基于Copula-GJR-Skewt模型的投资组合风险预测研究

针对多元投资组合的风险预测,采用GJR-Skewt模型刻画单资产的厚尾、有偏特征,以及Copula模型刻画多元投资组合的非线性相关结构,用Monte Carlo方法模拟金融资产的随机分布,并结合滚动时间窗法,对投资组合的未来风险进行样本外动态预测.实证结果表明,Copula-GJR-Skewt模型对资产收益的风险预测能取得满意的效果;在VaR预测性能上,以GJR-Skewt模型作为边缘分布函数时,即使存在系统偏差,也能取得最优预测结果;预设残差服从有偏学生分布时,VaR的预测结果优于正态分布;传统的Garch-Guassian模型预测能力最差.     

Monte Carlo simulation of indoor external exposure due to gamma-emitting radionuclides in building materials

The use of building materials containing naturally occurring radionuclides,such as ⁴⁰K, ²³⁸U, ²³²Th and their progeny, could lead to external exposures to the residents of such buildings. In this paper, a set of models are constructed to calculate the specific effective dose rates (the effective dose rate per Bq/kg of ⁴⁰K, the ²³⁸U series, and the ²³²Th series) imposed on residents by building materials with the MCNPX code. The effect of chemical composition, position concerned in the room and thickness as well as density of material is analyzed. In order to facilitate more precise assessment of indoor external dose due to gamma-emitting radionuclides in building materials, three regressive expressions are proposed and validated by measured data to calculate specific effective rates for ⁴⁰K, the ²³⁸U series and the ²³²Th series, respectively.     

Magnetic field control of ferroelectric polarization and magnetization of LiCu_2O_2 compound

A spin model of LiCu2O2 compound with ground state of ellipsoidal helical structure is adopted. Taking into account the interchain coupling and exchange anisotropy, we investigate the magnetoelectric properties in a rotating magnetic field and perform the Monte Carlo simulation on a two-dimensional lattice. A prominent anisotropic response is observed in both the magnetization curve and the polarization curve, qualitatively coinciding with the behaviors that are detected in the experiment. In addition, the influences of the magnetic field with various magnitudes on polarization are also explored and analyzed in detail. As the magnetic field increases, a much smoother polarization of angle dependence is exhibited,indicating the strong correlation between the magnetic and ferroelectric orders.     

国际碳排放权市场动态相依性分析及风险测度:基于Copula-GARCH模型

选取2009年3月13日-2010年8月4日的CER和EUA交易价格数据,借用CopulaGARCH模型,文章对欧洲气候交易所EUA和CER现货市场与期货市场之间的动态相依性进行了分析。分别选取Student-t DCC、Student-t TVC、Gaussian DCC、G3,ussian TVC和SJCPatton五种动态Copula函数来捕捉市场之间的动态相依性结构,研究表明Student-t DCC动态Copula函数能够更好地描述EUA和CER现货市场与期货市场之间的动态相依性。此外,EUA和CER各市场之间存在较强的对称尾部相依性,而非对称尾部相依性的证据尚不十分充足.进一步地,文章基于动态相依性分析运用Monte Carlo方法模拟国际碳排放权市场投资组合的风险VaR。     

超高速摄影仪转镜运转可靠性数值与实验分析

为探讨分析转镜运转可靠性的数值方法,运用Monte Carlo理论并结合ANSYS参量化设计语言,根据小样本原理和可靠性理论建立了转镜运转可靠性分析数学模型.对转镜运转可靠性进行了数值分析,并对数值分析结果进行了实验验证.数值分析结果表明:转镜的功能函数值远大于零,最大应力与转镜转速的线性相关系数达0.9,镜体密度的相关系数值为0.15,最大应力、应变、位移的偏斜度和峭度值均为正值,统计结果服从正态分布呈右偏态,在95%的置信度水平下,转镜可靠度为0.999.这说明在理想状态下转镜的运转可靠性满足要求,转镜的最大应力值取决于转镜转速,并且镜体的密度对转镜最大应力有较大影响.转镜运转可靠性试验中没有转镜出现破坏,表明转镜运转可靠性数值分析方法是正确的,为转镜的运转可靠性分析提供一种可行、高效的数值分析手段.     

有限宽光束在生物组织中传输的蒙特卡罗方法

基于光在生物组织中的传输理论,研究有限宽光束在生物组织中的传输特性.利用入射光强与格林函数进行卷积计算,推导了有限宽光束在圆柱坐标系下的光传输过程,给出了有限宽光束的光传输方程.以高斯光源和平圆光源为例,进一步给出了两种光源的有限宽光束在生物组织中的光传输方程.介绍了Monte Carlo方法原理及模拟光在多层生物组织中的传输过程.给出了典型三层生物组织的散射系数、吸收系数和折射率等光学参数.利用Monte Carlo方法模拟了有限宽光束在三层生物组织中的传输特性,对比研究了高斯光源和平圆光源有限宽光束在三层生物组织传输时光学参数漫透射率、漫反射率和光能流率的变化规律.这些参数的变化规律可为光在生物组织传输的实际应用提供理论指导.     

环形对称两嵌段共聚物在薄膜中自组装行为的计算机模拟

采用Monte Carlo模拟方法考察了AB环形对称两嵌段共聚物受限在薄膜中的自组装行为。模拟结果表明,AB环形对称两嵌段共聚物在薄膜中自组装形成的层状结构的取向依赖于薄膜表面的选择性或膜厚。当薄膜表面无选择性或具有强选择性时,体系中层状结构的取向分别为垂直和平行于薄膜表面;当薄膜表面选择性较弱时,随着膜厚的增加层状结构的取向会发生由垂直向平行于薄膜表面的转变。这些模拟结果与文献报道中线形体系十分一致。然而值得注意的是,当薄膜表面的选择性适中时,环形体系中形成了一种在线形体系中未被观察到的具有波浪形层状结构的新颖有序结构。通过对该结构相互作用焓密度与链构象的分析发现,该结构是一种稳定态结构。此外,通过对比相同参数下环形体系与线形体系的层状结构发现,环形体系层状结构的特征尺寸明显小于线形体系。上述模拟结果表明相对于与其分子量相同的线形嵌段共聚物,环形嵌段共聚物由于其特殊的几何结构能够形成新颖的或具有更小特征尺寸的微相分离结构,而控制特征尺寸,尤其是获得尽可能小的特征尺寸,对于制备具有更小纳米结构和更高集成度的微电子器件具有重要意义。     

与散射相函数相关的光源附近微区漫反射

采用Monte Carlo法研究散射相函数对光源附近微区内的漫反射光的影响,分析一个半经验的漫反射解析模型与相函数相关的光学参量之间的关系.研究表明,来自光源附近微区的散射光对散射相函数的变化非常敏感,敏感程度随收集孔径φ的增大而逐渐减弱.当φ1.8mm时,散射相函数对漫反射率的影响不明显,反射率的相对变化小于1%;当φ1.8mm时,散射相函数对漫反射率的影响高达15.2%.用各向异性因子g和二阶光学参量γ表征单粒子散射特性时,散射特性的差异反应在三阶参量δ上.漫反射率随δ的增加而减小,并且δ对漫反射率的影响达到9%.     

1-丁烯在MCM-22分子筛中的吸附与扩散：Monte Carlo与动力学模拟研究

采用巨正则Monte Carlo方法和分子动力学方法研究了1-丁烯在MCM-22分子筛中的吸附现象和扩散行为,得到了1-丁烯吸附在该分子筛孔道中的相互作用能和在不同孔道中的扩散轨迹和扩散系数.结果表明1-丁烯在MCM-22分子筛中主要存存两个相互作用能区间,1-丁烯优先吸附在十元环孔道中;1-丁烯的扩散和移动主要发生在十二元环超笼的中部,十元环孔道中的1-丁烯扩散速度明显小于十二元环超笼系统中的扩散速度.     

基于二次迭代Monte Carlo的羊肉硬度定量检测研究

随着居民生活水平的提高和对健康饮食结构的重视,羊肉作为一种高蛋白且低脂肪和胆固醇的畜肉,需求量逐年上涨。根据国家统计局统计,2012年-2019年我国畜肉产业中羊肉产量占比从6.27%上升到9.02%。研究提出了一种基于二次迭代Monte Carlo（MC）算法剔除异常样本的羊肉硬度定量检测PLSR模型。采用GaiaSorter高光谱分选仪的Image-λ-V10E-H相机采集羊肉样品400~950 nm的高光谱数据,Image-λ-N17E相机采集羊肉样品900~1 650 nm的高光谱数据。首先,对比分析了S-G平滑、二阶求导、多元散射校正（MSC）、标准正态变换（SNV）等光谱预处理方法在消除噪声影响,提高光谱分别率等方面的能力,选取最佳光谱预处理方法。然后,在第一次MC抽样中,计算所有样本预测误差均值和标准差的平均值,以该平均值的2.5~3倍作为可疑样本阈值,3倍作为异常样本阈值;剔除异常样本,保留并标注可疑样本,进行第二次MC抽样,以样本预测误差均值和标准差的3倍值为阈值进行异常样本二次剔除;对第一次MC抽样中标注可疑样本进行二次检测。最后,对比分析了基于全波长建立的偏最小二乘回归（PLSR）模型和基于回归系数法（RC）提取的特征波长建立的PLSR模型。研究结果表明,所提出的二次迭MC算法可以准确判别可疑样本是否为异常样本,有效优化样本集,为建模提供良好的数据基础。以MSC作为光谱预处理算法基于400~950和900~1 650 nm两段高光谱数据建立PLSR模型的R2_P分别为0.947 2和0.978 3,RMSE_P分别为47.789 9和30.590 1 g,优于其他三种光谱预处理算法。另外,基于900~1 650 nm建立的PLSR模型明显优于基于400~950 nm波长样本集建立的模型。通过RC算法选取出羊肉硬度在400~950和900~1 650 nm波长范围的特征波长分别为14个（410,438,450,464,539,558,612,684,701,734,778,866,884和935 nm）和10个（915,949,1 085,1 156,1 206,1 262,1 318,1 384,1 542和1 580 nm）。其中,基于900~1 650 nm波长建立的PLSR模型的R2_P为0.985 0,RMSE_P为24.397 0 g,为羊肉硬度预测的最佳模型。结果表明,所提出的融合二次迭代MC算法的PLSR模型可以有效预测羊肉冷藏过程中硬度特性变化趋势,为羊肉品质无损检测相关研究提供参考。