Please use this identifier to cite or link to this item: http://dspace.centre-univ-mila.dz/jspui/handle/123456789/4615
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.authorAtika, Aouri-
dc.date.accessioned2026-06-09T08:37:10Z-
dc.date.available2026-06-09T08:37:10Z-
dc.date.issued2026-06-
dc.identifier.citationProbabilities And Statisticen_US
dc.identifier.urihttp://dspace.centre-univ-mila.dz/jspui/handle/123456789/4615-
dc.descriptionLa modélisation de la volatilité joue un rôle essentiel dans de nombreux domaines, notamment la finance, les sciences de l’environnement et l’économétrie spatiale, où les données présentent souvent à la fois des épendances spatiales et temporelles. Les modèles GARCH classiques capturent efficacement la volatilité temporelle mais négligent les corrélations spatiales, ce qui limite leur applicabilité aux données spatialement hétérogènes. Cette thèse introduit un modèle GARCH spatio-temporel (STGARCH) qui assouplit l’hypothèse commune de stationnarité spatiale en permettant aux paramètres de varier de manière lisse dans l’espace. Les observations à chaque site fixe sont modélisées par un processus GARCH temporel, tandis que la variabilité spatiale des paramètres est traitée par une estimation non paramétrique. Trois méthodes d’estimation sont proposées. Tout d’abord, nous développons les estimateurs des moindres carrés localisés (LLS) et des moindres carrés linéaires locaux (LLLS) ; ce dernier incorpore des tendances linéaires afin de réduire le biais. Ensuite, nous introduisons un algorithme d’Espérance- Maximisation Localisé Itératif (LEM) qui adopte une perspective bayésienne empirique pour reconstruire la volatilité latente. Nous étudions les propriétés héoriques de ces estimateurs à noyau dans deux cadres asymptotiques : (i) un nombre fixe de sites avec une dimension temporelle croissante, et (ii) une asymptotique de remplissage (infill) où le nombre de sites et la taille emporelle augmentent simultanément. Nous établissons la normalité asymptotique et, dans le dernier cas, la consistance des estimateurs. Des études de simulation confirment la robustesse des estimateurs et mettent en évidence la performance supérieure de l’algorithme LEM pour capturer la non-stationnarité spatiale. Une application à des données réelles de concentration d’ozone démontre la capacité du modèle à représenter les schémas locaux de volatilité et à surpasser les approches stationnaires. Ce travail offre un cadre flexible et statistiquement rigoureux pour la modélisation et la prévision de la volatilité dans des environnements spatio-temporels complexesen_US
dc.description.abstractVolatility modeling is essential in many fields, including finance, environmental science, and spatial onometrics, where data often show both spatial and temporal dependencies. Classical GARCH models effectively capture temporal volatility but ignore spatial correlations, limiting their applicability to spatially heterogeneous data. This thesis introduces a spatio-temporal GARCH (STGARCH) model that relaxes the common spatial tationarity assumption by allowing parameters to vary smoothly across space. Observations at each fixed location are modeled as a temporal GARCH process, while spatial variability in parameters is handled through nonparametric estimation. Three estimation methods are proposed. First, we develop the localized least squares (LLS) and local linear least squares (LLLS) estimators; the latter incorporates linear trends to reduce bias. Second, we introduce an Iterative Localized Expectation-Maximization (LEM) algorithm which adopts an Empirical Bayesian perspective to reconstruct latent volatility. We study the theoretical properties of the kernel-based estimators under two asymptotic settings: (i) fixed locations with increasing time, and (ii) infill symptotics where both locations and time increase. We establish asymptotic normality and, in the latter case, consistency. Simulation studies confirm the estimators’ robustness and highlight the superior performance of the LEM algorithm in capturing spatial non-stationarity. An application to real ozone data demonstrates the model’s ability to capture localized volatility patterns and outperform stationary approaches. This work provides a lexible and statistically sound framework for modeling and forecasting volatility in complex spatio-temporal nvironments.en_US
dc.description.sponsorshipأمرا جًوهر يا فًي العديد من المجالات، بما في ذلك (Volatility) تعُد نمذجة التقلب المالية، والعلوم البيئية، والاقتصاد القياسي المكاني، حيث تظُهر البيانات غالبا اًعتماداً الكلاسيكية التقلب الزمني GARCH متبادلا بًين البعدين الزماني والمكاني. تلتقط نماذج بفعالية، لكنها تهمل الارتباطات المكانية، مما يحد من قابليتها للتطبيق على البيانات غير المتجانسة مكانيا.ً يُخفف من (STGARCH) زماني-مكاني GARCH تقُدم هذه الأطروحة نموذج الشائعة من خلال السماح للمعلمات بالتغير (Stationarity) فرضية الثبات المكاني زمنية، GARCH بسلاسة عبر المكان. يتم نمذجة المشاهدات في كل موقع ثابت كعملية بينما تتم معالجة التغير المكاني في المعلمات باستخدام أساليب التقدير اللامعلمي. تم اقتراح ثلاث طرق للتقدير في هذا العمل. أولا،ً قمنا بتطوير مقدر المربعات حيث (LLLS)؛ ومقدر المربعات الصغرى الخطية المحلية (LLS) الصغرى المموضعة يدمج الأخير اتجاهات خطية لتقليل الانحياز. ثانيا،ً قدمنا خوارزمية تعظيم التوقع Bayesian) (Empiricalً التي تتبنى منظورا بًايز يا تًجريبيا (LEM) المموضعة التكرار ية لإعادة بناء التقلب الكامن. قمنا بدراسة الخصائص النظر ية لهذه المقدرات المعتمدة على النواة في إطارين تقريبيين: ( 1) مواقع ثابتة مع ز يادة السلسلة الزمنية، و( 2) التقارب حيث يزداد كل من عدد المواقع والزمن معا،ً asymptotics) (Infill المكاني الكثيف (Consistency). مع إثبات التوز يع الطبيعي التقريبي، وفي الحالة الثانية، الاتساق في LEM تؤكد دراسات المحاكاة متانة المقدرات وتبرز الأداء المتفوق لخوارزمية التقاط عدم الثبات المكاني. كما توضح دراسة تطبيقية على بيانات الأوزون الحقيقية قدرة النموذج على تمثيل أنماط التقلب المحلية وتفوقه على النماذج الثابتة. يوفر هذا العمل إطاراً مرنا وًسليما إًحصائيا لًنمذجة وتنبؤ التقلب في البيئات الزمانية-المكانية المعقدة.en_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisheruniversity of milaen_US
dc.relation.ispartofseries;D.N510/13-
dc.titleBayesian approach for the study of spatiotemporal GARCH modelsen_US
dc.typeThesisen_US
Appears in Collections:Mathematics

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Bayesian approach for the study of spatiotemporal.pdf1,07 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.