Превышения порога и блочные максимумы: сравнение
Сравните превышения порога GPD с блочными максимумами GEV, включая эффективность данных, компромисс смещения и дисперсии, зависимость, уровни возврата и диагностику выбора метода EVT
Короткий ответ
Метод блочных максимумов оставляет один экстремум из каждого фиксированного периода и подгоняет распределение GEV. Метод превышений порога оставляет каждое достаточно большое превышение и подгоняет обобщенный хвост Парето. POT обычно эффективнее использует хвостовые данные, но оба метода меняют смещение приближения на дисперсию оценки
Оба метода начинают с удаления обычных данных
Экстремальная теория не подгоняет все распределение; она определяет экстремальную область и моделирует предельное поведение в ней
Метод блочных максимумов задает эту область календарными или событийными блоками, а POT — численным порогом
Методы отвечают на связанные, но неодинаковые вопросы выборки, поэтому их правдоподобия и число наблюдений нельзя сравнивать так, будто строки совпадают
Блочные максимумы приводят к семейству GEV
Разделите данные на непересекающиеся блоки, например месяцы или годы, возьмите худший убыток из каждого и подгоните обобщенное распределение экстремальных значений
Длина блока должна быть достаточной для приближения максимума, но достаточно короткой, чтобы оставить достаточно максимумов для оценки
Прямая связь с годовыми или месячными максимумами делает уровни возврата понятными, но все немаксимальные экстремумы внутри блока отбрасываются
POT приводит к хвосту обобщенного Парето
Выберите высокий порог u и моделируйте условный избыток Y=X−u при условии X>u обобщенным распределением Парето
Результат Пикандса—Балкема—де Хаана оправдывает приближение для широких областей притяжения при приближении порога к границе
Частота превышений и тяжесть избытка вместе оценивают редкие квантили, периоды возврата и меры хвостового убытка
POT часто извлекает больше хвостовой информации
В турбулентном блоке может быть несколько важных убытков, и POT может сохранить их, тогда как метод блочных максимумов оставляет только крупнейший
Спокойный блок все равно дает один максимум, даже если относительно всей выборки он не экстремален
Большая эффективность данных не делает POT автоматически лучше: соседние превышения могут быть зависимыми, а низкий порог может внести смещение модели
Порог и размер блока кодируют компромисс смещения и дисперсии
Повышение порога POT улучшает асимптотический аргумент, но оставляет меньше превышений и расширяет неопределенность
Увеличение блоков может улучшить приближение GEV, но дает меньше максимумов; укорочение может заставить обычные наблюдения выглядеть экстремальными
Выбирайте область устойчивости, а не единственную настройку, которая дает самый привлекательный капитал или самый гладкий график
Зависимость меняет эффективную выборку
Кластеризация волатильности может создавать серии превышений и нарушать простую независимую пуассоновскую модель поступления для POT
Декластеризация по сериям может сохранить пики кластеров, а точечные или зависимые экстремальные модели — больше информации о времени
Метод блочных максимумов ослабляет некоторую краткосрочную зависимость сжатием, но не гарантирует независимость максимумов соседних блоков
Цель должна определять сравнение
Сравнивайте подогнанные уровни возврата и хвостовые квантили на важных горизонтах, а не только значения правдоподобия на разных выборках
Используйте устойчивость параметров, средний избыток, вероятностные, квантильные, возвратные и остаточные диагностики, подходящие каждому методу
Если выводы меняются при разумных порогах, размерах блоков, сезонах или правилах декластеризации, этот разброс должен попасть в отчет о риске
Частые вопросы
Что такое Peaks Over Threshold?
POT моделирует размер и частоту наблюдений, превышающих высокий порог, обычно с помощью обобщенного распределения Парето
Что такое метод блочных максимумов?
Он берет один максимум из каждого фиксированного блока и моделирует эти максимумы обобщенным распределением экстремальных значений
Всегда ли POT лучше метода блочных максимумов?
Нет. Он часто эффективнее использует данные, но чувствительность к порогу, кластеризация превышений и ошибка спецификации могут перевесить это преимущество
Как выбрать порог или размер блока?
Используйте теорию, горизонт решения, диагностику, устойчивость параметров и диапазоны чувствительности, а не оптимизацию одной благоприятной оценки