• info@haiqib.com
  • 400-069-0969
  • 波浪
  • 波浪
  • 波浪
  • 波浪

原油期货价格的混沌识别

分类: 行情数据资讯 / 2018-07-07

  目前,系统复杂性的研究是系统工程的一个热点研究领域,受到世界许多学者的特别关注。从系统复杂性的角度看,对于一个给定的系统,人们希望弄清楚以下三个问题:给定的系统是否为混沌系统;对于一个混沌系统,如何进行定性与定量描述;对于一个混沌系统,如何根据历史信息进行预测。这其中的第一个问题,即为混沌识别问题。通过混沌识别,能够确定一个系统是确定性(混沌)的还是随机的。如果能确定一个不规则的现象是属于混沌的,那么也就能够用确定的规律性方程(组)描述这一现象,至少从原理上讲,这是成立的;反之,若该现象不是混沌的,而是随机的,也就是说是由大量因素共同作用的结果,要把这些大量影响因素联接起来,用一个或一组方程描述就更困难了。同时,通过混沌识别,能够确定一个系统是由多少个因素影响的,为建模中选取变量提供了参照标准,而不必将所有似乎都相关的影响因素内生化在一个系统方程(组)里。通过混沌诊断,也可为系统的建模与预测,提供重要信息。
  石油是当今世界的重要能源之一,对各国国民经济和国家安全都具有重要的意义。从1998年开始,我国国内原油价格正式与国际油价接轨,因此,国际原油价格水平对我国石油工业以及相关石油、石化企业的发展有着直接的影响。随着我国对石油消费需求的不断增加,国际原油价格的预测对于国家制定能源政策和微观经济主体规避价格风险的意义也越来越重大。在这种情况下,人们感兴趣的是石油期货价格数据是否如股市数据一样来自于一混沌系统。显然,此问题的研究具有重要意义。
  1 混沌的识别理论
  在实际应用中,判断一个系统的动态行为是否混沌,即是否有混沌吸引子,一般从两个基本特征上来诊断:系统的相空间中的吸引子是否具有自相似结构的分形维几何体;系统对于初始状态条件是否十分敏感。如果所研究的吸引子具备这两个特征,那么认为该吸引子是混沌吸引子,系统的行为是混沌的。混沌吸引子的分形维给了人们有关背后的系统的重要信息。高于分形维的下一个整数告诉人们为了给系统的动力学建立模型所需要的动态变量的最小数目。它给可能的自由度设置了一个下界,反映了所研究系统的复杂性。而系统对于初始条件的敏感程度可用最大Lyapunov指数来分析,最大LyapunoV指数值反映了系统混沌的水平。因而,为了识别混沌,可以从系统数据中计算分形维与最大Lyapunov指数。据混沌理论,这需要先确定嵌入参数。
  1.1 嵌入参数的确定
  在许多情况下,人们面对的是一系列采样时间序列数据,为了能够从单一序列中研究系统的动力学特性,James P.Grutchfield等人提出了相空间重构的方法,并由Takens用数学为之奠定了可靠的基础。由相空间重构理论,对实际测得的一组时间序列{xt|t=1,…,N},如果嵌入维和时间延迟分别为m和r,则相空间中点的个数n=N=(m-1)*τ,构造出的相空间向量Yi(i=1,2,…n)为
  2 原油期货价格的混沌识别
  从中国能源网上获得了纽约市场国际原油期货收盘价格时间序列数据,数据为2000年1月4日到2005年8月30日共1412个。先去除数据中的直线上升趋势,数据呈现出不规则的波动,具有混沌数据的一般表象。然后让r等于去除直线上升趋势后的数据的标准差的0.2倍,并取k=10,w=10,按上述基于虚假邻域概念方法计算m=2~8,τ=1~10所对应的△值,合适的嵌入维数与时间延迟应为m=6、τ=5(因首先应考虑随m的增加,△值应减少,故此处没有取τ=10)。接下来取W=1,并用前述方法计算分形维,结果如图2所示,得d=3.625。最后计算最大Lyapunov指数,得λ1=0.038。这说明2000年到2005年原油期货收盘价格。
  • clogo
  • clogo
  • clogo
  • clogo
  • clogo