Generalised hyperbolic (GH) processes are a class of stochastic processes that are used to model the dynamics of a wide range of complex systems that exhibit heavy-tailed behavior, including systems in finance, economics, biology, and physics. In this paper, we present novel simulation methods based on subordination with a generalised inverse Gaussian (GIG) process and using a generalised shot-noise representation that involves random thinning of infinite series of decreasing jump sizes. Compared with our previous work on GIG processes, we provide tighter bounds for the construction of rejection sampling ratios, leading to improved acceptance probabilities in simulation. Furthermore, we derive methods for the adaptive determination of the number of points required in the associated random series using concentration inequalities. Residual small jumps are then approximated using an appropriately scaled Brownian motion term with drift. Finally the rejection sampling steps are made significantly more computationally efficient through the use of squeezing functions based on lower and upper bounds on the L\'evy density. Experimental results are presented illustrating the strong performance under various parameter settings and comparing the marginal distribution of the GH paths with exact simulations of GH random variates. The new simulation methodology is made available to researchers through the publication of a Python code repository.


翻译:广义双曲线(GH)过程是一类随机过程,用于模拟表现出重尾行为的广泛复杂系统的动态,包括金融、经济、生物和物理系统等。在本文中,我们提出了基于广义逆高斯(GIG)过程的隶属方法和使用广义射击噪声表示的新型模拟方法,该方法涉及无限降级跳大小的随机稀疏化。与我们之前关于GIG过程的工作相比,我们提供了更紧密的构造拒绝取样比率的边界,从而导致模拟中的改善接受概率。此外,我们通过使用集中不等式来推导出自适应确定所需点数的方法。然后,使用适当缩放的布朗运动项来逼近残余小跳。最后,通过基于Levy密度下限和上限的夹逼函数来使拒绝取样步骤变得更加计算高效。提供了实验结果,以说明在不同参数设置下的强大性能,并将GH路径的边际分布与GH随机变量的精确模拟进行对比。新的模拟方法通过Python代码库向研究人员提供。

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