基于自组织数据挖掘的因果关系检验方法管理科学与工程专业研究生：张宾指导教师：贺昌政教授经济时问序列分析研究的一个主要目的就是分析经济变量之问是否存在因果关系。G r a n g e r 吲果关系检验方法是其中最重要、也是被使用最广泛的方法。自1 9 6 9 年G r a n g e r 因果关系检验方法问世以来，各国学者傲了诸多改进发展，然而研究表明，陔方法用于复杂系统分析究方面尚存在不足。本文以G r a n g e r 因果关系定义的基本思想为基础，引入面向复杂系统的自组织数据挖掘方法，建立了基于自组织数据挖掘的因果关系检验方法体系，用于复杂系统因果关系检验。我们首先建立了基于G M D H 的因果关系检验方法：( 1 ) 给出了基于G M D H 的因果关系定义，设计了检验方法的算法步骤，还编制了相应的算法程序。( 2 ) 通过理论分析、算例讨论和人民币汇率的实证研究三种途径对基于G M D H的因果关系检验方法和G r a n g e r 因果关系检验方法进行了比较研究，揭示了前者研究复杂系统因果关系的有效性。G M D H 检验方法适用于具有确定特征的单输出( 结果) 多输入( 原因)复杂系统。进一步，将自组织数据挖掘中的其他方法与G r a n g e r 因果关系定义的基本思想结合，还提出并初步探讨了以下检验方法：( 1 ) 适用于具有确定特征的多输出( 结果) 多输入( 原因) 复杂系统的参数O S A 因果关系检验方法以及作为其延伸的基于O S A 的解释结构模型，( 2 ) 适用于模糊的单输出( 结果) 多输入( 原因) 复杂系统的非参数F R I 因果关系检验方法及考虑数据划分影响的基于A C 的F R I 因果关系检验方法，( 3 ) 适用于多输出( 结果) 多输入( 原因) 复杂系统的非参数的基于O S A 思想的F R I 因果关系检验方法。复杂性和复杂系统的研究在经济管理中有着重要的理论意义和广阔的应用前景。基于自组织数据挖掘的因果关系检验方法从因果关系的定义、检验技术和检验结果等方面，发展了G r a n g e r 因果关系检验方法，在揭示复杂系统构成的层次结构及系统的演化规律方面显示了自己的特色。关键词：自组织数据挖掘，因果关系检验，复杂系统C a u s a l i t yT e s t i n gb a s e do nS e l f - O r g a n i z i n gD a t aM i n i n gM a n a g e m e n tS c i e n c ea n dE n g i n e e r i n gP o s t g r a d u a t eZ h a n gB i nA d v i s e rH eC h a n g z h e n gC a u s a l i t yb e t w e e nv a r i a b l e si so n eo ft h ef o c r i s e s1 ne c o n o m i ct i m es e t i e sa n a l y s i s G r a n g e rc a u s a l i t yt e s ti so n eo ft h em o s ti m p o r t a n ta n dp o p u l a rm e t h o d s S c i e n c ep r o p o s e di n1 9 6 9 ，t h i sm e t h o dh a sb e e ni m p r o v e do nv a r i o u sa s p e c t sb yr e s e a l c h e I si nd i f f e r e n tc o u n t l - i e s H o w e v e r , i th a sb e e nd e m o n s t r a t e dt h a tt h i sm e t h o dh a ss h o r t c o m i n g so nc o m p l e Xs y s t e ms t u d y i n g F r o mt h ep o i n to fc o m p l e xs y s t e mm o d e l i n g , i ti sp r o p o s e dt h ec a u s a l i t yt e s t i n gm e t h o db a s e do nS e l f - O r g a n i z i n gD a t aM i n i n g , t h o u g hc o m b i n i n gt h eb a s i ci d e ao ft h ec o n c e p to fG r a n g e rc a u s a l i t yw i t ht h ec o m p l e xs y s t e mo r i e n t e dt e c h n i q u e ，t h eS e l f - O r g a n i z i n gD a t aM i n i n g , t ot e s tt h ec a u s a l i t yi nc o m p l e xs y s t e m F i r s t l y ) i ti sp r o p o s e dt h eG M D H ( G r o u pM e t h o do fD a t aH a n d l i n g ) 。b a s e dc a u s a l i t yt e s t ：( 1 ) ni se s t a b l i s h e dt h ec o n c e p t so fG M D H - b a s e dc a u s a l i t ya n dd e s i g n e dt h et e s t i n gp r o c e d u r e ( 2 ) C o m p a r e dw i t hG r a n g e rc a u s a l i t yt e s tt h o u 【g ht h e o r e t i c a la n a l y s i s ，n u m e r i c a le x p e r i m e n ta n dt h ee x a m p l eo fR M Be x c h a n 百n gr a t e ，i ti ss h o w e dt h ev a l i d i t yo fG M D H - b a s e dc a u s a l i t yt e s ti nc o m p l e xs y s t e ms t u d y i n g G M D H b a s e dc a u s a l i t yt e s ti ss u i t a b l ef o rs i n g l e - i n p u t m u l t i o u t p u tc o m p l e xs y s t e mw i t hc e r t a i r lc h a r a c t e r s 。F u n h c ：m o 霹，“i sp r o p o s e df h of o l l o w i n gc 盘嚣a ! 蚵t e s t i n gm e t h o d sb yc o m b i n i n gt h eb a s i ci d e ao ft h ec o n c e p to fG r a n g e rc a u s a l i t yw i t ho t h e rt e c h n i q u e so fS e l f - O r g a n i z i n gD a t aM i n i n g ：( 1 ) P a r a m e t r i cO S Ab a s e dc a u s a l i t yt e s ta n dt h eO S Ab a s e dI n t e r p r e t a t i o nS t r u c t u r a lM o d e l i n g ，b o t hs u i t a b l ef o rm u l t i i n p u t m u l t i - o u t p u tc o m p l e xs y s t e mw i t hc e r t a i nc h a r a c t e r s ，( 2 ) N o n p a r a m e t r i cF R Ib a s e dc a u s a l i t yt e s ta n di t si m p r o v e se d i t i o nb a s e do nA Cw h i c ht a k e st h ee f f e c t so f d a t as p l i t t i n gi n t oa c c o u n t ，b o t hs u i t a b l ef o rs i n g l e - i n p u t - m u l t i o u t p u tf u z z y ，c o m p l e xs y s t e m ( 3 ) N o n p a r a m e t r i cO S Ab a s e dF R Ic a u s a l i t yt e s t ，s u i t a b l ef o rm u l t i i n p u t m u l t i o u t p u tf u z z y , c o m p l e xs y s t e m C o m p l e x i t ya n dc o m p l e xs y s t e mr e s e a r c hh a v ei m p o r t a n tm e a n i n go nt h e o r ya n de x t e n s i v ep r o s p e c t so fa p p l i c a t i o n C a u s a f i t yt e s t i n gb a s e do nS e l f - O r g a n i z i n gD a t aM i n i n ge x t e n d e dt h eG r a n g e rc a u s a l i t yt e s to nc o n c e p t s ，m e t h o d sa n dr e s u l t s ，w h i c he x h i b i t si t sf e a t u r e so ni d e n t i f y i n gt h eh i e r a r c h i c a ls l P a c t u r ea n de v o l v i n gm l e so fc o m p l e xs y s t e r n K e y w o r d s ：S e l f - O r g a n i z i n gD a t aM i n i n g , c a u s a l i t yt e s t i n g , c o m p l e xs y s t e m川川人学碰l 学位论史1 绪论1 1 研究背景两千多年前，亚罩士多德就指出真证的科学知识是关于原因的知议。自古以柬，探讨事物之1 日j 的因果关系就是哲学、自然科学、社会科学、医学等几乎所有科学研究的最终目的p j 。经济活动的高度国际化及科学技术进步的加速，使得影响社会经济发展的因素变得繁多复杂，经济发展同趋不稳定。经济系统通常涉及众多领域、包含丁 二F 个变量和参数，它们之间相互联系、相互作用，构成了非线性的商维系统i l i 。分析经济系统的