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2022-06-01
英文标题:
《Banking risk as an epidemiological model: an optimal control approach》
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作者:
Olena Kostylenko, Helena Sofia Rodrigues, Delfim F. M. Torres
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最新提交年份:
2017
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英文摘要:
  The process of contagiousness spread modelling is well-known in epidemiology. However, the application of spread modelling to banking market is quite recent. In this work, we present a system of ordinary differential equations, simulating data from the largest European banks. Then, an optimal control problem is formulated in order to study the impact of a possible measure of the Central Bank in the economy. The proposed approach enables qualitative specifications of contagion in banking obtainment and an adequate analysis and prognosis within the financial sector development and macroeconomic as a whole. We show that our model describes well the reality of the largest European banks. Simulations were done using MATLAB and BOCOP optimal control solver, and the main results are taken for three distinct scenarios.
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中文摘要:
传染病传播建模的过程在流行病学中是众所周知的。然而,利差模型在银行市场的应用是最近才出现的。在这项工作中,我们提出了一个常微分方程系统,模拟来自欧洲最大银行的数据。然后,为了研究中央银行可能采取的措施对经济的影响,提出了一个最优控制问题。所提议的方法能够定性地说明银行获得的传染,并在整个金融部门发展和宏观经济中进行充分的分析和预测。我们表明,我们的模型很好地描述了欧洲最大银行的现实。使用MATLAB和BOCOP最优控制求解器进行了仿真,并针对三种不同的场景给出了主要结果。
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分类信息:

一级分类:Mathematics        数学
二级分类:Optimization and Control        优化与控制
分类描述:Operations research, linear programming, control theory, systems theory, optimal control, game theory
运筹学,线性规划,控制论,系统论,最优控制,博弈论
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一级分类:Quantitative Finance        数量金融学
二级分类:Risk Management        风险管理
分类描述:Measurement and management of financial risks in trading, banking, insurance, corporate and other applications
衡量和管理贸易、银行、保险、企业和其他应用中的金融风险
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2022-6-1 03:08:10
作为流行病模型的银行风险:一种最优控制方法*+Olena Kostylenkoo。kostylenko@gmail.comHelena索菲亚罗德里格斯岛1,2sofiarodrigues@esce.ipvc.ptDelFim F.m。Torresdelfim@ua.ptCenter对于数学与应用研究与发展(CIDMA),阿维罗大学数学系,3810-193阿维罗,葡萄牙卡斯特罗维亚纳理工学院商业研究学院,4930-678瓦伦(加利福尼亚州,Portugalabstract)传染性传播建模的过程在流行病学中是众所周知的。然而,利差模型在银行市场的应用是最近才出现的。在这项工作中,我们展示了普通微分方程系统,模拟了来自欧洲最大银行的数据。然后,提出了一个最优控制问题,以研究央行可能采取的措施对经济的影响。所提议的方法能够定性描述银行获取中的传染,并将分析和预测与金融部门发展和宏观经济作为一个整体等同起来。我们的模型很好地描述了欧洲最大银行的现实。使用Matlab和BOCOP最优控制解算器进行了仿真,得出了三种不同情况下的主要结果。关键词:银行风险、传染传播、流行病方法、最优控制。1简介流行病传播的数学模型广泛应用于不同的研究领域,并与每个人的生活直接相关。
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2022-6-1 03:08:13
它们在医学中被广泛用于研究流行病学过程、分析和预测流感、霍乱、艾滋病毒/艾滋病、梅毒和其他感染的暴发【7、14、19、20】;在计算机科学中,用于研究计算机病毒的传播[6,17];在心理学方面,研究个人如何改变对他人的行为反应(例如,鼓掌、传染性打哈欠、使用MySpace、Facebook等社交网络)[3,15];在市场营销中,用于模拟广告的病毒式传播[9、22、23];在经济学和金融学中,为了研究金融危机的传播、银行业的传染[5、26、29];甚至在《科学》中,描述僵尸的传播[13、16、21]。近年来,经济领域备受关注。这是由于21世纪初全球经济的衰退。就总体影响而言,根据国际货币基金组织(IMF)的结论,这是自第二次世界大战以来最严重的全球衰退。危机波及每个国家,并导致世界经济中金融部门的崩溃,其影响直到今天都可以看到和感受到[2、4、8]。*这项工作是第一作者博士学位的一部分,该博士学位在阿维罗大学根据明河、阿维罗和波尔图大学应用数学MAP-PDMA博士学位计划进行。+这是一篇论文的预印本,其最终和定义形式在运筹学《数学与统计中的斯普林格会议录》中,可访问[http://www.springer.com/series/10533]. 2017年3月23日提交的论文;2017年5月29日修订;2017年7月11日接受。来自世界各地的几位科学家提出了他们关于金融危机发展的理论和预防方法。然而,这一主题还没有得到充分的研究。
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2022-6-1 03:08:16
事实上,科学家之间缺乏共识,金融危机仍在不时发生。这些论点支持继续研究此类现象的重要性、相关性和必要性。本文通过数学建模,采用流行病学方法研究银行市场的传染。首先,重要的是要理解,当代经济是一个开放的系统,它基于直接和反向、纵向和横向联系,只有在宏观和微观层面对这些关系进行有效管理,才能成功发展【12】。银行服务于市场参与者的需求,并在市场环境中构成横向联系。它们不仅形成自己的资源,而且为国民经济发展提供国内积累的资金。因此,银行组织货币偿还流程(将资金从贷款人转移到借款人)并发行纸币。因此,银行在其活动中经常面临许多风险。例如,信贷风险(第三方向信贷机构注资负债的风险)可能发生在贷款或其他同等行为期间,这些风险反映在资产负债表上,可能具有影响平衡的特征。这种风险的发生会导致感染,甚至银行倒闭。这可能会引发其他银行的蔓延和银行业危机的出现。金融部门的危机蔓延对一国经济构成了严重威胁。金融部门某一特定机构的倒闭威胁到许多其他机构的稳定。这种情况被称为系统性风险。此外,一种危机的爆发也会引发其他类型危机的发展。
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2022-6-1 03:08:21
例如,外部债务危机可能会破坏银行的稳定性;银行业的问题可能引发债务危机;而银行业危机往往先于货币危机。因此,风险贷款和贷款违约通常先于银行业危机[24]。银行业危机往往伴随着民众的恐慌。通常情况下,许多银行同时支持运营,人们对银行产生怀疑和不信任,他们突然试图从银行账户中提取资金。银行直接处于金融体系的中心,很容易理解银行业危机是最严重的金融危机之一。因此,研究危机在银行市场中的传播规律,寻找其基本规律和控制方法,具有十分重要的意义。对其传播机制的充分了解有助于找到并提出合理的政策干预措施,从而最有效地减少其传染性传播。这是我们研究的主要目标。也就是说,我们表明,流行病学模型的应用能够很好地描述传染传播的性质和特征及其随时间的行为。我们的分析确定了采取哪些措施以及何时必须采取这些措施,以防止对特定银行和整个经济造成影响和严重负面后果。本文的结构如下。在第2节中,我们将主要的银行概念引入到流行病模型中。第3节介绍了各种传染情景和模拟结果。然后在第4节中提出了一个最优控制问题,其中控制模拟了欧洲中央银行。
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2022-6-1 03:08:24
第五节给出了主要结论。2 SIR数学模型——金融系统中银行间互动的可行性——证实了传染发生的可能性。传染的定义是指任何类型的金融危机都可能从一个主体(金融机构)传播到另一个主体(金融机构)。例如,如果大量银行客户正在提取资金,那么就会引发银行挤兑,这种挤兑可能会从几家银行蔓延到国内许多其他银行,甚至会从一个国家蔓延到另一个国家。货币危机是一种类型的金融危机,也可能从一个国家蔓延到另一个国家。甚至主权违约和股市崩盘也蔓延到acr oss国家。经济中的这种传染过程非常类似于疾病在人群中的传播(从一个人传播到另一个人)。这种相似性使我们能够使用与流行病学相同的感染传播数学模型,将此类金融机构中的传染病视为银行业。传染病的流行病学模型有很多种,它们对疾病的性质和特征、所考虑的人群结构以及模型所基于的其他约束条件有不同的假设。在我们的工作中,我们假设传染病可以从一家受感染的银行传播到另一家尚未受感染的银行,而在恢复后,该银行会在很长一段时间内产生免疫力。我们对银行业蔓延过程的假设与许多儿童疾病的特征非常相似,包括水痘、麻疹、麻疹和其他疾病,之后会产生强大的免疫力。
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