Yo ajustaría un AR(1)-GARCH(1,1) con arco en efecto medio y con el cuadrado de la serie en el lag 1 como variable explicativa en el proceso medio :
El componente AR(1)-GARCH(1,1) para :
$$ y_{t}=\alpha_{0}+\alpha_{1}y_{t-1}+\varepsilon_{t} $$ $$ h_{t}=\beta_{0}+\beta_{1}\varepsilon_{t-1}^{2}+\beta_{2}h_{t-1} $$ + el arco de efecto medio ( $\lambda h_{t}$ ): $$ y_{t}=\alpha_{0}+\alpha_{1}y_{t-1} +\lambda h_{t}+\varepsilon_{t} $$ $$ h_{t}=\beta_{0}+\beta_{1}\varepsilon_{t-1}^{2}+\beta_{2}h_{t-1} $$ + la variable explicativa en el proceso medio ( $ y_{t-1}^{2} $ ):
$$ y_{t}=\alpha_{0}+\alpha_{1}y_{t-1}+\alpha_{2}y_{t-1}^{2}+\lambda h_{t}+\varepsilon_{t} $$ $$ h_{t}=\beta_{0}+\beta_{1}\varepsilon_{t-1}^{2}+\beta_{2}h_{t-1} $$ Se pueden utilizar todos los paquetes econométricos que permitan añadir 1) un arco de efecto medio y 2) una variable explicativa (el paquete G@rch (Ox), por ejemplo).
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Lo siento... Me perdí el "non" en "no lineal" y el cuadrado ... Voy a borrar mi respuesta, no es una respuesta a su pregunta.