R中GARCH的模拟

Question

我正在模拟GARCH模型.模型本身并不太相关,我想问你的是如何在R中优化模拟.如果你看到任何矢量化的空间,我已经考虑过但我看不到它.到目前为止我所拥有的是:

让:

#    ht=cond.variance in t
#    zt= random number 
#    et = error term
#    ret= return
#    Horizon= n periods ahead

所以这是代码:

randhelp= function(horizon=horizon){
    ret <- zt <- et <- rep(NA,horizon)#initialize ret and zt et
    for( j in 1:horizon){
      zt[j]= rnorm(1,0,1)
      et[j] = zt[j]*sqrt(ht[j])
      ret[j]=mu + et[j]

      ht[j+1]= omega+ alpha1*et[j]^2 + beta1*ht[j]
    }
    return(sum(ret))
  }

我想从现在开始模拟5个周期的回报,所以我将运行这个让我们说10000.

#initial values of the simulation
ndraws=10000
horizon=5 #5 periods ahead
ht=rep(NA,horizon) #initialize ht
ht[1] = 0.0002
alpha1=0.027
beta1 =0.963
mu=0.001
omega=0


sumret=sapply(1:ndraws,function(x) randhelp(horizon))

我认为这个运行速度相当快,但我想问你是否有办法以更好的方式解决这个问题.

谢谢!

Answer 1

您可以使用大小为 N: 的向量，而不是在循环中使用数字，从而移除隐藏在sapply.

randhelp <- function(
  horizon=5, N=1e4, 
  h0 = 2e-4, 
  mu = 0, omega=0,
  alpha1 = 0.027,
  beta1  = 0.963
){
  ret <- zt <- et <- ht <- matrix(NA, nc=horizon, nr=N)
  ht[,1] <- h0
  for(j in 1:horizon){
    zt[,j]   <- rnorm(N,0,1)
    et[,j]   <- zt[,j]*sqrt(ht[,j])
    ret[,j]  <- mu + et[,j]
    if( j < horizon )
      ht[,j+1] <- omega+ alpha1*et[,j]^2 + beta1*ht[,j]
  }
  apply(ret, 1, sum)
}
x <- randhelp(N=1e5)

Answer 2

在Vincent的回应基础上,我所做的zt一切都是同时进行,并切换apply(ret, 1, sum)到rowSums(ret)它并且加速了很多.我试过两个编译,但没有主要差异:

randhelp2 <- function(horizon = 5, N = 1e4, h0 = 2e-4, 
                       mu = 0, omega = 0, alpha1 = 0.027, 
                       beta1  = 0.963 ){
    ret <- et <- ht <- matrix(NA, nc = horizon, nr = N)
    zt  <- matrix(rnorm(N * horizon, 0, 1), nc = horizon)
    ht[, 1] <- h0
    for(j in 1:horizon){
        et[, j]  <- zt[, j] * sqrt(ht[, j])
        ret[,j]  <- mu + et[, j]
        if( j < horizon )
            ht[, j + 1] <- omega + alpha1 * et[, j] ^ 2 + beta1 * ht[, j]
    }
    rowSums(ret)
}

system.time(replicate(10,randhelp(N=1e5)))
   user  system elapsed 
  7.413   0.044   7.468 

system.time(replicate(10,randhelp2(N=1e5)))   
   user  system elapsed 
  2.096   0.012   2.112 

可能还有改进的余地:-)