基于小波协方差的中国股市波动序列相关性的实证分析

在介绍概率变化协调的相关性度量方法的同时,证明了该方法是传统方法的推广。又依据小波协方差在不同尺度下的分解理论,提出了基于小波协方差的相关性度量方法,并对沪深股市波动序列之间的相关性进行了实证分析。结果表明:沪深股市波动序列在整体上具有正相关性,但在不同尺度下沪深股市波动序列之间的相关性不同,小尺度下相关性小。对投资者而言,最好以小尺度为基准选择分散投资策略。

基于小波协方差的中国股市波动序列相关性的实证分析

在综述相关系数与概率中变化协调的相关性度量方法基础上,提出了基于小波协方差的相关性度量方法,并对沪、深股市波动序列之间的相关性进行了实证分析,结果表明沪深股市波动序列在整体上具有一定的正相关性,不同尺度下沪、深股市波动序列之间的相关性不同,小尺度下相关性小,因此以小尺度为基准,采用组合投资分散风险较好。

基于小波协方差变换的大气边界层高度反演及季节性分析

文章基于COSMIC数据的折射率廓线,采用小波协方差变换法成功反演了大气边界层高度(atmospheric boundary layer height, ABLH),并给出了2015—2018年折射率反演获得的ABLH全球分布特征,进一步分析了ABLH的季节性变化。结果表明,南北纬高纬度区域,ABLH高度在1~2 km范围;中低纬度区域即副热带高压区域,其ABLH值明显高于高纬度区域。ABLH的空间分布在不同纬度带以及海洋和陆地区域呈现显著的大气边界层与地形的耦合关系。对于季节性分析,南北纬高纬度区域呈现显著的差异,北半球夏季北纬高纬度区域ABLH达到最大值,南半球冬季南纬高纬度区域达到ABLH最大值。

小波变换在风廓线雷达探测大气边界层高度中的应用研究

大气边界层的高度是污染物扩散模式、气候模式、大气模式的一个重要输入参数,边界层高度的变化对数值预报中的物理过程,天气预报的诊断分析,城市污染物的监控也有相当重要的作用。然而,边界层高度的连续监测缺乏有力的手段,风廓线雷达凭借其高时间分辨率和空间分辨率,加上其能够连续探测等优点,可以成为连续监测边界层高度的有效工具。利用协方差小波变换对风廓线雷达距离订正后信噪比数据进行分析,来确定边界层的高度,并与无线探空仪确定的边界层高度进行比较,通过分析得到:(1)协方差小波变换应用于边界层高度的确定时,尺度因子a和平移因子b的选取很关键,不同的a和b值得到的结果可能差异很大,在计算过程中要仔细选择合适的值;(2)质量控制对正确判断边界层高度至关重要,好的质量控制方法可以起到剔除突变点的作用,使确定的边界层高度更符合实际情况;(3)在晴空条件下,如果边界层湍流不均匀及杂波影响较大时,梯度法将不适用,它容易受到大气湍流不稳定以及其他因素引起的信噪比突变而产生较大误差,而协方差小波变换法作为梯度法的改进,能够较好地确定边界层的高度;(4)通过质量控制,小波变换法和探空仪确定的高度很一致,两者的相关系数达到0.87。

COSMIC与ERA-Interim折射率数据分析海洋边界层时空分布的对比

本文基于小波协方差变换法,使用COSMIC和ERA-Interim两种数据的折射率获取了全球海洋边界层的时空分布情况并进行了对比分析.结果表明:在空间上,由两种数据反演出的海洋边界层高度所显示出的分布特征大致相同,即沿着赤道呈不完全对称分布,仅在个别海域有所差别;在季节及月变化方面,两者均呈现出夏季较高的特点;在日变化特征上,两者变化均不明显,但ERA-Interim数据的海洋边界层高度的日变化特征与太阳辐射的日变化特征更加符合;在数值差异上,COSMIC数据要比ERA-Interim数据的结果高500~1000 m,且低纬度地区两者差异大于高纬度地区,夏季两者差异小于冬季.

激光雷达反演边界层高度方法评估及其在北京的应用

边界层高度是影响大气边界层发展和空气污染程度的重要因子,是环境和气候研究的重要参数。本文利用激光雷达对北京地区2011年5月至2012年4月的边界层高度进行探测分析,采用小波协方差方法反演边界层高度,评估了该方法的适用性。得到基于小波协方差方法自动判断边界层高度的最优参数组合,激光雷达与飞机探测结果对比一致性较好;与探空结果相关系数0.88,激光雷达反演的边界层高度略偏高。当激光雷达的垂直分辨率为30 m时,更加适合北京地区的步长和阈值分别为210 m和0.05;当激光雷达的垂直分辨率为15 m时,步长和阈值分别为135 m和0.05。分析期间,不同季节边界层高度日变化有明显的不同,夏季14:00(北京时)左右达到最高,较高的边界层高度可维持3~4 h,平均可达1.30 km;冬季较高边界层高度只能维持2 h左右,平均为1.08 km。有云与无云天气边界层日变化特征以及边界层高度存在显著的差异,云的存在减少了到达地面的直接辐射,抑制了湍流的发展,进一步抑制了边界层的发展;本文也将激光雷达反演边界层高度结果应用于观测时期边界层高度与地面污染的关系研究中,统计得到边界层高度与PM2.5浓度的相关系数为-0.340。

测量大气边界层高度的激光雷达数据反演方法研究

大气边界层与人类关系最为密切,它的高度分布直接反映了近地面的大气状况。而今激光雷达已成为探测大气边界层时空演变特征的最有效手段,但如何从大量的测量数据中精确提取大气边界层高度则成为限制其应用的主要问题。介绍了四种常用的大气边界层高度提取方法,即梯度法、标准偏差法、曲线拟合法和小波协方差变换法,并结合自行研制的偏振拉曼-米散射激光雷达的实测数据,分别对四种方法的提取结果进行分析。结果表明:四种方法各有优缺点,梯度法、标准偏差法和小波协方差变换法比较相近,准确性高但不稳定;而曲线拟合法的稳定性好,但提取结果相对折中。总体而言,曲线拟合法更适用于大量数据的批处理运算。

南京上空大气边界层的激光雷达观测研究

为了研究南京地区大气边界层结构的变化特征,利用2010年11月到2011年10月期间米散射激光雷达对南京上空大气散射特性的连续观测资料,通过小波协方差法得到了该地区的大气边界层高度,分析了其日变化和季节变化特性以及夹卷层的日变化特性,并讨论了引起这些变化的原因,得到以下主要结论:南京上空边界层具有典型的日变化特征以及季节变化特征,夜晚低(小于0.5 km),白天高(大于1 km);最大混合层高度春季高(1.77 km),冬季低(1.34 km);边界层的日变化以及最大混合层高度与地表温度存在明显的正相关,与地表的相对湿度存在负相关;云层可以有效的降低最大混合层高度并且使最大混合层高度出现的时间提前。

基于激光云高仪探测污染天气边界层高度

利用2016年10月北京市大兴CL51云高仪后向散射数据,分别采用梯度法和小波协方差法计算了边界层高度。分析了晴空和霾污染天气边界层高度的差异及影响因素。结果表明,两种方法计算的边界层高度一致性较好。晴空和霾污染天气边界层高度具有不同特征,在霾污染天气,由于大气中污染物削弱了到达地表的太阳辐射,地表没有足够的热量使边界层发生明显抬升,边界层高度维持在较低的高度。晴空天气,由于太阳辐射对地面的增温,边界层高度在正午前后有明显的抬升,边界层高度较高且日变化较明显。边界层高度与地面PM_(2.5)、PM_(10)、CO和黑碳气溶胶等污染物浓度呈负相关关系。

中国股市β系数的多尺度特性分析

本文提出一种基于小波方差和小波协方差的β系数估计方法,并通过小波方差和小波协方差的多尺度分解估计出不同尺度上的风险系数,用该方法对中国证券A股市场分行业及投资组合的β系数进行了多尺度估计分析。实证结果表明,我国股市具有复杂的多尺度波动的特征,不同时间尺度上证券市场所表现出的风险不一样,短期投资的风险主要表现在高频波动,投资者应当考虑低尺度下的β系数,而长期投资风险主要表现为低频波动,应当考虑大尺度下的β系数。

改进的基于多示例学习的目标跟踪方法研究

针对复杂场景下的跟踪问题,提出一种新的基于多示例学习的目标跟踪方法。该方法首先利用局部描述算子(Harr-like特征)表征目标和周围背景区域,分别视为正负样本,然后利用基于Boosting的在线多示例学习(MILBoost)建立一种适应性的外观模型作为二值分类器。并提出一种修正的搜索目标位置算法,使haar小波和区域协方差矩阵相结合,取最大响应样本为新目标位置。该方法能够有效解决视频场景中目标受遮挡、旋转和光照变化等问题,具有鲁棒的跟踪性能。

基于小波分析的金融波动分析

提出了一种基于小波方差的金融波动的长记忆分析方法,以及基于小波协方差的不同市场金融波动相关性的分析方法,用该方法对上海和深圳证券市场综合指数收益波动序列进行了分析,结果表明该方法是有效和可行的.又对长记忆随机波动(LMSV)过程同一尺度下和不同尺度下的离散小波变换(DWT)系数的相关性进行了分析,结果表明同一尺度和不同尺度下的DWT系数都是近似不相关的.

利用COSMIC掩星折射指数分析全球大气边界层顶结构变化

基于小波协方差变换法,由折射指数廓线确定大气边界层顶高度,利用2007至2012年气象、电离层与气候星座观测系统（Constellation Observing System for Meteorology Ionosphere and Climate,COSMIC）掩星折射指数廓线分析全球大气边界层顶参数随地理位置、季节和日变化的特征,结果表明全球大气边界层顶结构受热力因素和大气动力因素的影响,具有明显随经纬度变化的特征。在大气动力因素主要影响下,30°S^30°N范围内陆域比海域的季节变化幅度更强。对全球大气边界层顶高度月均值和去季节性变化距平值的分析表明2008年和2011年大气边界层顶高度出现季节性异常。大气边界层顶气压与高度在全球呈负相关,而温度与高度在南北纬40°~90°呈正相关,30°S^30°N呈负相关。2012年全球大气边界层顶高度日变化幅度均值为0.37km,同纬度海洋与陆地区域年平均边界层顶高度的日变化有一定相关性。

激光雷达反演大气边界层高度的优化方法

由于大气中气溶胶垂直分布复杂,常用的梯度法和小波协方差变换法在边界层高度自动连续识别方面仍具有较大的不确定性。选取在浙江金华两个时间段内观测得到的双波长激光雷达数据,将二维矩阵方法应用于复杂大气垂直分布情况下边界层高度的反演,从距离和时间两个维度优化边界层高度的反演结果。研究结果表明,在气溶胶垂直分布出现多层结构的情况下,小波协方差变换法反演的边界层高度有较大的误差,而二维矩阵方法具有一定的优势。在532 nm波长基于二维矩阵方法和小波协方差变换方法反演的边界层高度与1064 nm波长基于小波协方差变换方法反演的边界层高度的相关系数分别为0.87和0.37。边界层高度与地面温度变化趋势一致,表明边界层高度的反演结果是可靠的。二维矩阵方法为进一步改善无云情况下(3 km以内无云层出现)激光雷达自动连续识别边界层高度可靠性提供了很好的借鉴与参考。

利用FY-3C折射率对大气边界层高度的反演与分析

2013年中国发射了首颗进行全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)掩星观测的气象卫星风云3号C星(Fengyun-3C,FY-3C),且已发布自2014年6月以来的FY-3C掩星大气产品,但目前还未见将其应用于大气边界层的相关研究。首次尝试利用FY-3C折射率产品确定边界层高度并进一步进行空间分布分析。结果表明,在小波协方差变换法基础上,进行尖锐度约束,能够确定FY-3C掩星低层大气折射率廓线中可能存在的突变,反演边界层高度。所得到的2015―2018年各年边界层高度全球分布在不同纬度及海洋和陆地上的差异基本体现了边界层与地表气候及地形的关系,但FY-3C折射率产品在低层大气的精度和垂直分辨率相对较低。因此,反演成功率总体上较低,反演结果对边界层高度空间分布细节特征的呈现仍有待提升。

以全球谱模式为约束的四维变分资料同化系统YH4DVAR的设计和实现

四维变分资料同化仍将是未来相当长时间内业务数值天气预报中所使用的主流同化方法.针对全球数值天气预报业务系统对气象资料同化技术的需求,在WRFDA软件框架结构的基础上,发展了一个与全球谱模式配套使用的四维变分资料同化系统YH4DVAR.系统将背景场、观测处理、重力波控制和偏差订正进行综合考虑,设计了一体化目标函数,引入了小波背景场误差协方差模型,实现了增量方法以及卫星遥感资料的直接同化.单点试验表明YH4DVAR的背景场误差模型具有各向异性、垂直相关和水平相关不可分离性、以及与位置的相关等特性.从2009年7月到2010年6月的分析预报试验结果表明,由YH4DVAR和全球谱模式组成的分析预报系统在北半球和亚洲地区的可用预报时效可以达到8天以上.