Modeling Dependence Structure and Forecasting Market Risk with Dynamic Asymmetric Copula

We investigate the dynamic and asymmetric dependence structure between equity portfolios from the US and UK. We demonstrate the statistical significance of dynamic asymmetric copula models in modelling and forecasting market risk. First, we construct “high-minus-low" equity portfolios sorted on beta, coskewness, and cokurtosis. We find substantial evidence of dynamic and asymmetric dependence between characteristic-sorted portfolios. Second, we consider a dynamic asymmetric copula model by combining the generalized hyperbolic skewed t copula with the generalized autoregressive score (GAS) model to capture both the multivariate non-normality and the dynamic and asymmetric dependence between equity portfolios. We demonstrate its usefulness by evaluating the forecasting performance of Value-at-Risk and Expected Shortfall for the high-minus-low portfolios. From back-testing, e find consistent and robust evidence that our dynamic asymmetric copula model provides the most accurate forecasts, indicating the importance of incorporating the dynamic and asymmetric dependence structure in risk management.

A copula-based method for synthetic microarray data generation

In this work, we propose a copula-based method to generate synthetic gene expression data that account for marginal and joint probability distributions features captured from real data. Our method allows us to implant significant genes in the synthetic dataset in a controlled manner, giving the possibility of testing new detection algorithms under more realistic environments.

Estimators and Tests based on Likelihood-Depth with Application to Weibull Distribution, Gaussian and Gumbel Copula

In dieser Arbeit werden mithilfe der Likelihood-Tiefen, eingeführt von Mizera und Müller (2004), (ausreißer-)robuste Schätzfunktionen und Tests für den unbekannten Parameter einer stetigen Dichtefunktion entwickelt. Die entwickelten Verfahren werden dann auf drei verschiedene Verteilungen angewandt. Für eindimensionale Parameter wird die Likelihood-Tiefe eines Parameters im Datensatz als das Minimum aus dem Anteil der Daten, für die die Ableitung der Loglikelihood-Funktion nach dem Parameter nicht negativ ist, und dem Anteil der Daten, für die diese Ableitung nicht positiv ist, berechnet. Damit hat der Parameter die größte Tiefe, für den beide Anzahlen gleich groß sind. Dieser wird zunächst als Schätzer gewählt, da die Likelihood-Tiefe ein Maß dafür sein soll, wie gut ein Parameter zum Datensatz passt. Asymptotisch hat der Parameter die größte Tiefe, für den die Wahrscheinlichkeit, dass für eine Beobachtung die Ableitung der Loglikelihood-Funktion nach dem Parameter nicht negativ ist, gleich einhalb ist. Wenn dies für den zu Grunde liegenden Parameter nicht der Fall ist, ist der Schätzer basierend auf der Likelihood-Tiefe verfälscht. In dieser Arbeit wird gezeigt, wie diese Verfälschung korrigiert werden kann sodass die korrigierten Schätzer konsistente Schätzungen bilden. Zur Entwicklung von Tests für den Parameter, wird die von Müller (2005) entwickelte Simplex Likelihood-Tiefe, die eine U-Statistik ist, benutzt. Es zeigt sich, dass für dieselben Verteilungen, für die die Likelihood-Tiefe verfälschte Schätzer liefert, die Simplex Likelihood-Tiefe eine unverfälschte U-Statistik ist. Damit ist insbesondere die asymptotische Verteilung bekannt und es lassen sich Tests für verschiedene Hypothesen formulieren. Die Verschiebung in der Tiefe führt aber für einige Hypothesen zu einer schlechten Güte des zugehörigen Tests. Es werden daher korrigierte Tests eingeführt und Voraussetzungen angegeben, unter denen diese dann konsistent sind. Die Arbeit besteht aus zwei Teilen. Im ersten Teil der Arbeit wird die allgemeine Theorie über die Schätzfunktionen und Tests dargestellt und zudem deren jeweiligen Konsistenz gezeigt. Im zweiten Teil wird die Theorie auf drei verschiedene Verteilungen angewandt: Die Weibull-Verteilung, die Gauß- und die Gumbel-Copula. Damit wird gezeigt, wie die Verfahren des ersten Teils genutzt werden können, um (robuste) konsistente Schätzfunktionen und Tests für den unbekannten Parameter der Verteilung herzuleiten. Insgesamt zeigt sich, dass für die drei Verteilungen mithilfe der Likelihood-Tiefen robuste Schätzfunktionen und Tests gefunden werden können. In unverfälschten Daten sind vorhandene Standardmethoden zum Teil überlegen, jedoch zeigt sich der Vorteil der neuen Methoden in kontaminierten Daten und Daten mit Ausreißern.

Eventive and stative passives and copula selection in Canadian and American heritage speaker Spanish

Spanish captures the difference between eventive and stative passives via an obligatory choice between two copula; verbal passives take the copula ser and adjectival passives take the copula estar. In this study, we compare and contrast US and Canadian heritage speakers of Spanish on their knowledge of this difference in relation to copula choice in Spanish. The backgrounds of the target groups differ significantly from each other in that only one of them, the Canadian group, has grown up in a societal multilingual environment. We discuss the results as being supportive of two non-mutually exclusive explanation factors: (a) French facilitates (bootstraps) the acquisition of eventive and stative passives and/or (b) the US/Canadian HS differences (e.g. status of bilingualism and the languages at stake) is a reflection of the uniqueness of the language contact situations and the effects this has on the input HSS receive.

Copula-based regression models: A survey

In this review paper we collect several results about copula-based models, especially concerning regression models, by focusing on some insurance applications. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

An information-theoretic approach to statistical dependence: Copula information

We discuss the connection between information and copula theories by showing that a copula can be employed to decompose the information content of a multivariate distribution into marginal and dependence components, with the latter quantified by the mutual information. We define the information excess as a measure of deviation from a maximum-entropy distribution. The idea of marginal invariant dependence measures is also discussed and used to show that empirical linear correlation underestimates the amplitude of the actual correlation in the case of non-Gaussian marginals. The mutual information is shown to provide an upper bound for the asymptotic empirical log-likelihood of a copula. An analytical expression for the information excess of T-copulas is provided, allowing for simple model identification within this family. We illustrate the framework in a financial data set. Copyright (C) EPLA, 2009

Mass occurrence of the cubomedusa Copula sivickisi (Cnidaria: Cubozoa) at Seto Harbor, Shirahama, Wakayama, Japan in summer of 2013, a recent example of global warming

More than 200 very young medusae of Copula sivickisi (Stiasny) were collected within totally 60 minutes at two nights in June, 2013 at the Seto Harbor, Shirahama, Wakayama, Japan. This mass occurrence might be related to recent global warming at Shirahama, known as the northernmost distributional locality of this cubozoan species. It is assumed that the polyp stage of this species may live in the surrounding areas, because there jellyfish were small size (most are less than 1.6 mm height) that was conceivable as the newly released one from the polyp.

The FGM bivariate lifetime copula model: a bayesian approach

In this paper, we propose a bivariate distribution for the bivariate survival times based on Farlie-Gumbel-Morgenstern copula to model the dependence on a bivariate survival data. The proposed model allows for the presence of censored data and covariates. For inferential purpose a Bayesian approach via Markov Chain Monte Carlo (MCMC) is considered. Further, some discussions on the model selection criteria are given. In order to examine outlying and influential observations, we present a Bayesian case deletion influence diagnostics based on the Kullback-Leibler divergence. The newly developed procedures are illustrated via a simulation study and a real dataset.

Inference on copula-based correlation structures

We propose an extension of the approach provided by Kluppelberg and Kuhn (2009) for inference on second-order structure moments. As in Kluppelberg and Kuhn (2009) we adopt a copula-based approach instead of assuming normal distribution for the variables, thus relaxing the equality in distribution assumption. A new copula-based estimator for structure moments is investigated. The methodology provided by Kluppelberg and Kuhn (2009) is also extended considering the copulas associated with the family of Eyraud-Farlie-Gumbel-Morgenstern distribution functions (Kotz, Balakrishnan, and Johnson, 2000, Equation 44.73). Finally, a comprehensive simulation study and an application to real financial data are performed in order to compare the different approaches.

Copula calibration

We propose notions of calibration for probabilistic forecasts of general multivariate quantities. Probabilistic copula calibration is a natural analogue of probabilistic calibration in the univariate setting. It can be assessed empirically by checking for the uniformity of the copula probability integral transform (CopPIT), which is invariant under coordinate permutations and coordinatewise strictly monotone transformations of the predictive distribution and the outcome. The CopPIT histogram can be interpreted as a generalization and variant of the multivariate rank histogram, which has been used to check the calibration of ensemble forecasts. Climatological copula calibration is an analogue of marginal calibration in the univariate setting. Methods and tools are illustrated in a simulation study and applied to compare raw numerical model and statistically postprocessed ensemble forecasts of bivariate wind vectors.

Dynamic D-Vine copula model with applications to Value-at-Risk (VaR)

Regular vine copulas are multivariate dependence models constructed from pair-copulas (bivariate copulas). In this paper, we allow the dependence parameters of the pair-copulas in a D-vine decomposition to be potentially time-varying, following a nonlinear restricted ARMA(1,m) process, in order to obtain a very flexible dependence model for applications to multivariate financial return data. We investigate the dependence among the broad stock market indexes from Germany (DAX), France (CAC 40), Britain (FTSE 100), the United States (S&P 500) and Brazil (IBOVESPA) both in a crisis and in a non-crisis period. We find evidence of stronger dependence among the indexes in bear markets. Surprisingly, though, the dynamic D-vine copula indicates the occurrence of a sharp decrease in dependence between the indexes FTSE and CAC in the beginning of 2011, and also between CAC and DAX during mid-2011 and in the beginning of 2008, suggesting the absence of contagion in these cases. We also evaluate the dynamic D-vine copula with respect to Value-at-Risk (VaR) forecasting accuracy in crisis periods. The dynamic D-vine outperforms the static D-vine in terms of predictive accuracy for our real data sets.

The impact of the 2008 and 2010 financial crises on international stock markets : contagion and long memory

Nesta tese estudamos os efeitos de contágio financeiro e de memória longa causados pelas crises financeiras de 2008 e 2010 em alguns mercados acionistas internacionais. A tese é composta por três ensaios interligados. No Ensaio 1, recorremos à teoria das cópulas para testar a existência de contágio e revelar os canais “investor induced” de transmissão da crise de 2008 aos mercados da Bélgica, França, Holanda e Portugal (grupo NYSE Euronext). Concluímos que existe contágio nestes mercados, que o canal “portfolio rebalancing” é o mecanismo mais importante de transmissão da crise, e que o fenómeno “flight to quality” está presente nos mercados. No Ensaio 2, usando novamente modelos de cópulas, avaliamos os efeitos de contágio provocados pelo mercado acionista grego nos mercados do grupo NYSE Euronext, no contexto da crise de 2010. Os resultados obtidos sugerem que durante a crise de 2010 apenas o mercado português foi objeto de contágio; além disso, conclui-se que os efeitos de contágio provocados pela crise de 2008 são claramente superiores aos efeitos provocados pela crise de 2010. No Ensaio 3, abordamos o tema da memória longa através do estudo do expoente de Hurst dos mercados acionistas da Bélgica, E.U.A., França, Grécia, Holanda, Japão, Reino Unido e Portugal. Verificamos que as propriedades de memória longa dos mercados foram afetadas pelas crises, especialmente a de 2008 – que aumentou a memória longa dos mercados e tornou-os mais persistentes. Finalmente, usando cópulas mais uma vez, verificamos que as crises provocaram, em geral, um aumento na correlação entre os expoentes de Hurst locais dos mercados foco das crises (E.U.A. e Grécia) e os expoentes de Hurst locais dos outros mercados da amostra, sugerindo que o expoente de Hurst pode ser utilizado para detetar efeitos de contágio financeiro. Em síntese, os resultados desta tese sugerem que comparativamente com períodos de acalmia, os períodos de crises financeiras tendem a provocar ineficiência nos mercados acionistas e a conduzi-los na direção da persistência e do contágio financeiro.

A conspiracy theory for clefts : the syntax and interpretation of cleft constructions

O objetivo final deste estudo é contribuir para a discussão sobre qual a medida em que conceitos semânticos e discursivos estão sintaticamente codificados. Mais especificamente, investiga-se se existe alguma correlação consistente entre alguns aspetos interpretativos e sintáticos de quatro construções clivadas do Português Europeu, e como se deve dar conta teoricamente destas potenciais correlações. As clivadas consideradas são as clivadas canónicas, as pseudoclivadas, as clivadas de é que e as clivadas de SER. Sintaticamente podemos distinguir dois tipos: clivadas bioracionais (canónicas e pseudoclivadas) e clivadas mono-oracionais (clivadas de é que e de SER). Todas as estruturas têm um constituinte clivado focalizado que pode constituir tanto um foco informacional como um foco contrastivo, e uma oração clivada que introduz uma pressuposição existencial. Adicionalmente, o constituinte clivado identifica exaustivamente uma posição vazia na oração clivada. Adota-se a semântica alternativa para o foco (Rooth 1985), segundo a qual o foco entoacional contribui uniformemente um conjunto de alternativas na Forma Lógica. Regras pragmáticas operando neste conjunto dão origem a duas implicaturas que podem ser suspensas: pressuposição existencial e exaustividade. Dado que as clivadas de é que e as de SER têm a mesma interpretação que orações não-clivadas, conclui-se que a sua estrutura sintática particular não contribui para estas propriedades interpretativas. Em contrapartida, as clivadas bioracionais, que são orações copulativas especificacionais, têm uma presuposição existencial e uma interpretação exaustiva que não pode ser suspensa, tal como as orações especificacionais não-clivadas. Argumenta-se que isto se deve ao facto de o constituinte clivado identificar uma variável introduzida por uma descrição definida. Demonstra-se que a oração clivada, uma relativa em posição de complemento de um determinador definido nas clivadas canónicas e uma relativa livre nas pseudoclivadas, tem a mesma denotação que um DP definido, e portanto tem uma pressuposição existencial inerente. A interpretação exaustiva deve-se à relação identificacional entre o constituinte clivado e a descrição definida. Além disso, defende-se que em Português Europeu um traço de foco não desencadeia movimento-A’ para um FocP especializado. Os constituintes focalizados movem-se antes por razões independentes do foco. Isto é confirmado pelo facto de apenas o constituinte clivado das clivadas de é que ter propriedades de movimento A’, os outros parecem estar in situ. Propõe-se que o constituinte clivado das clivadas de é que é um tópico com um traço de foco que se move para um TopP. Esta análise dá conta da existência de restrições discursivas semelhantes para tópicos não focalizados e para o constituinte clivado das clivadas de é que. O traço quantificacional de foco arrastado pela topicalização dá origem a efeitos de intervenção, causando a não-recursividade do foco na periferia esquerda e a sua incompatibilidade com movimento de outros constituintes com traços quantificacionais. A análise prediz as restrições de encaixe observadas para as clivadas de é que. Finalmente, desenvolve-se uma análise sintática das clivadas de SER que aproxima estas estruturas das estruturas com partículas de foco. Propõe-se que a cópula é um operador sensível ao foco que é merged juntamente com o constituinte clivado. As restrições distribucionais da cópula devem-se a requisitos selecionais de núcleos.

Revalidation of Acanthagrion cuyabae (Odonata, Coenagrionidae) and description of the female, with a key to the Brazilian species of the viridescens group

Acanthagrion cuyabae Calvert, 1909 was described based on a male from State of Mato Grosso, Brazil. The female of this species was described based on morphological characters of four individuals collected in copula from State of Mato Grosso do Sul, and three other specimens of same locality. Acanthagrion cuyabae is here revalidated based on morphological characters of the female. Illustrated keys to the groups of Acanthagrion Selys, 1876 and species of the viridescens group occurring in Brazil are provided.