Bayesian multiple change-point detection‎: ‎A methodological comparison of exact dynamic programming and nonparametric hidden Markov approaches

سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 79

فایل این مقاله در 19 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JSMTA-7-1_001

تاریخ نمایه سازی: 21 مهر 1405

چکیده مقاله:

Detecting structural breaks is crucial for understanding time series dynamics‎, ‎particularly in highly volatile financial markets‎. ‎This study systematically compares two prominent Bayesian change-point methodologies‎: ‎an exact dynamic programming approach that eliminates Markov chain Monte Carlo sampling‎, ‎and a Dirichlet process hidden Markov model that flexibly infers latent regime counts and persistence‎. ‎Analyzing daily S&P ۵۰۰ returns spanning ۲۰۰۰ to ۲۰۲۴-a period encompassing major upheavals like the global financial crisis and the COVID-۱۹ pandemic-we evaluate both models across detection accuracy‎, ‎parameter estimation‎, ‎computational efficiency‎, ‎and predictive performance‎. ‎Despite fundamentally different assumptions‎, ‎the models exhibit striking concordance‎, ‎identifying major macroeconomic shifts with timing differences of mere days and parameter variations of under ۰.۰۱%‎. ‎However‎, ‎a clear trade-off emerges‎: ‎the exact method is approximately ۹۰ times faster‎, ‎whereas the Dirichlet process hidden Markov model provides marginally superior predictive accuracy‎. ‎These insights offer actionable guidelines for selecting the optimal framework based on computational and predictive priorities.

نویسندگان

Masoud Majidizadeh

Department of Statistics‎, ‎Faculty of Mathematical Sciences‎, ‎Shahid Beheshti University‎, ‎Tehran‎, ‎Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Adams, R.P. and MacKay, D.J. (۲۰۰۷). Bayesian online changepoint detection. ...
  • Asgharian, M. and Wolfson, D.B. (۲۰۱۴). A hazard-based parameterization for ...
  • Bai, J. and Perron, P. (۱۹۹۸). Estimating and testing linear ...
  • Barry, D. and Hartigan, J.A. (۱۹۹۳). A Bayesian analysis for ...
  • Carlin, B.P., Gelfand, A.E. and Smith, A.F. (۱۹۹۲). Hierarchical Bayesian ...
  • Chib, S. (۱۹۹۸). Estimation and comparison of multiple change-point models. ...
  • Csörgő, M. and Horváth, L. (۱۹۹۷). Limit Theorems in Change-Point ...
  • Erdman, C. and Emerson, J.W. (۲۰۰۷). bcp: An R package ...
  • Fearnhead, P. (۲۰۰۶). Exact and efficient Bayesian inference for multiple ...
  • Fisch, A.T., Eckley, I.A. and Fearnhead, P. (۲۰۱۹). A linear ...
  • Geweke, J. and Jiang, Y. (۲۰۱۱). Inference and prediction in ...
  • Giordani, P. and Kohn, R. (۲۰۰۸). Efficient Bayesian inference for ...
  • Green, P.J. (۱۹۹۵). Reversible jump Markov chain Monte Carlo computation ...
  • Horváth, L. and Rice, G. (۲۰۲۴). Change Point Analysis for ...
  • Inclán, C. and Tiao, G.C. (۱۹۹۴). Use of cumulative sums ...
  • Jewell, S., Fearnhead, P. and Witten, D. (۲۰۲۲). Testing for ...
  • Kang, S.G., Lee, W.D. and Kim, Y. (۲۰۲۵). Bayesian multiple ...
  • Killick, R., Fearnhead, P. and Eckley, I.A. (۲۰۱۲). Optimal detection ...
  • Ko, S.I., Chong, T.T. and Ghosh, P. (۲۰۱۵). Dirichlet process ...
  • Lavielle, M. and Lebarbier, É. (۲۰۰۱). An application of MCMC ...
  • Lavielle, M. and Moulines, E. (۲۰۰۰). Least-squares estimation of an ...
  • Liu, J., Yang, D., Zhang, K., Gao, H. and Li, ...
  • Loschi, R.H. and Cruz, F.R. (۲۰۰۵). Extension to the product ...
  • Padilla, O.H.M., Yu, Y., Wang, D. and Rinaldo, A. (۲۰۲۱). ...
  • Maheu, J.M. and Song, Y. (۲۰۱۸). An efficient Bayesian approach ...
  • Majidizadeh, M. (۲۰۲۴). Bayesian analysis of the COVID-۱۹ pandemic using ...
  • Majidizadeh, M. (۲۰۲۶). Efficient and exact Bayesian inference for Dirichlet ...
  • Majidizadeh, M. and Taheriyoun, A.R. (۲۰۲۴). Bayesian multiple change-points detection ...
  • Perreault, L., Bernier, J., Bobée, B. and Parent, É. (۲۰۰۰). ...
  • Ruggieri, E. and Antonellis, M. (۲۰۱۶). An exact approach to ...
  • Shi, X., Gallagher, C., Lund, R. and Killick, R. (۲۰۲۲). ...
  • Shohoudi, A., Khalili, A., Wolfson, D.B. and Asgharian, M. (۲۰۲۲). ...
  • Stephens, D.A. (۱۹۹۴). Bayesian retrospective multiple-changepoint identification. Journal of the ...
  • Western, B. and Kleykamp, M. (۲۰۰۴). A Bayesian change point ...
  • نمایش کامل مراجع