LIUC Papers n. 99, supplemento a gennaio 2002 - Metodi quantitativi, 14

Application of non-linear time series analysis techniques to high frequency currency exchange data

Fernanda Strozzi

Note biografiche dell'autore  Fernanda Strozzi

Laureatasi in matematica presso l'università di Pavia con una tesi dal titolo: "Approccio Ergodico alla teoria dell'irreversibilità ed al caos deteministico", ha continuato i suoi studi ed ha realizzato il dottorato nell'università di Twente (Olanda), grazie ad una borsa di studio Mme. Curie della Comunità Europea. Nella sua tesi di dottorato ha applicato la teoria del caos alla sicurezza dei reattori chimici discontinui; il sistema ivi sviluppato è stato brevettato dalla Comunità Europea. Dal 1997 è professore a contratto presso L'Istituto Universitario Carlo Cattaneo dove insegna Metodi Numerici, nel frattempo continua una collaborazione con il Centro Comune di Ricerca di Ispra (VA) occupandosi dello studio di sistemi complessi.

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Sommario

In questo lavoro abbiamo applicato la teoria dell'analisi di serie temporali nonlineari allo studio dei cambi intragiornalieri HFDF96 forniti da Olsen & Associated. Le serie temporali studiate sono costituite dai cambi tra il dollaro e 18 altre monete sia della zona Euro che non. Il nostro obiettivo è stato quello di classificare tali serie e di analizzare il loro comportamento dinamico al fine di stabilire correlazioni tra i cambi. La non stazionarietà presente nelle serie considerate ci ha portato ad applicare la Recurrence Quantification Analysis (RQA). Tale metodo è basato sulla definizione di diversi parametri che permettono la quantificazione del Recurrence Plot (RP). L'analisi dei cambi intragiornalieri ci ha permesso di sviluppare una nuova misura di correlazione non-lineare tra le diverse serie. I risultati mostrano, come previsto, un' alta correlazione tra le monete della zona euro (a conferma del metodo), ma anche una correlazione marcata tra lo Yen Giapponese, il dollaro Canadese e la Sterlina Inglese. Alcune fatti storici,non evidenti dal'evoluzione delle serie temporali dei cambi, si possono ricostruire dall'analisi dei parametri dell'RQA .

Abstract

In this work we have applied non-linear time series analysis to high frequency currency exchange data from the HFDF96 data set provided by Olsen & Associated. The time series studied are the exchange rates between the US dollar and 18 other foreign currencies from within and without the Euro zone. Our goal was to determine if their dynamical behaviors were in some way correlated. The non-existence of stationarity called for the application of Recurrence Quantification Analysis (RQA) as a tool for this analysis, and is based on the definition of several parameters that allow for the quantification of Recurrence Plots (RP). The method was checked using the European Monetary System currency exchanges. The results show, as expected, the high correlation between the currencies that are part of the Euro, but also a strong correlation between the Japanese Yen, the Canadian dollar and the British Pound. Singularities of the series are also demonstrated taking into account historical events, in 1996, in the Euro zone.