일부 그래픽 직감
에서 AR 모델 ,주기적인 동작 특성 다항식에 복소수의 뿌리에서 온다. 먼저 직관을 제공하기 위해 아래의 임펄스 응답 함수를 두 개의 예제 AR (2) 모델로 플로팅했습니다.
- 복잡한 뿌리를 가진 지속적인 프로세스.
- 실제 뿌리를 가진 지속적인 프로세스.
에 대한 j = 1… , p다항식의 근은 1λ제이 어디 λ1, ... ,λ피 고유 값은 ㅏ매트릭스 아래에 정의합니다. 복소수 고유 값으로λ = r이자형나는 ω t 과 λ¯= r이자형− 나는 ω t, 아르 자형 댐핑 제어 r ∈ [ 0 , 1 )) 및 ω 코사인 파의 주파수를 제어합니다.
자세한 AR (2) 예
AR (2)가 있다고 가정 해 봅시다.
와이티=ϕ1와이t - 1+ϕ2와이t - 2+ϵ티
AR (p)를 VAR (1)로 쓸 수 있습니다 . 이 경우 VAR (1) 표현은 다음과 같습니다.
[와이티와이t - 1]엑스티=[ϕ11ϕ20]ㅏ[와이t - 1와이t - 2]엑스t - 1+[ϵ티0]유티
매트릭스 ㅏ 의 역학을 지배 엑스티 따라서 와이티. 행렬의 특성 방정식ㅏ 입니다 :
λ2−ϕ1λ -ϕ2= 0
고유 값 ㅏ 아르:
λ1=ϕ1+ϕ21+ 4ϕ2−−−−−−−√2λ2=ϕ1−ϕ21+4ϕ2−−−−−−−√2
고유 벡터 ㅏ 아르:
V1= [λ11]V2= [λ21]
참고 이자형[엑스t + k∣엑스티,엑스t - 1, … ] =ㅏ케이엑스티. 고유 값 분해 형성 및 모금ㅏ ~로 케이힘.
ㅏ케이= [λ11λ21] [λ케이100λ케이2]⎡⎣1λ1−λ2− 1λ1−λ2−λ2λ1−λ2λ1λ1−λ2⎤⎦
실제 고유 값 λ 당신이 키울 때 붕괴 λ케이. 0이 아닌 허수 성분을 가진 고유 값은 주기적 동작을 유발합니다.
허수 부 구성 요소의 고유 값 : ϕ21+ 4ϕ2< 0
AR (2) 문맥에서, 우리는 ϕ21+ 4ϕ2< 0. 이후ㅏ사실, 그들은 서로 복잡한 공액 인 쌍으로 와야합니다 .
Prado and West (2010)의 2 장에 따라
씨티=λλ -λ¯와이티−λλ¯λ -λ¯와이t - 1
당신은 예측을 보여줄 수 있습니다 이자형[와이t + k∣와이티,와이t - 1, … ] 에 의해 주어진다 :
이자형[와이t + k∣와이티,와이t - 1, … ]=씨티λ케이+씨¯티λ¯케이=ㅏ티아르 자형케이코사인( ω k +θ티)
느슨하게 말하면, 복합 컨쥬 게이트를 추가하면 허수의 공간에 하나의 감쇠 코사인 웨이브가 남는 가상 성분이 제거됩니다. (우리는 가지고 있어야합니다0 ≤ r < 1 문 구성.)
당신이 찾고 싶다면 아르 자형, ω, ㅏ티, θ티Euler의 공식 을 사용하여 시작하십시오.아르 자형이자형나는 θ= r cosθ + r sinθ, 우리는 쓸 수있다:
λ = r이자형나는 ωλ¯= r이자형− 나는 ωr = | λ | =−ϕ2−−−−√
ω = 아탄 2( imagλ , 실제λ ) = 아탄 2(12−ϕ21− 4ϕ2−−−−−−−−−√,12ϕ1)
ㅏ티= 2 |씨티|θ티= 아탄 2( imag씨티, 진짜씨티)
부록
참고 용어 경고를 혼동! A의 특성 다항식과 AR (p)의 특성 다항식 관련
또 다른 시계열 트릭은 지연 연산자 를 사용 하여 AR (p)를 다음과 같이 작성하는 것입니다.
( 1 −ϕ1L -ϕ2엘2- ... -ϕ피엘피)와이티=ϵ티
지연 연산자 교체 엘 약간의 변수로 지 사람들은 종종 1 −ϕ1지- ... -ϕ피지피AR (p) 모델의 특성 다항식으로 이 답변에서 논의 했듯이 이것은 정확히 다항식입니다.ㅏ 어디 지=1λ. 뿌리지고유 값의 역수입니다. (참고 : 원하는 모델을 고정하려면| λ | <1즉, 단위 cirlce 내에 있거나 동등하게 | 지| >1즉, 단위 원 외부에 있습니다.)
참고 문헌
Prado, Raquel 및 Mike West, 시계열 : 모델링, 계산 및 추론 , 2010