由相空间流收缩的时间不对称性揭示的稳定性变化
适应与自组织系统
2020-09-11 v2 混沌动力学
摘要
对稳定性的经验诊断已受到相当关注,多集中于作为突变系统早期预警信号的方差度量。尽管如此,其理论基础与应用局限于相对简单的系统变化,如分岔不动点,其中变异性对于稳态是外源的。目前尚无基础及关联度量来经验探索包含内部稳态动力学变异性与外部扰动响应变异性的广泛系统的稳定性。利用稳定性、耗散与相空间流之间的联系,我们表明稳定性与相空间流收缩度量的时间不对称性相关。我们的方法具有一般性,因为它揭示的稳定性变化不依赖于关于系统变异性性质或吸引子形状的假设。在多种模型系统中展示有效性后,我们将该技术应用于测量1987年10月全球股市崩盘周边时段标普500指数的月度收益。结果表明,市场稳定性在1987年股灾前数年至其后数年更高。我们预期该技术在气候、生态、金融与社会等稳定性为紧迫关切的系统中具有广泛适用性。
引用
@article{arxiv.2003.07174,
title = {Variations in stability revealed by temporal asymmetries in contraction of phase space flow},
author = {Zachary C Williams and Dylan E McNamara},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.07174},
year = {2020}
}
备注
8 pages, 7 figures