×

Quant GANs:金融时间序列的深层次生成。 (英语) Zbl 1454.91366号

摘要:通过随机过程建模金融时间序列是一项具有挑战性的任务,也是金融数学研究的一个中心领域。作为替代方案,我们引入了Quant GANs,这是一种数据驱动模型,其灵感来自生成性对抗网络(GANs)最近的成功。量子GAN由一个生成器和鉴别器函数组成,它们利用时间卷积网络(TCN),从而实现捕获长期依赖性,如存在波动性簇。生成函数是显式构造的,这样诱导的随机过程可以过渡到其风险中性分布。我们的数值结果表明,小滞后和大滞后的分布特性非常一致,波动率簇、杠杆效应和序列自相关等相关性特性可以由Quant GANs的生成函数生成,并具有高保真性。

MSC公司:

91G70型 统计方法;风险措施
91克80 其他理论的金融应用
62米10 统计学中的时间序列、自相关、回归等(GARCH)
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] Arjovsky,M.和Bottou,L.,《面向生成性对抗网络训练的原则方法》。2017年4月24日至26日,法国土伦,第五届国际学习代表大会会议记录,ICLR 2017。2017年会议记录。
[2] Bai,S.,Kolter,J.Z.和Koltun,V.,《序列建模通用卷积和递归网络的经验评估》。CoRR公司, 2018. abs/1803.01271。
[3] Becker,S.、Cheridito,P.和Jentzen,A.,深度最佳停车。arXiv公司, 2018. abs/1804.05394·Zbl 1495.60029号
[4] Black,F.和Scholes,M.,期权定价和公司负债。政治经济学杂志。, 1973, 81 , 637-54. 数字对象标识代码:10.1086/260062·Zbl 1092.91524号 ·数字对象标识代码:10.1086/260062
[5] Bollerslev,T.,广义自回归条件异方差。《经济学杂志》。, 1986, 31 , 307-327. doi:10.1016/0304-4076(86)90063-1·Zbl 0616.62119号 ·doi:10.1016/0304-4076(86)90063-1
[6] Buehler,H.和Ryskin,E.,《大时间步长的离散局部波动性》(扩展版)。2017年SSRN 2642630提供。
[7] Buehler,H.、Gonon,L.、Teichmann,J.和Wood,B.,深度对冲。数量。财务,2019a,19(8),1271-1291。doi:10.1080/14697688.2019.1571683·Zbl 1420.91450
[8] Buehler,H.、Gonon,L.、Wood,B.、Teichmann,J.、Mohan,B.和Kochems,J.,《深度对冲:使用强化学习-机器学习版本在一般市场摩擦下对冲衍生品》。可在2019b SSRN上获取。
[9] Chakraborti,A.、Toke,I.M.、Patriaca,M.和Abergel,F.,《经济物理学评论:I.经验事实》。数量。财务, 2011, 11 , 991-1012. doi:10.1080/14697688.2010.539248
[10] Chung,J.,Gülçehre,圣保罗,Cho,K.和Bengio,Y.,门控递归神经网络对序列建模的实证评估。CoRR公司, 2014. 腹肌/1412.3555。
[11] Clevert,D.、Unterthiner,T.和Hochreiter,S.,用指数线性单位(ELU)进行快速准确的深度网络学习。2016年5月2日至4日在波多黎各圣胡安举行的第四届国际学习代表大会会议记录。2016年会议记录。
[12] Cont,R.,《资产收益的经验属性:典型事实和统计问题》。数量。财务, 2001, 1 , 223-236. doi:10.1080/713665670·Zbl 1408.62174号
[13] Dieleman,S.,van den Oord,A。和Simonyan,K.,《现实主义音乐生成的挑战:大规模模拟原始音频》。神经信息处理系统的进展31由S.Bengio、H.Wallach、H.Larochelle、K.Grauman、N.Cesa-Bianchi和R.Garnett编辑,第7989-7999页,2018年(Curran Associates,Inc)。http://papers.nips.cc/paper/8023-the-challenge-of-realistic-music-generation-modelling-raw-audio-at-scale.pdf
[14] Drágulescu,A.A.和Yakovenko,V.M.,随机波动Heston模型中收益的概率分布。数量。财务, 2002, 2 , 443-453. doi:10.1088/1469-7688/2/6/303·Zbl 1405.91734号 ·doi:10.1088/1469-7688/2/6/303
[15] El Euch,O.,Gatheral,J.和Rosenbaum,M.,Roughening heston。可在SSRN 31168872018上获取。
[16] Goerg,G.M.,《Lambert Way to Gaussianize heavy-tailed data with The inverse of Tukey’s h transformation as a special case.兰伯特高斯化重尾数据的方法》。科学。世界J。2010年、2015年,文章ID 909231。
[17] Goodfellow,I.、Warde-Farley,D.、Mirza,M.、Courville,A.和Bengio,Y.,Maxout网络。第30届国际机器学习会议论文集——第28卷,ICML'13,美国佐治亚州亚特兰大,第III-1319-III-13272013页,JMLR.org。
[18] Goodfellow,I.、Pouget-Abadie,J.、Mirza,M.、Xu,B.、Warde-Farley,D.、Ozair,S.、Courville,A.和Bengio,Y.,《世代对抗网》。神经信息处理系统的进展27由Z.Ghahramani、M.Welling、C.Cortes、N.D.Lawrence和K.Q.Weinberger编辑,第2672-2680页,2014年(Curran Associates,Inc)。http://papers.nips.cc/paper/5423-generative-adversarial-nets.pdf
[19] Goodfellow,I.、Bengio,Y.和Courville,A,深度学习,2016(麻省理工学院出版社),http://www.deeplearningbook.org . ·Zbl 1373.68009号
[20] Gulrajani,I.、Ahmed,F.、Arjovsky,M.、Dumoulin,V.和Courville,A.C.,《Wasserstein GANs改进培训》。CoRR公司, 2017. abs/1704.00028。
[21] He,K.,Zhang,X.,Ren,S.和Sun,J.,深入研究整流器:在图像网络分类方面超越人类水平的表现。2015年IEEE计算机视觉国际会议(ICCV)论文集,ICCV’15,第1026-1034页,2015(IEEE计算机学会:华盛顿特区)。
[22] Heston,S.L.,具有随机波动性的期权的封闭式解决方案,应用于债券和货币期权。财务版次。双头螺栓。, 1993, 6 , 327-343. doi:10.1093/rfs/6.2.327·Zbl 1384.35131号 ·doi:10.1093/rfs/6.2.327
[23] Hochreiter,S.和Schmidhuber,J.,《长期短期记忆》。神经系统。计算。, 1997, 9 , 1735-80. doi:10.1116/neco.1997.9.8.1735·doi:10.1116/neco.1997.9.8.1735
[24] Hornik,K.,多层前馈网络的近似能力。神经系统。Netw公司。, 1991, 4 , 251-257. doi:10.1016/0893-6080(91)90009-T·doi:10.1016/0893-6080(91)90009-T
[25] Jolicoeur-Martineau,A.,相对论鉴别器:标准GAN中缺少的一个关键元素。CoRR公司, 2018. abs/1807.00734。
[26] Jones,E.,Oliphant,T.和Peterson,P.,SciPy:Python的开源科学工具,2001年。网址:http://www.scipy.org/ .
[27] Karpathy,A.,斯坦福大学CS231n:视觉识别的卷积神经网络,2019年。http://cs231.stanford.edu/syllabus.html .
[28] Klambauer,G.,Unterthiner,T.,Mayr,A.和Hochreiter,S.,自归一化神经网络。CoRR公司, 2017. abs/1706.02515。
[29] Koshiyama,A.S.、Firoozye,N.和Trelevan,P.C.,金融交易策略微调和组合的生成性对抗网络。CoRR公司, 2019. abs/1901.01751。
[30] Krizhevsky,A.、Sutskever,I.和Hinton,G.E.,用深度卷积神经网络进行ImageNet分类。第25届神经信息处理系统国际会议记录-第1卷,NIPS’12,内华达州塔霍湖,第1097-1105页,2012(Curran Associates Inc.:美国)。
[31] LeCun,Y.、Bottou,L.、Orr,G.B.和Müller,K.R.,《高效后支柱》。《神经网络学报:贸易的诡计》,这本书是1996年NIPS研讨会的成果,1998年9月至50日,斯普林格出版社。
[32] Mescheder,L.,Geiger,A.和Nowozin,S.,哪种训练方法能真正融合?2018年国际机器学习会议(ICML)会议记录。
[33] Mushtaq,R.,《增强dickey-fuller试验》,2011年·doi:10.2139/ssrn.1911068
[34] 奈尔(Nair,V.)和辛顿(Hinton,G.E.),整流线性单元改进了受限玻尔兹曼机器。《第27届国际机器学习会议论文集》,ICML’10,以色列海法,第807-8142010页(Omnipress:美国)。
[35] Pardo,F.,《利用生成性对抗网络丰富金融数据集》,2019年。
[36] Pardo,F.D.M.和López,R.C.,《利用生成性对抗网络缓解金融数据集的过度拟合》。J.财务。数据科学。, 2020, 2 (1), 76-85.
[37] Pascanu,R.、Mikolov,T.和Bengio,Y.,关于训练递归神经网络的难度。第30届机器学习国际会议论文集,S.Dasgupta和D.McAllester编辑,第28卷机器学习研究进展第1310-1318页,2013年6月17日至19日(PMLR:美国佐治亚州亚特兰大)。
[38] Paszke,A.、Gross,S.、Chintala,S.,Chanan,G.、Yang,E.、DeVito,Z.、Lin,Z.,Desmaison,A.、Antiga,L.和Lerer,A.,《PyTorch中的自动区分》。NIPS-W会议记录,2017年。
[39] Paszke,A.、Gross,S.、Massa,F.、Lerer,A.、Bradbury,J.、Chanan,G.、Killeen,T.、Lin,Z.、Gimelshein,N.、Antiga,L.、Desmaison,A.、Kopf,A.,Yang,E.、DeVito,Z.,Raison,M.、Tejani,A.、Chilamkurthy,S.,Steiner,B.、Fang,L.,Bai,J.和Chintala,S.《PyTorch:命令式,高性能深度学习库》。神经信息处理系统的进展32第8024-8035页,2019年(Curran Associates,Inc)。
[40] Schreyer,M.、Sattarov,T.、Borth,D.、Dengel,A.和Reimer,B.,使用深度自动编码器网络检测大规模会计数据中的异常。CoRR公司, 2017. abs/1709.05254。
[41] Schreyer,M.、Sattarov,T.、Schulze,C.、Reimer,B.和Borth,D.,使用对抗性自动编码器神经网络检测潜在空间中的会计异常。2019年第二届KDD金融异常检测研讨会论文集,2019a年8月。代码位于:https://github.com/GitiHubi/deepAD .
[42] Schreyer,M.、Sattarov,T.、Reimer,B.和Borth,D.,会计中深度伪造的对抗学习。《2019年NeurIPS金融服务稳健人工智能研讨会论文集:数据、公平性、可解释性、可信度和隐私》,2019b年12月。
[43] Silver,D.,Huang,A.,Maddison,C.J.,Guez,A.,Sifre,L.,Schrittwieser,J.,Antonoglou,I.,Panneershelvam,V.,Lanctot,M.,Dieleman,S.,Grewe,D.,Nham,掌握深度神经网络和树搜索的围棋游戏。自然, 2016, 529 , 484-503. doi:10.1038/nature16961·doi:10.1038/nature16961
[44] Takahashi,S.,Chen,Y.和Tanaka Ishii,K.,用生成对抗性网络建模金融时间序列。物理学。A: 统计师。机械。申请。, 2019, 527 , 121261. doi:10.1016/j.physa.2019.12161·doi:10.1016/j.physa.2019.12161
[45] Tankov,P,具有跳跃过程的财务建模2003年第2卷(CRC出版社:纽约)·Zbl 1052.91043号 ·电话:10.1201/9780203485217
[46] van den Oord,A.、Dieleman,S.、Zen,H.、Simonyan,K.、Vinyals,O.、Graves,A.,Kalchbrenner,N.、Senior,A.和Kavukcuoglu,K.WaveNet:原始音频的生成模型。arXiv公司, 2016. abs/1609.03499。
[47] 维拉尼,C.,《最佳交通——新旧》,第xxii+9732008页·Zbl 1156.53003号 ·doi:10.1007/978-3-540-71050-9
[48] Wiese,M.,Knobloch,R.和Korn,R.,Copula和边缘流:将边缘从其接合处分离。arXiv公司2019a年。abs/1907.03361。
[49] Wiese,M.、Bai,L.、Wood,B.和Buehler,H.,《深度对冲:学习模拟股票期权市场》。可从SSRN 34707562019b获取。
[50] Xu,B.,Wang,N.,Chen,T.和Li,M.,卷积网络中校正激活的实证评估。CoRR公司, 2015. abs/1505.00853。
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。