基于EMD分解技術(shù)的不同市場(chǎng)原油價(jià)格相關(guān)性分析及預(yù)測(cè)研究
發(fā)布時(shí)間:2024-02-27 14:30
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速增長(zhǎng)、對(duì)外石油依存度越來(lái)越高以及全球石油行業(yè)的不斷起伏變化,具有獨(dú)特地位的石油,它的價(jià)格波動(dòng)對(duì)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的沖擊愈加明顯。 中國(guó)從1998年石油定價(jià)權(quán)與國(guó)際接軌以來(lái),國(guó)內(nèi)原油價(jià)格受到國(guó)際原油價(jià)格的較大影響。近年來(lái),全球原油價(jià)格起起落落,價(jià)格變化大且次數(shù)多,這極大地?cái)_動(dòng)了像中國(guó)這樣對(duì)原油需求較大的國(guó)家的社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對(duì)中國(guó)整體社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定造成了干擾。所以,對(duì)全球石油價(jià)格的變化進(jìn)行有效監(jiān)控、比較和預(yù)測(cè)有著非常重要的意義。 本文提出了基于EMD分解的不同市場(chǎng)原油價(jià)格相關(guān)性分析方法。首先,運(yùn)用EMD技術(shù)將不同市場(chǎng)原油價(jià)格序列分解成若干個(gè)不同頻率的分量(包括若干個(gè)本征模函數(shù)和一個(gè)剩余分量),分別提取出市場(chǎng)波動(dòng)項(xiàng)、重大事件影響項(xiàng)和趨勢(shì)項(xiàng);然后分別對(duì)不同市場(chǎng)原油價(jià)格的市場(chǎng)波動(dòng)項(xiàng)、重大事件影響項(xiàng)和趨勢(shì)項(xiàng)進(jìn)行研究分析,分析上述數(shù)據(jù)的短期相依性和互動(dòng)性,應(yīng)用協(xié)整理論、基于向量自回歸的Granger因果檢驗(yàn)和誤差修正模型,對(duì)金融危機(jī)中不同市場(chǎng)原油價(jià)格影響項(xiàng)的長(zhǎng)期均衡關(guān)系以及短期波動(dòng)模式進(jìn)行實(shí)證研究;最后,總結(jié)計(jì)量分析的結(jié)果并簡(jiǎn)要分析本研究的若干政策含義。 由于原油價(jià)格序列是非線性和非平穩(wěn)時(shí)間序列,所以精確預(yù)測(cè)原油價(jià)格是一項(xiàng)非常有挑戰(zhàn)性的工作。傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)和經(jīng)濟(jì)學(xué)模型建立在數(shù)據(jù)是線性的假設(shè)之上,很難捕捉到隱藏在原油價(jià)格序列中的非線性模式,通常不能得到精確的原油價(jià)格預(yù)測(cè)結(jié)果。為了克服傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)和計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型的局限性,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)、支持向量機(jī)(SVMs)和遺傳規(guī)劃(Genetic Programming)等計(jì)算智能方法被運(yùn)用于原油價(jià)格預(yù)測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這些方法的預(yù)測(cè)精度優(yōu)于傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)和計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型。針對(duì)原油價(jià)格預(yù)測(cè)問題,本文提出一種基于EMD(經(jīng)驗(yàn)?zāi)J椒纸?和SVMs(支持向量機(jī))的非線性組合預(yù)測(cè)方法。該方法運(yùn)用EMD技術(shù)將原油價(jià)格序列分解成若干個(gè)不同頻率的分量,根據(jù)頻率高低將各分量分組疊加得到三個(gè)新序列,分別代表市場(chǎng)波動(dòng)價(jià)格、重大事件價(jià)格、趨勢(shì)價(jià)格;針對(duì)此三個(gè)序列,構(gòu)建不同的SVMs模型分別進(jìn)行預(yù)測(cè),得到各序列預(yù)測(cè)值;用SVMs針對(duì)各序列預(yù)測(cè)值構(gòu)建組合模型得到最終預(yù)測(cè)值。采用WTI, Brent和大慶原油現(xiàn)貨價(jià)格數(shù)據(jù)驗(yàn)證本方法的有效性,并對(duì)WTI, Brent和大慶的原油價(jià)格進(jìn)行了預(yù)測(cè)。結(jié)果表明,此方法與單一的SVMs模型和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型相比,具有較高的預(yù)測(cè)精度。
【學(xué)位授予單位】:華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2011
【分類號(hào)】:F416.22;F224
【圖文】:
圖2.1WTI原油價(jià)格運(yùn)用EEMD技術(shù)將上述554條數(shù)據(jù)分解為一系列IMF和剩余分量,如圖2.2所示。這里EEMD所用的集成數(shù)量是100,且所加的白噪聲標(biāo)準(zhǔn)差為0.2。.所有的IMF按照頻率由高到低的順序排列,最后一列數(shù)據(jù)為剩余分量。由于每個(gè)IMF的頻率和振幅都是變化的,所以周期用每個(gè)IMF的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)除以極值點(diǎn)個(gè)數(shù)來(lái)表示,代表各IMF的波動(dòng)周期。方差占比是每個(gè)IMF的方差所占數(shù)據(jù)列總體方差的比率,第i個(gè)IMF的方差占比次氦表示第i個(gè)IMF的方差,杏表示原油價(jià)格序列的方差,戒用來(lái)衡量各IMF的波動(dòng)情況占原油價(jià)格總體波動(dòng)情況的比率。IMF的均值從另一個(gè)角度度量了IMF的波動(dòng)情況。下面對(duì)各IMF的周期、方差和均值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,以便于提取出原油價(jià)格中的不同構(gòu)成部分。如表2一1所示。
從以上的分解和統(tǒng)計(jì)結(jié)果不難看出,剩余分量在所有分量中居支配地位,和原數(shù)據(jù)列的相關(guān)系數(shù)高達(dá)77%,方差占比也高達(dá)41%。所以說,趨勢(shì)價(jià)格是油價(jià)的主要組成部分,對(duì)原油價(jià)格的長(zhǎng)期走勢(shì)起決定性影響。趨勢(shì)項(xiàng)的上升走勢(shì)和世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是同步的,這也說明了世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平?jīng)Q定了原油價(jià)格的長(zhǎng)期趨勢(shì)價(jià)格。從原油價(jià)格的歷史來(lái)看,盡管在一些諸如戰(zhàn)爭(zhēng)等重大事件的影響下油價(jià)會(huì)出現(xiàn)劇烈波動(dòng),但隨著事件影響的消失,油價(jià)會(huì)恢復(fù)到趨勢(shì)價(jià)格附近。第二重要部分為低頻IMF分量,如IMF7,平均周期為30年,方差占比達(dá)到36%。頻率較小的IMF組成了油價(jià)內(nèi)較大因素干擾價(jià)格,也是油價(jià)的關(guān)鍵構(gòu)成成分,它們會(huì)受到戰(zhàn)亂等較大因素的沖擊而大幅變化,且通常變化時(shí)間會(huì)維持4一5年。平均值以及較大事件會(huì)對(duì)油價(jià)形成干擾,同時(shí)很多別的干擾項(xiàng)如:天氣變化、勞工運(yùn)動(dòng)以及石油儲(chǔ)備等一些因素也會(huì)影響油價(jià)。由于后面的這些干擾因子通常只造成暫時(shí)性的擾動(dòng),所以后面的干擾因子被歸為頻率較大擾動(dòng)部分,由頻率值較大的IMF構(gòu)成。頻率值較大的IMF子
3.2不同市場(chǎng)原油價(jià)格市場(chǎng)波動(dòng)項(xiàng)相關(guān)性分析原油價(jià)格受眾多因素影響,諸如天氣、罷工、庫(kù)存變化以及投機(jī)交易者都是影響原油價(jià)格的因素,他們對(duì)原油價(jià)格的影響持續(xù)時(shí)間一般較短,表現(xiàn)為原油價(jià)格EEMD分解后的高頻分量部分。雖然市場(chǎng)波動(dòng)項(xiàng)在總體油價(jià)的構(gòu)成中占比不大,但他們的累積效應(yīng)不容忽視,并且在當(dāng)今的原油市場(chǎng)中起著越來(lái)越重要的作用,因此分析中美歐三市場(chǎng)原油價(jià)格市場(chǎng)波動(dòng)項(xiàng)之間的溢出效應(yīng)關(guān)系具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本節(jié)主要分析中美歐三市場(chǎng)原油價(jià)格中的市場(chǎng)波動(dòng)項(xiàng)的基本統(tǒng)計(jì)特征,建立價(jià)格波動(dòng)的GARCH模型,應(yīng)用Hamao[52]的波動(dòng)溢出效應(yīng)模型分析中美歐三市場(chǎng)原油價(jià)格市場(chǎng)波動(dòng)項(xiàng)的短期相依性和互動(dòng)性;根據(jù)協(xié)整計(jì)量分析、在VAR的基礎(chǔ)上進(jìn)行Granger因果檢驗(yàn)并構(gòu)建EcM模型,對(duì)中美歐三市場(chǎng)石油價(jià)格中的市場(chǎng)變動(dòng)部分的
本文編號(hào):2804500
【學(xué)位授予單位】:華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2011
【分類號(hào)】:F416.22;F224
【圖文】:
圖2.1WTI原油價(jià)格運(yùn)用EEMD技術(shù)將上述554條數(shù)據(jù)分解為一系列IMF和剩余分量,如圖2.2所示。這里EEMD所用的集成數(shù)量是100,且所加的白噪聲標(biāo)準(zhǔn)差為0.2。.所有的IMF按照頻率由高到低的順序排列,最后一列數(shù)據(jù)為剩余分量。由于每個(gè)IMF的頻率和振幅都是變化的,所以周期用每個(gè)IMF的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)除以極值點(diǎn)個(gè)數(shù)來(lái)表示,代表各IMF的波動(dòng)周期。方差占比是每個(gè)IMF的方差所占數(shù)據(jù)列總體方差的比率,第i個(gè)IMF的方差占比次氦表示第i個(gè)IMF的方差,杏表示原油價(jià)格序列的方差,戒用來(lái)衡量各IMF的波動(dòng)情況占原油價(jià)格總體波動(dòng)情況的比率。IMF的均值從另一個(gè)角度度量了IMF的波動(dòng)情況。下面對(duì)各IMF的周期、方差和均值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,以便于提取出原油價(jià)格中的不同構(gòu)成部分。如表2一1所示。
從以上的分解和統(tǒng)計(jì)結(jié)果不難看出,剩余分量在所有分量中居支配地位,和原數(shù)據(jù)列的相關(guān)系數(shù)高達(dá)77%,方差占比也高達(dá)41%。所以說,趨勢(shì)價(jià)格是油價(jià)的主要組成部分,對(duì)原油價(jià)格的長(zhǎng)期走勢(shì)起決定性影響。趨勢(shì)項(xiàng)的上升走勢(shì)和世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是同步的,這也說明了世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平?jīng)Q定了原油價(jià)格的長(zhǎng)期趨勢(shì)價(jià)格。從原油價(jià)格的歷史來(lái)看,盡管在一些諸如戰(zhàn)爭(zhēng)等重大事件的影響下油價(jià)會(huì)出現(xiàn)劇烈波動(dòng),但隨著事件影響的消失,油價(jià)會(huì)恢復(fù)到趨勢(shì)價(jià)格附近。第二重要部分為低頻IMF分量,如IMF7,平均周期為30年,方差占比達(dá)到36%。頻率較小的IMF組成了油價(jià)內(nèi)較大因素干擾價(jià)格,也是油價(jià)的關(guān)鍵構(gòu)成成分,它們會(huì)受到戰(zhàn)亂等較大因素的沖擊而大幅變化,且通常變化時(shí)間會(huì)維持4一5年。平均值以及較大事件會(huì)對(duì)油價(jià)形成干擾,同時(shí)很多別的干擾項(xiàng)如:天氣變化、勞工運(yùn)動(dòng)以及石油儲(chǔ)備等一些因素也會(huì)影響油價(jià)。由于后面的這些干擾因子通常只造成暫時(shí)性的擾動(dòng),所以后面的干擾因子被歸為頻率較大擾動(dòng)部分,由頻率值較大的IMF構(gòu)成。頻率值較大的IMF子
3.2不同市場(chǎng)原油價(jià)格市場(chǎng)波動(dòng)項(xiàng)相關(guān)性分析原油價(jià)格受眾多因素影響,諸如天氣、罷工、庫(kù)存變化以及投機(jī)交易者都是影響原油價(jià)格的因素,他們對(duì)原油價(jià)格的影響持續(xù)時(shí)間一般較短,表現(xiàn)為原油價(jià)格EEMD分解后的高頻分量部分。雖然市場(chǎng)波動(dòng)項(xiàng)在總體油價(jià)的構(gòu)成中占比不大,但他們的累積效應(yīng)不容忽視,并且在當(dāng)今的原油市場(chǎng)中起著越來(lái)越重要的作用,因此分析中美歐三市場(chǎng)原油價(jià)格市場(chǎng)波動(dòng)項(xiàng)之間的溢出效應(yīng)關(guān)系具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本節(jié)主要分析中美歐三市場(chǎng)原油價(jià)格中的市場(chǎng)波動(dòng)項(xiàng)的基本統(tǒng)計(jì)特征,建立價(jià)格波動(dòng)的GARCH模型,應(yīng)用Hamao[52]的波動(dòng)溢出效應(yīng)模型分析中美歐三市場(chǎng)原油價(jià)格市場(chǎng)波動(dòng)項(xiàng)的短期相依性和互動(dòng)性;根據(jù)協(xié)整計(jì)量分析、在VAR的基礎(chǔ)上進(jìn)行Granger因果檢驗(yàn)并構(gòu)建EcM模型,對(duì)中美歐三市場(chǎng)石油價(jià)格中的市場(chǎng)變動(dòng)部分的
【引證文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):2804500
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