对于非平稳时间序列yt,假定经过d次差分之后可
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达为一个自回归移动平均过程, 偏自相关函数 时间序列的偏自相关函数是它的自相关函数的一个函数,在决定一个AR模型的阶p的时候,偏自相关函数是一个有力的工具。 设时间序列 ,一个简单而有效的介绍偏自相关函数的方式是考虑如下的一串AR模型: 。。。。。。。。。 其中 是 的系数, 是AR( )模型的误差项。由于这些模型都是多元回归的形式,因此可以用最小二乘法来对它们的系数作估计,即选择系数 使得 达到极小。 定义 使得残差的方差达到极小的 阶自回归模型的第 项系数 称为时间序列 间隔为 的偏自相关函数。 注: 1、偏自相关函数与自相关函数有密切的联系,即由下列的Yule-Wolker方程: 将残差的方差 改写为 则有 由 ,得 将矩阵展开得 各等式两端同除以 ,则有 2、利用Yule-Wolker方程,我们可以得到偏自相关函数的计算公式: , , 。。。。。。 , , 。。。。。。由此可以看出,偏自相关函数是自相关函数的函数。 对于 ,显然由第一个方程式即得 。 对 ,由方程 利用克莱姆法则得 对 ,由方程 利用克莱姆法则得 3、偏自相关函数 所表示的是:在AR(1)模型 的基础上添加的 对 的贡献;偏自相关函数 所表示的是:在AR(2)模型 的基础上添加的 对 的贡献;一般地,偏自相关函数 所表示的是:在AR( )模型 的基础上添加的 对 的贡献。换言之, 所表示的是在AR( )模型的基础上添加的 时 与 的相关关系,而不是完全的 与 的相关关系,因而被称为偏自相关函数。 4、对于一个AR(p)模型来说,间隔为 的偏自相关函数应当不等于零,而大于 阶的偏自相关函数应当为零,即有 且对所有的 , 。 5、如果用样本自相关函数 代替Yule-Wolker 方程中自相关函数 ,则所得到的 称为样本偏自相关函数, 即 , 例4 已知AR(2)模型为 ,其中 是均值为0方差为0.5的白噪声序列,写出该模型的Yule-Walker方程,并求出其自相关函数 和 ,偏自相关函数。 由于 , ,并且 ,所以该模型的Yule-Walker方程为: 由此解得自相关函数 , 。偏自相关函数为 , 。