p] = jbtest(Y) % Jarque-Bera检验[h,p] = kstest(Y,[Y,normcdf(Y,mean(Y),std(Y))]) % Kolmogorov-Smirnov检验[h, p] = lillietest(Y) % Lilliefors检验%****************************求经验分布函数值******************************* % 调用ecdf函数求X和Y的经验分布函数[fx, Xsort] = ecdf(X);[fy, Ysort] = ecdf(Y);% 调用spline函数,利用样条插值法求原始样本点处的经验分布函数值U1 = spline(Xsort(2:end),fx(2:end),X);V1 = spline(Ysort(2:end),fy(2:end),Y);% 调用ecdf函数求X和Y的经验分布函数[fx, Xsort] = ecdf(X);[fy, Ysort] = ecdf(Y);% 提取fx和fy的第2个至最后一个元素,即排序后样本点处的经验分布函数值fx = fx(2:end);fy = fy(2:end);% 通过排序和反排序恢复原始样本点处的经验分布函数值U1和V1[Xsort,id] = sort(X);[idsort,id] = sort(id);U1 = fx(id);[Ysort,id] = sort(Y);[idsort,id] = sort(id);V1 = fy(id);%*******************************核分布估计********************************** % 调用ksdensity函数分别计算原始样本X和Y处的核分布估计值U2 = ksdensity(X,X,'function','cdf');V2 = ksdensity(Y,Y,'function','cdf');% **********************绘制经验分布函数图和核分布估计图********************** [Xsort,id] = sort(X); % 为了作图的需要,对X进行排序figure; % 新建一个图形窗口plot(Xsort,U1(id),'c','LineWidth',5); % 绘制沪市日收益率的经验分布函数图hold onplot(Xsort,U2(id),'k-.','LineWidth',2); % 绘制沪市日收益率的核分布估计图legend('经验分布函数','核分布估计', 'Location','NorthWest'); % 加标注框xlabel('沪市日收益率'); % 为X轴加标签ylabel('F(x)'); % 为Y轴加标签[Ysort,id] = sort(Y); % 为了作图的需要,对Y进行排序figure; % 新建一个图形窗口plot(Ysort,V1(id),'c','LineWidth',5); % 绘制深市日收益率的经验分布函数图hold onplot(Ysort,V2(id),'k-.','LineWidth',2); % 绘制深市日收益率的核分布估计图legend('经验分布函数','核分布估计', 'Location','NorthWest'); % 加标注框xlabel('深市日收益率'); % 为X轴加标签ylabel('F(x)'); % 为Y轴加标签%****************************绘制二元频数直方图***************************** % 调用ksdensity函数分别计算原始样本X和Y处的核分布估计值U = ksdensity(X,X,'function','cdf');V = ksdensity(Y,Y,'function','cdf');figure; % 新建一个图形窗口% 绘制边缘分布的二元频数直方图,hist3([U(:) V(:)],[30,30])xlabel('U(沪市)'); % 为X轴加标签ylabel('V(深市)'); % 为Y轴加标签zlabel('频数'); % 为z轴加标签%****************************绘制二元频率直方图***************************** figure; % 新建一个图形窗口% 绘制边缘分布的二元频数直方图,hist3([U(:) V(:)],[30,30])h = get(gca, 'Children'); % 获取频数直方图的句柄值cuv = get(h, 'ZData'); % 获取频数直方图的Z轴坐标set(h,'ZData',cuv*30*30/length(X)); % 对频数直方图的Z轴坐标作变换xlabel('U(沪市)'); % 为X轴加标签ylabel('V(深市)'); % 为Y轴加标签zlabel('c(u,v)'); % 为z轴加标签%***********************求Copula中参数的估计值****************************** % 调用copulafit函数估计二元正态Copula中的线性相关参数rho_norm = copulafit('Gaussian',[U(:), V(:)])% 调用copulafit函数估计二元t-Copula中的线性相关参数和自由度[rho_t,nuhat,nuci] = copulafit('t',[U(:), V(:)])%********************绘制Copula的密度函数和分布函数图************************ [Udata,Vdata] = meshgrid(linspace(0,1,31)); % 为绘图需要,产生新的网格数据% 调用copulapdf函数计算网格点上的二元正态Copula密度函数值Cpdf_norm = copulapdf('Gaussian',[Udata(:), Vdata(:)],rho_norm);% 调用copulacdf函数计算网格点上的二元正态Copula分布函数值Ccdf_norm = copulacdf('Gaussian',[Udata(:), Vdata(:)],rho_norm);% 调用copulapdf函数计算网格点上的二元t-Copula密度函数值Cpdf_t = copulapdf('t',[Udata(:), Vdata(:)],rho_t,nuhat);% 调用copulacdf函数计算网格点上的二元t-Copula分布函数值Ccdf_t = copulacdf('t',[Udata(:), Vdata(:)],rho_t,nuhat);% 绘制二元正态Copula的密度函数和分布函数图figure; % 新建图形窗口surf(Udata,Vdata,reshape(Cpdf_norm,size(Udata))); % 绘制二元正态Copula密度函数图xlabel('U'); % 为X轴加标签ylabel('V'); % 为Y轴加标签zlabel('c(u,v)'); % 为z轴加标签figure; % 新建图形窗口surf(Udata,Vdata,reshape(Ccdf_norm,size(Udata))); % 绘制二元正态Copula分布函数图xlabel('U'); % 为X轴加标签ylabel('V'); % 为Y轴加标签zlabel('C(u,v)'); % 为z轴加标签% 绘制二元t-Copula的密度函数和分布函数图figure; % 新建图形窗口surf(Udata,Vdata,reshape(Cpdf_t,size(Udata))); % 绘制二元t-Copula密度函数图xlabel('U'); % 为X轴加标签ylabel('V'); % 为Y轴加标签zlabel('c(u,v)'); % 为z轴加标签figure; % 新建图形窗口surf(Udata,Vdata,reshape(Ccdf_t,size(Udata))); % 绘制二元t-Copula分布函数图xlabel('U'); % 为X轴加标签ylabel('V'); % 为Y轴加标签zlabel('C(u,v)'); % 为z轴加标签%**************求Kendall秩相关系数和Spearman秩相关系数*********************** % 调用copulastat函数求二元正态Copula对应的Kendall秩相关系数Kendall_norm = copulastat('Gaussian',rho_norm)% 调用copulastat函数求二元正态Copula对应的Spearman秩相关系数Spearman_norm = copulastat('Gaussian',rho_norm,'type','Spearman')% 调用copulastat函数求二元t-Copula对应的Kendall秩相关系数Kendall_t = copulastat('t',rho_t)% 调用copulastat函数求二元t-Copula对应的Spearman秩相关系数Spearman_t = copulastat('t',rho_t,'type','Spearman')% 直接根据沪、深两市日收益率的原始观测数据,调用corr函数求Kendall秩相关系数Kendall = corr([X,Y],'type','Kendall')% 直接根据沪、深两市日收益率的原始观测数据,调用corr函数求Spearman秩相关系数Spearman = corr([X,Y],'type','Spearman')%******************************模型评价************************************* % 调用ecdf函数求X和Y的经验分布函数[fx, Xsort] = ecdf(X);[fy, Ysort] = ecdf(Y);% 调用spline函数,利用样条插值法求原始样本点处的经验分布函数值U = spline(Xsort(2:end),fx(2:end),X);V = spline(Ysort(2:end),fy(2:end),Y);% 定义经验Copula函数C(u,v)C = @(u,v)mean((U <= u).*(V <= v));% 为作图的需要,产生新的网格数据[Udata,Vdata] = meshgrid(linspace(0,1,31));% 通过循环计算经验Copula函数在新产生的网格点处的函数值for i=1:numel(Udata)CopulaEmpirical(i) = C(Udata(i),Vdata(i));endfigure; % 新建图形窗口% 绘制经验Copula分布函数图像surf(Udata,Vdata,reshape(CopulaEmpirical,size(Udata)))xlabel('U'); % 为X轴加标签ylabel('V'); % 为Y轴加标签zlabel('Empirical Copula C(u,v)'); % 为z轴加标签% 通过循环计算经验Copula函数在原始样本点处的函数值CUV = zeros(size(U(:)));for i=1:numel(U)CUV(i) = C(U(i),V(i));end% 计算线性相关参数为0.9264的二元正态Copula函数在原始样本点处的函数值rho_norm = 0.9264;Cgau = copulacdf('Gaussian',[U(:), V(:)],rho_norm);% 计算线性相关参数为0.9325,自由度为4的二元t-Copula函数在原始样本点处的函数值rho_t = 0.9325;k = 4.0089;Ct = copulacdf('t',[U(:), V(:)],rho_t,k);% 计算平方欧氏距离dgau2 = (CUV-Cgau)'*(CUV-Cgau) dt2 = (CUV-Ct)'*(CUV-Ct)。

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