ARMA (2,1) 프로세스의 자기 공분산


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ARMA (2,1) 프로세스 의 autocovariance 함수 에 대한 분석 표현식을 파생시켜야합니다 .γ(k)

yt=ϕ1yt1+ϕ2yt2+θ1ϵt1+ϵt

그래서 나는 그것을 알고 있습니다 :

γ(k)=E[yt,ytk]

그래서 쓸 수 있습니다 :

γ(k)=ϕ1E[yt1ytk]+ϕ2E[yt2ytk]+θ1E[ϵt1ytk]+E[ϵtytk]

그런 다음 autocovariance 함수의 분석 버전을 도출하려면 정수보다 큰 모든 대해 유효한 재귀를 얻을 때까지 -0, 1, 2 ...의 값을 대체해야합니다 .kk

따라서 대체 k=0하고 이것을 통해 다음을 얻습니다.

γ(0)=E[yt,yt]=ϕ1E[yt1yt]+ϕ2E[yt2yt]+θ1E[ϵt1yt]+E[ϵtyt]

이제이 두 용어 중 처음 두 개를 단순화 한 다음 이전과 같이 를 대신 할 수 있습니다 .yt

γ(0)=ϕ1γ(1)+ϕ2γ(2)+θ1E[ϵt1(ϕ1yt1+ϕ2yt2+θ1ϵt1+ϵt)]+E[ϵt(ϕ1yt1+ϕ2yt2+θ1ϵt1+ϵt)]

그런 다음 8 개의 항을 곱합니다.

+θ1ϕ1E[ϵt1yt1]+θ1ϕ2E[ϵt1yt2]+θ12E[(ϵt1)2]=θ12σϵ2+θ1E[ϵt1ϵt]=θ1E[ϵt1]E[ϵt]=0+ϕ1E[ϵtyt1]+ϕ2E[ϵtyt2]+θ1E[ϵtϵt1]=θ1E[ϵt]E[ϵt1]=0+E[(ϵt)2]=σϵ2

따라서 나머지 4 개의 항을 해결해야합니다. 4 줄과 7 줄에서 사용한 것과 같은 1, 2, 5 및 6 줄에 동일한 논리를 사용하고 싶습니다-예를 들어 1 줄의 경우

E [ ϵ t - 1 ] = 0θ1ϕ1E[ϵt1yt1]=θ1ϕ1E[ϵt1]E[yt1]=0 이므로 입니다.E[ϵt1]=0

2, 5, 6 행과 비슷하지만 대한 표현 이 다음과 같이 단순화 됨을 제안하는 모델 솔루션이 있습니다 .γ(0)

γ(0)=ϕ1γ(1)+ϕ2γ(2)+θ1(ϕ1+θ1)σϵ2+σϵ2

이것은 위에서 설명한 단순화가 계수를 가진 용어를 놓치게 된다는 것을 암시합니다.이 논리는 0이어야합니다. 논리가 잘못되었거나 모델 솔루션이 잘못 되었습니까?ϕ1

작동 된 솔루션은 또한 "아날로그 적으로" 를 다음과 같이 찾을 수 있다고 제안합니다 .γ(1)

γ(1)=ϕ1γ(0)+ϕ2γ(1)+θ1σϵ2

및에 대한 :k>1

γ(k)=ϕ1γ(k1)+ϕ2(k2)

질문이 명확하기를 바랍니다. 도움을 주시면 감사하겠습니다. 미리 감사드립니다.

이것은 내 연구와 관련된 질문이며 시험이나 교과 과정을 준비하고 있지 않습니다.

답변:


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ARMA 프로세스가 원인 인 경우 자기 공분산 계수를 제공하는 일반 공식이 있습니다.

인과적인 프로세스 여기서 는 평균 0이고 분산이 백색 잡음입니다 . 인과 관계 속성에 의해 프로세스는 로 작성 될 수 있습니다 여기서 는 -weights를 나타냅니다 .y t = p i = 1 ϕ i y t 1 + q j = 1 θ j ϵ t j + ϵ t , ϵ t σ 2 ϵ y t = j = 0 ψ j ϵ t j , ψ j ψARMA(p,q)

yt=i=1pϕiyt1+j=1qθjϵtj+ϵt,
ϵtσϵ2
yt=j=0ψjϵtj,
ψjψ

인과 적 프로세스 의 자기 공분산 계수에 대한 일반적인 동종 방정식 은 초기 조건 ARMA(p,q)

γ(k)ϕ1γ(k1)ϕpγ(kp)=0,kmax(p,q+1),
γ(k)j=1pϕjγ(kj)=σϵ2j=kqθjψjk,0k<max(p,q+1).

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원래 질문의 계산 실수는

θ1ϕ1E[ϵt1yt1]=θ1ϕ1E[ϵt1]E[yt1]=0(mistaken)

- 과 대한 기대치를 분리 할 수 ​​없습니다 .E[ϵt1yt1]ϵt1yt1


내 업데이트 (아래)에서 볼 수 있듯이 게시물을 작성한 직후에 이것을 깨달았지만 많은 도움을 주셔서 감사합니다!
hydrologist

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확인. 따라서 게시물을 작성하는 과정에서 실제로 솔루션을 가리 켰습니다.

위에서 0이라는 예상되는 용어 1, 2, 5 및 6을 고려하십시오.

즉시 5- -및 6- :이 용어는 확실히 제로 때문에 과 무관 및 .E[ϵtyt1]E[ϵtyt2]yt1yt2ϵtE[ϵt]=0

그러나 용어 1과 2는 기대 값이 두 개의 상관 변수 인 것처럼 보입니다. 따라서 및 대한 표현식을 고려하십시오 .yt1yt2

yt1=ϕ1yt2+ϕ2yt3+θ1ϵt2+ϵt1yt2=ϕ1yt3+ϕ2yt4+θ1ϵt3+ϵt2

용어 1- . 에 대한 표현식의 양변 에 을 곱한 다음 기대 값을 취하면 마지막 값을 제외한 오른쪽의 모든 항이 0이됩니다 ( 값 때문에 , 및 는 및 와 독립적입니다 ) :ϕ1θ1E[ϵt1yt1]yt1ϵt1yt2yt3ϵt2ϵt1E[ϵt1]=0

E[ϵt1yt1]=E[(ϵt1)2]=σϵ2

따라서 1 번 항은 됩니다. 용어 2의 경우 동일한 논리에 의해 모든 용어가 0이라는 것이 분명해야합니다.+ϕ1θ1σϵ2

따라서 원래 모델 답변이 정확했습니다.

그러나 누구나 (일반적인 경우에도) 일반적인 솔루션을 얻을 수있는 다른 방법을 제안 할 수 있다면 매우 기쁩니다.

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