Định lượng các Cận Giới cho Tổng của các Biến Ngẫu Nhiên Thay Đổi Đều Phụ Thuộc Dưới Các Mô Hình Copula Archimedean

Methodology and Computing in Applied Probability - Tập 21 - Trang 461-490 - 2018
Hélène Cossette1, Etienne Marceau1, Quang Huy Nguyen2, Christian Y. Robert2
1Université Laval, Québec, Canada
2Institut de Science Financière et d’Assurances, Université de Lyon, Université Lyon 1, Lyon, France

Tóm tắt

Trong bài báo này, chúng tôi so sánh hai phương pháp số để ước lượng xác suất mà tổng của các biến ngẫu nhiên thay đổi đều phụ thuộc vượt quá một ngưỡng cao dưới các mô hình copula Archimedean. Phương pháp đầu tiên dựa trên Monte Carlo có điều kiện. Chúng tôi trình bày bốn phương pháp ước lượng và chỉ ra rằng hầu hết trong số đó có sai số tương đối bị chặn. Phương pháp thứ hai dựa trên các biểu thức phân tích của các hàm phân phối sống sót hoặc phân phối tích lũy đa biến của các biến ngẫu nhiên thay đổi đều và cung cấp các cận giới sắc nét và xác định của xác suất vượt ngưỡng. Chúng tôi thảo luận về các vấn đề thực hiện và minh họa độ chính xác của cả hai quy trình thông qua các nghiên cứu số.

Từ khóa

#Xác suất #Biến ngẫu nhiên #Copula Archimedean #Monte Carlo #Hàm phân phối sống sót.

Tài liệu tham khảo

Arbenz P, Embrechts P, Puccetti G (2011) The AEP algorithm for the fast computation of the distribution of the sum of dependent random variables. Bernoulli 17:562–591 Asmussen S, Binswanger K (1997) Simulation of ruin probabilities for subexponential claims. ASTIN Bullet 27(2):297–318 Asmussen S, Kroese D (2006) P Improved algorithms for rare event simulation with heavy tails. Adv Appl Probab 38:545–558 Asmussen S, Glynn PM (2006) Stochastic simulation: algorithms and analysis. Stochastic Modelling and Applied Probability, vol 57. Springer, New York Asmussen S, Blanchet J, Juneja S, Rojas-Nandayapa L (2011) Efficient simulation of tail probabilities of sums of correlated lognormals. Ann Oper Res 189:5–23 Barbe P, Genest C, Ghoudi K, Rémillard B (1996) On Kendall’s process. J Multivar Anal 58(2):197–229 Blanchet J, Juneja S, Rojas-Nandayapa L (2008) Efficient tail estimation for sums of correlated lognormals. In: Mason SJ, Hill RR, Mönch L, Rose O, Jefferson T, Fowler JW (eds) Proceedings of the Winter Simulation Conference, pp 607–614 Blanchet J, Rojas-Nandayapa L (2011) Efficient simulation of tail probability of sums of dependent random variables. J Appl Probab 48A:147–164 Boots NK, Shahabuddin P (2001) Simulating ruin probabilities in insurance risk processes with subexponential claims. In: Mason SJ, Hill RR, Mönch L, Rose O, Jefferson T, Fowler JW (eds) Proceedings of the Winter Simulation Conference, pp 468–476 Brechmann EC, Hendrich K, Czado C (2013) Conditional copula simulation for systemic risk stress testing. Insur: Math Econ 53:722–732 Brechmann EC (2014) Hierarchical Kendall copulas: Properties and inference. Can J Stat 42(1):78–108 Chan JCC, Kroese DP (2010) Efficient estimation of large portfolio loss probabilities in t-copula models. Eur J Oper Res 205(2):361–367 Chan JCC, Kroese DP (2011) Rare-event probability estimation with conditional Monte-Carlo. Ann Oper Res 189(1):43–61 Charpentier A, Segers J (2009) Tails of multivariate Archimedean copulas. J Multivar Anal 100:1521–1537 Cossette H, Côté M-P, Mailhot M, Marceau E (2014) A note on the computation of sharp numerical bounds for the distribution of the sum, product or ratio of dependent risks. J Multivar Anal 130:1–20 Fang K, Fang BQ (1988) Some families of multivariate symmetric distributions related to exponential distribution. J Multivar Anal 24:109–122 Hofert M (2008) Sampling Archimedean copulas. Comput Stat Data Anal 52:5163–5174 Jessen AH, Mikosch T (2006) Regularly varying functions. Publication de l’institut mathematique Juneja S, Shahabuddin P (2002) Simulating heavy tailed processes using delayed hazard rate twisting. ACM Trans Model Comput Simul 12(2):94–118 Kimberling CH (1974) A probabilistic interpretation of complete motonocity. Aequationes Math 10:152–164 Kortschak D, Hashorva E (2013) Efficient simulation of tail probabilities for sums of log-elliptical risks. J Comput Appl Math 247:53–67 Ling CH (1965) Representation of associative functions. Publ Math Debrecen 12:189–212 Marshall AW, Olkin I (1988) Families of multivariate distributions. J Amer Stat Assoc 83(403):834–841 McNeil AJ (2008) Sampling nested Archimedean copulas. J Statist Comput Simul 78:567–581 McNeil AJ, Neslehovà J (2009) Multivariate Archimedean copulas, d-monotone functions and L 1-norm symmetric distributions. Ann Stat 37(5B):3059–3097 Sun Y, Li H (2010) Tail approximation of value-at-risk under multivariate regular variation. Unpublished Wüthrich M (2003) Asymptotic value-at-risk estimates for sum of dependent random variables. ASTIN Bullet 33(1):75–92 Yuen KC, Yin C (2012) Asymptotic results for tail probabilities of sums of dependent and heavy-tailed random variables. Chin Ann Math 33B(4):557–568