グラフィカル・モデルを基にした因果探索

2025/1/21

Rによるベイジアンネットワークを用いた因果探索。 有向グラフ因果モデル(DGCMs)、またはDAGは、因果関係を説明し、データから真の因果の関係を探索するために計算に用いる方法です。 causal-learnやcausalpyというpythonの因果探索ライブラリを評価しました、Rにも同様のライブラリが提供されています。ここでは、CRANに登録されているRのライブラリpcalgとbnlearnに実装されているいくつかの因果探索アルゴリズムを評価します。 2025年の10大リスク  ユーラシア・グループは、 ...

ReadMore

JupyterノートブックでRを使う方法

2025/1/20

Pythonの開発環境としてJupyter notebookがよく使われています。RでもPython同様にJupyter によるコードの編集、実行環境が利用できます。データサイエンスでは、主にJulia, Python, Rという言語が使用されますが、このイニシャルを繋げるとJupyterになります。 Jupyter notebook  R環境設定  JupyterからRを使うには、Rを起動したコマンドプロンプトから以下のコマンドを使います。  使用しているバージョンのR環境にJupyterのカーネルのパ ...

ReadMore

ドル円為替レートと物価上昇の関係:非線形モデル

2024/12/29

【マネーサプライと物価上昇の因果推論】で、線形モデルを適用して因果関係を調べてみました。物価上昇がドル円為替レートと因果関係があり、国内の金融政策には影響を受けていないことを示しました。ここでは、このドル円為替レートと物価上昇の関係に非線形なモデルを適用した例を示します。 USDJPY為替レートと物価上昇  最初に、【マネーサプライと物価上昇の因果推論】で使った同じデータセットを読み込みます。 図1 CPIーUSDJPY為替レートのデータセット  このデータセット(期間2001年12月〜2023年11月の ...

ReadMore

Apple Silicon Mac の R バージョン更新・インストール

2024/12/25

ARM Mac(Apple silicon)用の新しいバージョンの R バイナリパッケージがリリースされていたので(R4.4.2 released on 2024/10/31) 更新します。 CRANから Rバイナリパッケージをインストール 以下のCRANのサイトにアクセスしてダウンロードします。 https://cran.rstudio.com "Download R for macOS" をクリックします。  Linux(Debian, Fedora/Redhat, Ubuntu) またはWindow ...

ReadMore

書評:Essential Math for AI

2024/12/23

Essential Math for AI:Next-Level Mathematics for Efficient and Successful AI Systems Hala Nelson Essential Math for AI:Next-Level Mathematics for Efficient and Successful AI Systems  本書は、機械学習に関してトピックごとに関連する数学が挿入してあります。数学の理論や証明、プラミングコードは記述してありません。  読者として、数 ...

ReadMore

書評:Supremacy

2024/12/20

Supremacy: AI, ChatGPT and the race that will change the world Parmy Olson Supremacy - AI, ChatGPT and the race that will change the world  ジェフリー・ヒントン氏のチームがGPUにCNNを実装したAlexNetを使って画像認識でブレークスルーを起こしたのが2012年です。  5年後の2017年にGoogleのチームがAttentionモデルを使ったTransforme ...

ReadMore

R統合開発環境 RStudioのインストール

2024/12/10

 ARMネイティブなRStudioがリリースされていたのでインストールしました。  AppleSilcon版(ARMコアのMシリーズプロセッサ) Mac用のAnacondaをインストールしたときに、RStudioはバンドルされていませんでした。  Rの統合開発環境(IDE) RStudioは、公益法人RStudioが開発元でしたが、2022年に法人形態が変更され、Positという名称になっています。また、Positは、Rの開発、メンテナンスを行なっているR ファウンデーションとは無関係です。 RStudi ...

ReadMore

書評:Why Machines Learn

2024/11/25

Why Machines Learn: The Elegant Math Behind Modern AI Anil Ananthaswamy Why Machines Learn: The Elegant Math Behind Modern AI  本書は1950年代のローゼンブラットのパーセプトロンから現代の深層機械学習までの物語を記述してあります。  今年、2024年のノーベル物理学賞を授与された、ホップフィールド氏(John Hopfield)とヒントン氏(Geoffey Hinton)の仕事も ...

ReadMore

書評:The Model Thinker

2024/11/18

The Model Thinker: What You Need to Know to Make Data Work for You Scott E. Page The Model Thinker: What You Need to Know to Make Data Work for You  本書のサンプルを目を通してみると、本文がチャーリー・マンガー氏の言葉の引用から始まっています。  ー賢明になるためには、頭の中にモデルを持つことだ。このモデルの格子の中に、直接の経験と、代行による間接的な経験の両 ...

ReadMore

市場創造型のイノベーション 書評:The Prosperity Paradox

2024/12/26

ノーベル物理学賞の対象としての機械学習  今年のストックホルムの物理学賞に、機械学習の分野への貢献に対してジョン・ホップフィールド氏と以前グーグルにも所属していたトロントのジェフリー・ヒントン氏が選出された。  ACM、チューリング賞なら自然なのだが、コンピュータサイエンスの分野から物理学賞として選ばれるのは珍しい。ストックホルムの賞は物理学と化学と生理学の3種類しかないので、物理学的な考えがアルゴリズムに導入されているので物理学という枠組みが適用されるのであろう。それだけ機械学習の社会へのインパクトが大 ...

ReadMore

ファイナンス 経済・産業

金融政策によるドル円為替レート推移への影響

 "マネーサプライと物価上昇の因果推論" で、CPIが為替レートに依存したモデルを示しました。このCPIモデルとは別に、ドル円為替レートが日米金利差に依存するモデルを階層モデルとして、CPIモデルと同様の手法でモデル化することができます。ここで上記ブログポストへの追加資料として、ドル円為替レートと日米金利差の関係をモデル化した結果を示します。

構造グラフモデル

図1 ドル円為替レートを経由したグラフ

 金融政策が、CPIに影響する経路を有効グラフで表示します。

X:金融政策
M:ドル円為替レート
Y: CPI

 金融政策がCPIに影響する経路を示します。金融政策(X)からCPI(Y)に直接働きかけず、為替レート(M)を経由して影響します。有向グラフにおいて、Mを経由したYにおけるXの因果効果を計算します。X-YがMを潜在変数とみなした場合のバックドアパスを示します。

図2 有向グラフ(金利差ー為替レートーCPI)

 日米の金利差が外国為替レートを経由してCPIに影響します。

日米金利差とドル円為替レートの関係

 ドル円為替レートは上の記事と同じ2002年1月-2023年11月までの月次データを用います。金利差は日本国債10年の月次データと米国債T -Bond10yの月次データの金利差を使います。

 この2変数に対してベイジアン線形回帰を適用します。以下にスキャッタープロットとベイジアン回帰モデルのシミュレーション結果を表示します。

図3 日米金利差とドル円為替レート

 縦のY軸がUSD JPY為替レート、X軸がJGB(10年)とT-BOND(10年)の金利差をスキャッタープロットで表示しています。為替レートの価格帯に幅がありますが、X軸上の金利差と線形的な従属性の傾向が見られます。

図4 スケール変換後の日米金利差とドル円為替レート

 オレンジ色の直線がベイジアン線形回帰でシミュレーションした日米金利差とドル円為替レートの関係です。以下の線形関数で表現できます。

FXR = α * spread_vs_T + ε
FXR:ドル円為替レート
sperad_vs_T: 日米10年国債間のスプレッド

金融政策、外国為替レート、物価については以下を参照してください。

-ファイナンス, 経済・産業
-