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講演抄録/キーワード
講演名 2013-01-24 14:10
3状態ランダム磁場イジング模型に基づく金融危機の特徴付け
室田光晶井上純一北大
技報オンラインサービス実施中
抄録 (和) 災害や国際的紛争等を引き金とする金融危機においては,
多くの銘柄株価が急落する. これらはマクロな現象ではあるが,
その背後には多くのトレーダのミクロな
意思決定がある. 我々は2012年1月のNC@函館(日向野, 井上)において,
金融危機前後の株価時系列をランダム磁場イジング模型で学習させることにより,
この模型を特徴付ける2つのパラメータ --- トレーダ間協調強度(相互作用), 外部情報強度(ランダム磁場) --- の時間発展を調べ, 金融危機においては, これらのパラメータが自律的
に対応する相転移点へと向かうことを示した(ある種の「自己組織臨界現象」).
しかし, そこでトレーダは必ず「売り」「買い」の2つの選択肢の一方を選ばなければならず, そこに「市場動向によっては状況を静観する」
という判断は許されていない. そこで, 本講演では「静観」も許す
「3状態イジング模型」を導入し, 金融危機を市場に参加するトレーダの
割合(活動度)から特徴付けることを試みる.
具体的には, 各トレーダに ``$\pm 1$" (売り/買い), ``0" (静観)の3つの選択肢を
与え, ``0" 以外の判断を行ったトレーダの割合を「出来高」として定義し,
このマクロ変数を金融危機前後で測定する. このとき, 出来高の共役変数として化学ポテンシャルがエネルギー関数に導入される.
我々はこれらのハイパー・パラメータ, 出来高の時間発展を危機前後
で観測することで, 金融危機を自己組織臨界現象として
特徴付けることの妥当性を検証する. 
(英) We extend the formulation of time-series prediction using Ising model given by Kaizouji (2001) or Higano et.al. (2012) by means of
three states Ising model under a random field on each trader.
At the economic crisis due to disasters or international disputes,
the stock price suddenly drops. The macroscopic phenomena
should be explained from the corresponding microscopic view point because
there are existing a huge number of active traders behind the crushes.
Hence, here we attempt to model the artificial financial market
in which each trader $i$ can choose his/her decision
among `buying', `selling' or `watching calmly',
each of which corresponds to a realization of the three state Ising spin, namely,
$S_{i}=+1$, $-1$ and $S_{i}=0$, respectively.
The decision making of traders is given by
the Gibbs-Boltzmann distribution
with the energy function.
The energy function contains three distinct terms,
namely, the ferromagnetic two-body interaction term (endogenous information),
random field term as external information (exogenous news),
and chemical potential term which controls the number of traders who
is watching the market calmly at the instance.
We specify the details of the model system from the past financial market data
to determine the conjugate hyper-parameters and draw each parameter flow as a function of time-step.
Especially we will examine to what extent
one can characterize the crisis
by means of a brand-new order parameter
which is defined as the number of `active agents' who post their decision
$S_{i}=\pm 1$, instead of $S_{i}=0$.
キーワード (和) 時系列予測 / ランダム磁場イジング模型 / ハイパー・パラメータ推定 / 経済物理学 / / / /  
(英) Time-series prediction / Random-field Ising model / Hyper-parameter estimation / Econophysics / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 112, no. 389, NLP2012-115, pp. 67-72, 2013年1月.
資料番号 NLP2012-115 
発行日 2013-01-17 (NLP, NC) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380

研究会情報
研究会 NC NLP  
開催期間 2013-01-24 - 2013-01-25 
開催地(和) 北海道大学百年記念会館 
開催地(英) Hokkaido University Centennial Memory Hall 
テーマ(和) 一般 
テーマ(英)  
講演論文情報の詳細
申込み研究会 NLP 
会議コード 2013-01-NC-NLP 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 3状態ランダム磁場イジング模型に基づく金融危機の特徴付け 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Characterizing financial crisis by means of the Three states random field Ising model 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 時系列予測 / Time-series prediction  
キーワード(2)(和/英) ランダム磁場イジング模型 / Random-field Ising model  
キーワード(3)(和/英) ハイパー・パラメータ推定 / Hyper-parameter estimation  
キーワード(4)(和/英) 経済物理学 / Econophysics  
キーワード(5)(和/英) /  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 室田 光晶 / Mitsuaki Murota / ムロタ ミツアキ
第1著者 所属(和/英) 北海道大学 (略称: 北大)
Hokkaido University (略称: Hokkaido Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 井上 純一 / Jun-ichi Inoue / イノウエ ジュンイチ
第2著者 所属(和/英) 北海道大学 (略称: 北大)
Hokkaido University (略称: Hokkaido Univ.)
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講演者
発表日時 2013-01-24 14:10:00 
発表時間 20 
申込先研究会 NLP 
資料番号 IEICE-NLP2012-115,IEICE-NC2012-105 
巻番号(vol) IEICE-112 
号番号(no) no.389(NLP), no.390(NC) 
ページ範囲 pp.67-72 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-NLP-2013-01-17,IEICE-NC-2013-01-17 


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