Научная статья на тему 'Фрактальный анализ одного временного ряда страхования'

Фрактальный анализ одного временного ряда страхования Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
140
43
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Перепелица В. А., Тамбиева Д. А.

Проведен предпрогнозный анализ временного ряда (ВР) страхования на базе R/S-анализа и метода разбиения фазового портрета на квазициклы. Цель исследования. выявление фрактальных характеристик ВР, таких как цикличность, периодичность, наличие долговременной памяти и др.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The paper is dedicated to preprognosis analysis of time series (TS) of insurance. The analysis was done on the base of R/Sanalysis and methods of devising phase portraits to quasicycles. The main target of the research was to find TS fractal characteristics such as recurrence, periodicity, memory availability and others.

Текст научной работы на тему «Фрактальный анализ одного временного ряда страхования»

УДК 519.6

ФРАКТАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ОДНОГО ВРЕМЕННОГО РЯДА СТРАХОВАНИЯ

© 2006 г. В.А. Перепелица, Д.А. Тамбиева

The paper is dedicated to preprognosis analysis of time series (TS) of insurance. The analysis was done on the base of R/S-analysis and methods of devising phase portraits to quasicycles. The main target of the research was to find TS fractal characteristics such as recurrence, periodicity, memory availability and others.

В работе [1] Э. Петерс обосновывает причины неадекватности господствовавшей многие десятилетия в теории финансов линейной парадигмы. Он рассматривает в качестве альтернативы новейшие математические инструменты - фрактальную геометрию [2], теорию хаоса [3], нечеткую логику [4], нейронные сети [5] и другие, входящие составными частями в новую, нелинейную парадигму и составляющие инструментарий разработчиков интеллектуальных систем [6].

Понятие «эффект памяти» вводится Э. Петерсом как составляющая нелинейной парадигмы. Он предлагает анализировать финансовые ряды с учетом времени или, точнее, «предыстории» прогнозируемого события. «Предыстория» позволяет выявить наличие факта детерминированности исследуемого процесса. Сама процедура выявления «предыстории» («эффекта памяти» или просто «памяти») осуществляется на базе введенного Х. Херстом [7] в исследовательский инструментарий метода нормированного размаха (Я/Б-анализа).

При моделировании и прогнозировании эволюционирующих процессов и систем статистические данные представляются временными рядами (ВР) числовых значений основного показателя (ВР курса доллара [8], ВР урожайности с/х культур [9], ВР объемов жилищного строительства [10], ВР заболеваний гриппом и ОРЗ [8] и т.д.). В контексте моделирования этих процессов наиболее актуальной является проблема прогнозирования дальнейшего поведения рассматриваемых ВР. А именно, принципиально важным является положительный ответ на вопрос: обладают ли рассматриваемые ВР долговременной памятью [1]. Например, общепризнанным является тот факт, что такой памятью обла дают природные ВР [1]. Наличие или отсутствие долговременной памяти в рассматриваемом ВР мо жет быть установлено с помощью алгоритма Я/Б-анализа [1, 10].

В данной работе авторами рассматривается ВР движения денежных средств на расчетном счете одного из региональных отделений государственного внебюджетного фонда РФ, которое в дальнейшем для краткости будем называть РО ГВФ РФ, а сам ряд назовем социальным ВР (СВР) и обозначим через 7 .

г : , I = 1,2,..., п , (1)

где 21 - I -е по порядку наблюдение, т.е. сумма, поступившая на расчетный счет РО ГВФ РФ в / -й период рассматриваемого календарного отрезка времени. На рис. 1 представлена гистограмма исследуемого СВР.

Построенная эмпирическая функция распределения исследуемого СВР (рис. 2) относится к семейству распределений с «тяжелыми хвостами» [8].

В [8] обосновываются причины малой информативности статистических показателей как следствие наличия фрактальных свойств во временном поведении рядов, эмпирическая функция распределения которых не соотносится с нормальным распределением. Таким образом, с целью выявления оценок динамики рассматриваемого СВР, отражаемых такими характе-

120000 100000 80000 60000 40000 20000 0

СВР Z

1 1

Л 1 1 Ii L Ii ■ ill

IflPWITlTI Л ШШШ ИЛЖИП 1IIшш

ристиками, как наличие или отсутствие трендоустой-чивости, отсутствие или наличие долговременной памяти, а вместе с ней и наличие квазициклов, авторами проведены Я/Б-анализ [1, 8] и разложение фазового портрета СВР на квазициклы.

250 200 150 100 50

которых yT = H (т) =

log(R(r)/S (т)) log(/2)

абсциссы

И

250

200

150

100

50

2* 3*

• I » I »

5* 6* 7*

б

Рис. 2. Эмпирическая функция распределения СВР подневных наблюдений

Алгоритм R/S - анализа ВР

Приведем описание реализованного авторами в программной среде C++ алгоритма R/S - анализа ВР. В представленном СВР Z (1) последовательно выделяем его начальные отрезки ZT= zi, z2,..., zT, т = 3,4,..., n , для каждого из которых вычисляем те-1 т

кущее среднее zT = — ^ zi . Далее для каждого фикси-

т i=1

рованного ZT, т = 3,4,..., n , вычисляем накопленное отклонение для его отрезков длины t:

XT t = 2(zi -zT), t = 1,т . Вычисляем разность между 1 =1

максимальным и минимальным накопленными отклонениями R = R(t) = max(XT t) - min (XT t), которую

1<t<T 1<t<T

принято называть термином «размах R ». Этот размах нормируется, т.е. представляется в виде дроби R /S, где S = S (т) - стандартное отклонение для отрезка ВР ZT , 3 < т < n .

Показатель Херста H = H (т), характеризующий фрактальную размерность рассматриваемого ВР и соответствующий ему цвет шума, получаем из соотношения R/S = (a *т) , H = H (т). Логарифмируя обе части этого равенства и полагая, согласно [1, 2], a = 1/2, получаем последовательность декартовых координат (хт, ут) точек H - траектории, ординаты

хт = т, т = 3,4,...,п .

Требуемая для фрактального анализа ряда (1) Я/Б-траектория представляется в логарифмических координатах последовательностью точек, абсциссы которых хт = ^(т/2), а ординаты - ут = ^(((т) / Б (т)). Соединяя отрезком соседние точки (хт, ут) и (хт+1,ут+1), т= 3,4,...,п-1, получаем графическое представление Я/Б-траектории (^-траектории) в логарифмических координатах (в обычных декартовых координатах).

Одной из основных фрактальных характеристик ВР является цвет шума [1,11], который соответствует этому ряду на том или другом временном отрезке. Значения Н > 3/5 определяют собой черный цвет шума. Чем больше значение Н е [3/ 5,1], тем большая трендоустойчивость присуща соответствующему отрезку ВР. Значения Н в окрестности 0,4 < Н < 0,6 определяют собой нечетко в смысле [12] область белого шума, который соответствует «хаотичному поведению ВР» и, следовательно, наименьшей надежности прогноза. Значения Н в окрестности ~0,3 ±0,1 определяют собой пребывание соответствующего отрезка ВР в области розового шума, который говорит о присущем рассматриваемому отрезку ВР свойстве антиперсистентности [1], означающем, что ВР реверсирует чаще, чем ряд случайный (частый возврат к среднему).

Рассматриваемому в настоящей работе ряду, за редким исключением, присущи черный и белый шумы, а также, нестрого говоря, «серый шум», соответствующий области нечеткого разграничения между областями черного и белого шумов.

Относительно наличия долговременной памяти в рассматриваемом ВР (1) не представляется возможным дать положительное или отрицательное заключение в случае, когда его Н -траектория не находится сколь-нибудь продолжительное время в области черного шума, а поведение Я/Б-траектории носит хаотический характер, начиная с ее начальных точек.

Основанием для утверждения того, что некоторый ВР обладает долговременной памятью, является выполнение перечисленных ниже условий [1].

1. Его Н-траектория через несколько своих начальных точек оказывается в области черного шума, а для его Я/Б-траектории указанные точки вхождения в черный шум демонстрируют собой наличие тренда. Глубину этой памяти определяет такой первый по порядку (в области черного шума) номер т = I, для которого выполняется следующее условие: в точке I Н-траектория получает отрицательное приращение, а Я/Б-траектория в этой точке демонстрирует так называемый «срыв с тренда» [1], т.е. резкое изменение тренда предшествующих точек Я/Б-траектории.

2. Факт наличия долговременной памяти в рассматриваемом ВР можно обосновать также с помощью процедуры перемешивания его элементов [1]. Если в данном ВР случайным образом перетасовать элементы и полученный ряд представить на вход алгоритма Я/Б-

и

0

*

а

0

*

1

9

*

анализа, то на выходе максимальное значение показателя Херста и Н-траектории окажется явно меньше по сравнению со значениями Н для исходного ВР в случае, если ВР обладает долговременной памятью.

Авторами настоящей работы осуществлен массовый фрактальный анализ, т.е. построены Н- и Я/Б-траектории для данного СВР. На основании полученных результатов можно утверждать, что рассматриваемый СВР состоит из квазициклов (в переводе с греческого «квази»- это «как бы»).

Указанные выше точки смены тренда чаще всего представляют собой окончание этих квазициклов.

В качестве иллюстративного примера использования инструментария фрактального анализа ВР рассмотрим на рис. 3 Я/Б-траекторию и Н-траекторию для отрезка 7 4 СВР (1), представляющего собой ВР

Формирование нечеткого множества (НМ) значений глубины памяти СВР

Оценим результаты проведенного Я/Б-анализа ВР из семейства Б (7) путем формирования НМ значений глубины памяти о начале ряда для каждого ВР этого семейства.

Пусть для каждого из ВР

■<4

i = 1, nr

ежедневных поступлений денежных средств на расчетный счет РО ГВФ РФ: 2,-, , = 4,5, ...

r = 1, m в результате его R/S -анализа построены R/S- и Н- траектории, определяющие собой номер lr - й точки, в которой произошла смена тренда, т.е. lr - номер находящейся «выше» зоны белого шума первой по порядку точки, в которой H - траектория получила отрицательное приращение, a R/S-траектория сменила тренд.

Введем следующие обозначения: N(l)-количество

Zr

=

п = 248 обозначает собой число, которым занумеровано 31 декабря 2002 г.

На основании визуализации представленных на рис. 3 траекторий можно сформулировать заключение.

Точки т = 3 и т = 4 уже находятся (см. Н-траекторию) в области черного шума, затем при переходе с 4-й точки в 5-ю наблюдается срыв в область белого шума (значение Н(5) = 0,52), что позволяет предварительно оценивать глубину памяти в этой окрестности рассматриваемого ВР 74 числом 4.

Смена тренда Я/Б-траектории в точке т = 4 , сопровождаемая уходом Н-траектории в зону белого шума, позволяет оценить «глубину долговременной

Начальный тренд

(4

i = 1, nr из семейства S(Z),

у

каждого из которых номер точки смены тренда lr равен

числу l ;

N (l)

l = min lr ; L = max lr ; m = 2 N(l);

1< r <m

l=l0

d(l) = -

m

- доля таких рядов в S (Z), у каждого

из

i

0,9 -0,8 0,7 0,6 -0,5 -

04.

0,3 0,2

0,

0

Сменатренда

Рис. ^ R/S - траектория и Н - траектория отрезка Z4 СВР подневных наблюдений (1)

V

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

памяти о начале ВР Z 4 » числом 4. Проведенный численный анализ

R/S-

Н-

траекторий последовательности отрезков ZT, т = 3, n исследуемого СВР (последовательным отсечением по одному начальному элементу) привел к следующему результату. Приблизительно 37 % графиков Н-траекторий для этих отрезков демонстрируют «срыв с тренда» уже с 3-й точки, 34 % графиков R/S-траекторий - с 4 или 5-й точки.

Вместе с тем, имеют место графики R/S- и Н-траекторий исследуемого СВР, для которых характерна продолжительная последовательность «микросрывов» с тренда на отрезке длиной до 10 и более точек. Такое поведение графиков R/S- и Н-траекторий нельзя однозначно квалифицировать как признак наличия долговременной памяти в исходном СВР. Поэтому полагаем, что данному СВР характерно слабо-выраженное наличие долговременной памяти.

которых потеря памяти произошла на глубине l; L(Z)={l}-множество значений номеров точек смены тренда в рядах из семейства S(Z); M(l)= {(l, ¿u(l))} -

НМ глубины памяти для начального СВР (1), где ¿u(l) -значения функции принадлежности «глубины l» НМ M(Z). Значения ju(l) пропорциональны числам d (l), l е l(z) и получаются путем нормирования значений долей d (l) так, что / )< 1 для всякого l е L(S).

В табл. 1 представлены значения термов [13] НМ, выражающего глубину памяти исследуемого СВР (1). Значения функции принадлежности элементов /(l ) последней строки в табл. 1 вычисляются следующим образом. Сначала находим максимальную долю d * = max d(l) (в табл. 1 значение

leL(Z)

d* = 0,37) и соответствующую ей глубину l *, (в табл.1 значение l* = 3). Для этой глубины l * экспертным путем устанавливается значение функции принадлежности /* = ju(l *) (в табл. 1 значение

/* = /(з) = 0,90 ). После чего для остальных элементов l е L(Z) соответствующие им значения функции принадлежности /(l) вычисляются по формуле

/(l) =/ d (l).

0

1< r <m

и

Таблица 1

Значения носителей [13] НМ глубины памяти исследуемого СВР подневных наблюдений 2

Глубина 1 Количество N(l) Доля d(l) Значения функции принадлежности )

3 74 0,37 0,9

4 32 0,16 0,389

5 36 0,18 0,438

6 18 0,09 0,219

7 22 0,11 0,266

8 10 0,05 0,122

9 4 0,02 0,049

10 2 0,01 0,024

11 0 0 0

12 2 0,01 0,024

Следующий этап - формирование НМ М (2) осуществляется путем попарного объединения элементов первой и последней строк таблицы вида табл. 1. Например, конкретно из табл. 1 получаем НМ М(2) = {(3; 0,9), (4; 0,389), (5; 0,438), (6; 0,219), (7; 0,268), (8; 0,122), (9; 0,0486), (10; 0,024), (11; 0), (12; 0,0243) .

Выводы, вытекающие из результатов выполненных расчетов, состоят в следующем.

1. Глубина «памяти конкретного ВР в целом» не является фиксированным числом; ее величина меняется вдоль рассматриваемого ВР, т.е. для различных его отрезков она является различной, например, как видно из табл. 1, для СВР численное значение глубины памяти колеблется в отрезке натурального ряда 3, 4, ..., 12.

2. Для численного представления глубины памяти рассматриваемого ВР 2 в целом наиболее целесообразным является математический аппарат теории НМ, т. е. оцениваемая глубина представляет собой нечеткое множество

М(2) = {((, И(1))\ I е{/0, 10 +1,..., Ь0}, (2) где I - численное значение встречающейся глубины памяти; /и(1)- значение функции принадлежности для этой глубины (рис. 4).

„ Ш_

0,9 -

0,8 -

0,7 -

0,6 -

0,5 -

0,4 -

0,3 -

0,2 -

0,1 -0

Метод разбиения фазового портрета на квазициклы

В арсенале современных методов прогнозирования ВР возрастающее значение приобретает такой подход, как визуализация их фазовых портретов [14], получаемых в интерактивном режиме использования ПЭВМ.

В качестве фазового пространства фр размерности р = 2 для ВР (1) используем простейший вариант вида Ф2 (2) = { (, }, 1 = 1, 2, п -1.

Как известно, при построении фазового пространства для конкретного ВР принципиально важным является вопрос о его размерности р, которая должна быть не менее чем размерность аттрактора наблюдаемого ряда. В свою очередь размерность аттрактора можно оценить с достаточно приемлемой точностью, если использовать фрактальную размерность. Последняя, как отмечено в [15], вычисляется по формуле С = 2 - Н . Поскольку для анализируемых в настоящей работе ВР значения Н е (0,1), то получаем оценку С < 2 . Таким образом, для целей нашего исследования имеются основания использовать фазовое пространство фр(2) размерности р = 2 .

При исследовании СВР достаточно информативным и целесообразным является построение фазовых портретов ВР (1) в фазовом пространстве фs (2) размерности р = 2 следующего вида: Ф2 (2) = {(2г, 1г-\)}, ' = 1, 2,..., п -1. Такого вида фазовая траектория СВР представлена на рис. 5. Она состоит и 56 квазициклов Ск , к = 1, 2,..., 56, два из которых представлены на рис. 6; размерности Ьк этих квазициклов представлены в виде НМ на рис. 7

300000

-100000

zi

300000

10 11 12 13 14

Рис. 4. Гистограмма НМ глубины памяти СВР подневных наблюдений, полученная на базе R/S -анализа

-100000

Рис. 5. Фазовый портрет исходного СВР подневных наблюдений (1)

Выявлено, что поведение квазициклов фазового портрета характеризуется в 68 % случаев сменой направления вращения звеньев траектории, кроме того, длина квазициклов более чем в 90 % совпадает со значениями глубины памяти, полученными в результате Я/Б- анализа (табл. 2).

Ci

z,

i+1

8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0

2000

4000

6000

8000

35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0

Ч+1

5000 10000 15000 20000 25000 30000 3500С

Рис. 6. Разложение на квазициклы фазового портрета на рис. 5 (2 квазицикла)

0,9 -0,8 -0,7 -0,6 -0,5 -0,4 -0,3 -0,2 -0,1 -0

l

1 2 3 4 5 6 7

Рис. 7. Гистограмма НМ длин квазициклов СВР подневных наблюдений, полученная на базе фазового анализа

Таблица 2

Сводная таблица количественных оценок длин квазициклов для СВР подневных наблюдений, полученных на основе R/S - и фазового анализов

Фазовый анализ R/S-анализ

Длина квазицикла 1 Количество квазициклов длины 1, % Длина квазицикла 1 Количество квазициклов длины 1, %

3 41 3 37

4 16 4 16

5 18 5 18

6 9 6 9

7 16 7 11

8 0 8 5

9 0 9 2

10 0 10 1

11 0 11 0

12 0 12 1

Таким образом, согласно Я/Б-анализу и методу разбиения фазового портрета на квазициклы, в рассматриваемом СВР более 1/3 квазициклов имеют длину, равную 3. Известно, что ряды с подобной динамикой Я/Б-траектории плохо поддаются прогнозированию и квалифицируются как ВР со слабой трен-доустойчивостью и слабо выраженным «эффектом памяти» [1]. Циклическая компонента этого СВР оказалась не выявленной. Квазициклы, составляющие эту компоненту, относятся к объектам микроэкономики. Важно отметить, что учитываемая в [15] циклическая компонента в известных публикациях, относящихся к прогнозированию, рассматривается только в тех случаях, когда речь идет о макроэкономических прогнозах. Например, цикл жизни товара (длительного пользования), цикл деловой активности фирмы и т.д.

Полученные оценки НМ глубины памяти на базе Я/Б-анализа и результаты, полученные в процессе применения метода разбиения фазового портрета на квазициклы (рис. 5, 6), допускают содержательную финансово-экономическую интерпретацию. Отметим, что отчисления денежных средств в РО ГВФ РФ страхователями осуществляются ежемесячно и строго контролируются налоговыми органами РФ, поэтому оставался открытым вопрос: почему ряд, в котором по определению должна присутствовать циклическая компонента, не демонстрирует наличие устойчивого «эффекта памяти», в то время как финансовые ряды котировок ценных бумаг [1], курса доллара [8] такую устойчивость демонстрируют?

В контексте улучшения предпрогнозных характеристик в настоящей работе рассматриваются два новых подхода к исследованию СВР, а именно, агрегирование и фазовый анализ ряда приращений рассматриваемого СВР.

Фрактальный анализ агрегированного СВР недельных уровней

В процессе агрегирования СВР построен производный от исходного СВР подневных наблюдений-СВР понедельных наблюдений, полученный путем суммирования в течение каждой недели значений подневных наблюдений. Условно назовем его СВРН и

обозначим 2н : 2н , у = 1,2,..., 53. В резуль-

тате применения к ряду СВРН Я/Б-анализа были получены оценки длин квазициклов, представленные в табл. 3 и в виде гистограммы НМГП СВРН (рис. 8).

Таблица 3

Значения носителей [13] НМ глубины памяти исследуемого СВР ряда понедельных наблюдений 2 п

Глубина памяти 1 Количество N(l) ВР е 5(ZН) с глубиной памяти l Доля d(l) Значения функции принадлежности м(1)

3 5 0,125 0,32

4 8 0,2 0,514

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

5 14 0,35 0,9

6 7 0,175 0,45

7 4 0,1 0,257

8 1 0,025 0,064

9 1 0,025 0,064

0

С

46

z

0

1 -

0,9 -0,8 -0,7 -0,6 -0,5 -0,4 -0,3 -0,2 -0,1 0

и(/)

С

п п

j+1

150000 -т-

100000 50000 0

50000

100000

150000

Рис. 8. Гистограмма НМ глубины памяти СВРН, полученная на базе ШБ-анализа

В результате применения фазового анализа к СВРН были получены квазициклы, часть из которых изображена на рис. 9. В табл. 4 представлены длины всех квазициклов СВРН, а на рис. 10 - НМ длин этих квазициклов.

z

С1

80000 60000 40000 20000 0

20000

40000

60000

80000

z

200000 150000 100000 50000 0

z

100000 80000 60000 40000 20000 0

j+1

50000

j+i

100000

Сз

150000

j

200000

20000 40000 60000 80000 10000

0

100000 80000

н

-Zj 100000

z

j+1

100000 80000 60000 40000 20000 0

0 20000 40000 60000 80000 10000

0

Рис. 9. Первые шесть квазициклов СВРН

Таблица 4

Размерности Ь^ квазициклов Ск для СВРН

СК С1 С2 Сз С4 С5 Сб С7 С8 Ср С10 С11

Lk 5 3 5 4 5 5 5 5 5 4 6

1

0,8 0,6 0,4 0,2 0

/

1

5

6

7

8

Рис. 10. Гистограмма НМ длин квазициклов СВРН, полученная на базе фазового анализа

Глубины памяти СВРН демонстрируют наличие циклической компоненты, состоящей в основном из квазициклов длины 5.

Наиболее существенное улучшение предпрогноз-ных характеристик в результате применения процедуры агрегирования состоит в том, что агрегирование СВР не содержит квазициклов длины 3, т.е. агрегирование привело к появлению свойства трендоустойчи-вости.

Фрактальный анализ ряда приращений СВР

Наряду с рассмотренным выше агрегированным рядом СВРН авторами рассматривается ряд прираще-

?п .

ний СВР, который назовем СВРП и обозначим 2

, к = 1,2,..., 247, (3)

ZП =

н

0

С

6

0

н

0

н

н

z

0

Ряд 2п получен путем вычитания элемента 2, из элемента 2,+1 (2,+1 - 2,) исходного ряда 2 . К полученному ряду был применен фазовый анализ. В процессе разбиения фазового портрета СВРП (рис. 11) на квазициклы отчетливо проявилось подобие полученных квазициклов между собой (рис. 12), а также подобие их общему фазовому портрету, который представляет собой наложение квазициклов, по виду близких к функции улитки Паскаля и особенно ее частного случая - функции кардиоиды [16]. Направление вращения звеньев относительно центра тяжести фазового портрета и квазициклов в 85 % случаев идет по направлению вращения часовой стрелки.

Доля квазициклов, подобных фазовому портрету в СВРП, близка к 1.

-300000

300000 zk+i

300000

300000

Рис. 11. Фазовый портрет ряда СВРП

'к+1

15ПППП

IUuuuu

-10001

100000

zk

00000 150000

-60000 -401

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

-к+1

-finnnn -60000

-200а

-20000

к

20000

Ci

30000. 20

-30000 -2000

-30000

к+г

0000

С17

15000

'к+1

-5000 -5000 0

-10000

-30000

15000

20000

'к+1

чпппп

30000

z

к

20000

Рис. 12. Шесть квазициклов ряда СВРП

С

С

5

6

П

П

С

8

П

z

П

П

z

к

С

19

П

П

П

П

z

к

Очевидным является тот факт, что если исходный СВР 2 демонстрировал отсутствие циклической компоненты, то производные от него СВРН и СВРП демонстрируют явное её наличие. Причем и в том, и в другом случаях в соответствующих НМ наибольшее значение функции принадлежности ) достигается для длины квазицикла I.

Отметим, что примененные к рассматриваемому СВР нелинейные методы анализа дали положительный результат в том смысле, что если сам ряд плохо поддается представленным в настоящей работе методам предпрогнозного анализа и как следствие является плохо прогнозируемым, то производные от него ряды СВРН и СВРП обладают существенно лучшими предпрогнозными характеристиками. Более того, СВРН и СВРП можно квалифицировать как ВР с памятью, глубина которой характеризуется нечеткими

множествами М (2Н) и М (2П), у которых значения функции принадлежности ш() свидетельствуют об отсутствии квазициклов длины I = 3 и наличии трен-доустойчивости вдоль квазициклов длины I = 5 (Ш(1 )= 0,9).

Авторами настоящей работы на базе теории клеточного автомата [9] построена многоуровневая прогнозная модель для данного СВР. Точность результатов прогнозирования на базе этой модели для СВРН и СВРП оказалась существенно более высокой (~ 4 раза), чем для исходного СВР.

Литература

1. Петерс Э. Хаос и порядок на рынках капитала. Новый аналитический взгляд на циклы, цены и изменчивость рынка. М., 2000.

2. ФедерЕ. Фракталы. М., 1991.

3. Шустер Г. Детерминированный хаос: введение. М., 1988.

4. Рутковская Д., Пилиньский М., Рутковский Л. Нейронные сети, генетические алгоритмы и нечеткие системы. М., 2004.

5. Назаров А.В., Лоскутов А.И. Нейросетевые алгоритмы прогнозирования и оптимизации систем. СПБ., 2003.

6. Курейчик В.В. Эволюционное моделирование: Учеб. пособие по курсам «Эволюционное моделирование» и «Генетические алгоритмы». Таганрог, 2003.

7. Hurst H.E. «Long-term Storage of Reservoirs,» Transactions of the American Society of Civil Engineers. 1991. Vol. 88.

8. Перепелица В.А., Попова Е.В. Математическое моделирование экономических и социально-экологических рисков. Ростов н/Д, 2001.

9. Перепелица В.А. и др. // Новые технологии в управлении, бизнесе и праве. Тр. III Междунар. конф.: Невинно-мысск, 2003. С. 163-167.

10. Перепелица В.А. и др. // Там же. С. 159-163.

11. Шредер М. Фракталы, хаос, степенные законы. Миниатюры из бесконечного рая. Ижевск, 2001.

12. Асои К. и др. Прикладные нечеткие системы: Пер. с япон. / Под ред. Т.Тэрано, К.Асаи, М.Сугэно. М., 1993.

13. Алтунин А.Е., Семухин М.В. Модели и алгоритмы принятия решений в нечетких условиях. Тюмень, 2000.

14. Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г., Потапов А.Б. // Новое в синергетике. Загадки мира неравновесных структур. М., 1996.

15. Сигел Э. Практическая бизнес-статистика. М., 2002.

16. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике (для научных работников и инженеров). М., 1977.

Карачаево-Черкесская государственная академия

10 августа 2005 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.