时间序列分析方法第05篇最大似然估计
时间序列的极大似然估计
时间序列的极大似然估计1. 引言(150-200字)时间序列分析是指通过观察时间序列数据,确定数据的模式、趋势和周期性等属性,并预测未来的发展趋势。
在时间序列分析中,极大似然估计(Maximum Likelihood Estimation,简称MLE)是一种常用的参数估计方法,它利用观测到的样本数据,推断出该数据的参数的最优值。
本文将深入探讨时间序列极大似然估计的原理、公式和步骤,以及如何应用于实际数据分析中。
2. 时间序列分析概述(250-300字)时间序列分析可用于统计、金融、经济学等领域,对于预测和决策具有重要意义。
在时间序列分析中,我们通常假设数据是来自某一分布的随机过程,而该分布的参数则需要进行估计。
极大似然估计是一种经典的参数估计方法,它寻求参数使得样本数据在给定参数下出现的概率最大化。
3. 极大似然估计原理(300-400字)极大似然估计的核心思想在于选择参数使得观测到的数据出现的概率最大化。
在时间序列分析中,我们通常假设数据服从某一特定分布,如正态分布、指数分布等。
以正态分布为例,假设观测到的数据为x1, x2, ..., xn,那么极大似然估计的目标就是找到最适合数据分布的参数值。
4. 极大似然估计公式(300-400字)在极大似然估计中,我们通过最大化似然函数的对数来推导参数的最优值。
以正态分布为例,似然函数为L(θx1, ..., xn) = Π[1/(σ√(2π))] * e^(-(xi-μ)²/(2σ²)),其中θ表示参数,μ表示均值,σ表示标准差。
极大似然估计的公式为:θ^ = argmax[ln(L(θx1, ..., xn))]。
5. 极大似然估计步骤(400-500字)极大似然估计的实施步骤分为以下几步:(1)根据数据分析确定所采用的概率分布模型;(2)写出似然函数;(3)对似然函数取对数,并进行化简;(4)求解由对数似然函数导数为零得到的方程组;(5)检查所得估计值的合理性,并进行参数的显著性检验。
社会用电量的时间序列分析与
社会用电量的时间序列分析与预测社会用电量的时间序列分析与预测一、引言社会用电量是一个重要的经济指标,对于国家的能源规划和电力调度具有重要的指导意义。
对社会用电量进行时间序列分析和预测可以帮助相关部门了解电力需求的变化规律,从而优化电网的运行和电力资源的配置。
本文将对社会用电量的时间序列进行分析和预测,探讨相关的方法和应用。
二、数据收集与预处理1. 收集社会用电量的相关数据,包括日、月、季度或年度的用电量数据,并记录下时间点。
2. 对数据进行预处理,包括去除异常值、填补缺失值和平滑数据等。
可以采用移动平均法、指数平滑法等方法对数据进行平滑处理,以消除季节性和趋势性的影响。
三、时间序列分析1. 描述性分析:绘制用电量时间序列图,观察数据的趋势和季节性变化。
可以通过直方图、自相关图和偏自相关图等来分析数据的相关性和自回归结构。
2. 分解分析:将时间序列数据分解成趋势、季节性和随机成分,可以采用加法模型或乘法模型来进行分解。
分解分析可以帮助分析人员了解用电量的长期趋势和季节性变化。
3. 平稳性检验:对于非平稳的时间序列,需要进行差分处理,使其变成平稳序列。
可以采用单位根检验、ADF检验等方法来检验序列的平稳性。
4. 参数估计:建立适当的时间序列模型,如ARIMA模型,对用电量数据进行参数估计。
可以通过最大似然估计方法来估计模型参数。
5. 模型诊断:对所建立的模型进行诊断,检验模型的拟合程度和残差序列的独立性和正态性等。
可以通过残差自相关图、残差序列的正态检验等方法来进行模型诊断。
四、时间序列预测1. 单步预测:利用建立好的时间序列模型,对未来一个时间点的用电量进行预测。
可以利用已有的历史数据和模型的参数进行计算。
2. 多步预测:利用建立好的时间序列模型,对未来多个时间点的用电量进行预测。
可以采用迭代方法或向前预测法来进行多步预测。
3. 模型评估:对所建立的预测模型进行评估,比较预测值和实际观测值之间的误差。
经济统计学中的最大似然估计
经济统计学中的最大似然估计在经济学研究中,数据的分析和解释是至关重要的。
经济统计学是一门研究如何有效地收集、整理和分析经济数据的学科。
而在经济统计学中,最大似然估计(Maximum Likelihood Estimation,简称MLE)是一种常用的统计方法,用于估计未知参数的值。
最大似然估计是一种基于概率统计的方法,通过观察到的数据来估计未知参数的值。
它的核心思想是,我们应该选择使得观察到的数据出现的概率最大的参数值作为估计值。
换言之,我们要寻找那个参数值,使得观察到的数据出现的可能性最高。
为了更好地理解最大似然估计的原理,我们可以通过一个简单的例子来说明。
假设我们有一组样本数据,表示某个商品的价格。
我们希望通过这些数据来估计该商品的平均价格。
假设我们的假设是该商品的价格服从正态分布,那么我们需要找到一个均值和标准差的组合,使得观察到的数据在这个正态分布下出现的概率最大。
在最大似然估计中,我们首先需要建立一个概率模型,即假设数据服从某种分布。
在上述例子中,我们假设数据服从正态分布。
然后,我们需要通过观察到的数据来计算出该分布的参数值,即均值和标准差。
最后,我们选择使得观察到的数据出现的概率最大的参数值作为估计值。
在计算最大似然估计时,我们通常使用对数似然函数来简化计算。
对数似然函数是似然函数取对数后得到的函数,它可以将乘法运算转化为加法运算,从而简化计算过程。
通过最大化对数似然函数,我们可以得到最大似然估计的解。
最大似然估计在经济学研究中有着广泛的应用。
例如,在经济增长模型中,我们可以使用最大似然估计来估计不同因素对经济增长的影响。
又如,在金融领域中,我们可以使用最大似然估计来估计股票价格的波动性。
此外,最大似然估计还可以应用于市场调查、人口统计学等领域。
然而,最大似然估计也存在一些限制和假设。
首先,最大似然估计要求样本数据是独立同分布的,即每个观察值之间是相互独立的。
其次,最大似然估计对初始参数值的选择较为敏感,不同的初始值可能会导致不同的估计结果。
时间序列分析方法 第05章 最大似然估计
第五章 最大似然估计在本章中我们开始讨论时间序列模型的参数估计方法,其中极大似然估计是一种最为常用的参数估计方法。
我们仅仅讨论极大似然估计的原理和似然函数的推导,而对获取极大似然估计的算法不加以详述。
§5.1 引 言5.1.1 ARMA 模型的极大似然估计假设数据的真实生成过程是一个),(q p ARMA 过程,则该过程的数据生成机制为: q t q t t p t p t t t Y Y Y c Y -----++++++++=εθεθεφφφ 112211 其中t ε是白噪声序列,满足:⎩⎨⎧≠==t s ts E t s ,0,)(2σεε我们将要讨论如何利用t Y 的观测值来估计母体参数:),,,,,,,,,(22121σθθθφφφq p c =θ我们将要采用的方法是极大似然估计方法,因此需要获得似然函数的表达式。
假设获得了T 个样本),,,(21T y y y ,如果能够计算出相应的联合概率密度函数:);,,,(21),,(1θT Y Y y y y f T上述函数可以视为在给定参数下样本发生的概率,因此合理的参数取值是使得上述概率最大,如此参数便称为极大似然估计。
这时我们需要极大化上述联合概率密度。
为此,我们假设噪声序列是高斯白噪声序列,即 ),0(...~2σεN d i i t虽然这个假设非常强,但是在这样假设下得到的参数估计θˆ,对于非Gauss 过程来说也是很有意义的。
具体求解极大似然估计的步骤是:一是先求出并计算似然函数,二是求似然函数的最大值。
这里涉及到一些代表性的非线性数值优化问题。
§5.2 高斯)1(AR 过程的似然函数假设数据生成过程是一个具有高斯白噪声序列的)1(AR 过程:t t t Y c Y εφ++=-11这时对应的参数向量为:),,(2'=σφc θ。
我们首先寻求联合概率分布函数,也就是这些参数对应的似然函数。
(1) 求上述过程似然函数的代表性过程是利用条件概率密度进行传递,所以需要先求出1Y 的概率密度。
最大似然估计李子奈高级应用计量经济学
假设检验
最大似然估计法也可用于假设检 验。通过构造似然比统计量,可 以检验关于模型参数的假设。
时间序列分析应用
01 02
模型设定
在时间序列分析中,最大似然估计法常用于估计自回归模 型(AR)、移动平均模型(MA)和自回归移动平均模型 (ARMA)等模型的参数。这些模型用于描述时间序列数 据之间的依赖关系和随机扰动。
因果推断
研究如何从数据中推断因果关系, 而非单纯的关联关系。
03
02
时间序列分析
针对时间序列数据,研究更为精确 的预测方法和模型。
非线性模型
研究非线性模型的理论基础、模型 选择和估计方法。
04
感谢您的观看
THANKS
通过构造似然比统计量,可以 检验关于面板数据模型的假设 ,例如是否存在个体效应或时 点固定效应。
相对于其他估计方法,最大似 然估计法在面板数据分析中能 够提供更精确的参数估计,并 且具有较高的计算效率。
05
案例分析
美国失业率时间序列分析
描述美国失业率时间序列数 据的特征和问题
介绍和应用最大似然估计方 法进行模型参数估计
置信区间的概念
置信区间是在一定置信水平下,样本数据的分布范 围,它反映了参数的不确定性程度。
假设检验与置信区间的关 系
假设检验和置信区间是密切相关的,它们都 是基于样本数据对未知参数进行推断的方法 。
03
李子奈的高级计量经济学 理论
时间序列分析
01
02
03
时间序列分析是一种统计学方法,用 于研究时间序列数据的变化趋势和规 律。它可以帮助我们理解数据的长期 行为和预测未来的发展趋势。
稳定性
通过保证模型参数的稳定性,最大似然估计法有助于避免 时间序列数据的过度拟合和欠拟合问题。
最大似然估计计算公式
最大似然估计计算公式
最大似然估计是一种常用的参数估计方法,它通过寻找最大化给定数据集的概率来估计参数的值。
在统计学中,我们经常面对未知参数的情况,而最大似然估计提供了一种有效的方法来估计这些参数。
在最大似然估计中,我们假设数据是从一个特定的概率分布中抽取的,并且我们希望找到使得这个数据集出现的概率最大的参数值。
换句话说,最大似然估计就是在给定数据集的情况下,寻找最有可能产生这个数据集的参数值。
举个例子来说,假设我们有一个硬币,我们不知道它是正面朝上的概率是多少。
我们可以进行一系列的抛硬币实验,然后利用这些实验的结果来估计这个概率。
最大似然估计就是通过最大化观测到的数据集出现的概率,来估计这个硬币正面朝上的概率。
在实际应用中,最大似然估计通常会涉及到一些复杂的数学计算,但是其基本思想是非常直观的。
通过找到使得观测数据出现概率最大的参数值,我们可以得到对未知参数的估计,从而对数据进行分析和预测。
最大似然估计在统计学中有着广泛的应用,比如在线性回归、逻辑回归、朴素贝叶斯分类器等模型中都会用到最大似然估计来估计参数。
它不仅在理论上具有重要意义,而且在实际应用中也被广泛采用。
总的来说,最大似然估计是一种重要的参数估计方法,通过最大化观测数据的出现概率来估计参数的值。
它在统计学中有着广泛的应用,是数据分析和模型建立中不可或缺的一部分。
通过深入理解最大似然估计的原理和应用,我们可以更好地理解数据背后的规律,从而做出更准确的预测和决策。
时间序列分析的基本概念与方法
时间序列分析的基本概念与方法时间序列分析是一种常用的统计方法,用于研究时间上连续观测数据的模式和趋势。
它广泛应用于经济学、金融学、气象学、交通运输等众多领域。
本文将介绍时间序列分析的基本概念和常用方法,为读者提供初步了解和应用的指导。
一、基本概念时间序列是按一定时间间隔测量或观测的一组数据序列。
它的特点是数据点之间存在时间上的先后顺序,并且相对于统计的其他数据类型(如横截面数据)而言,时间序列数据还具有数据间存在相关性和趋势性的特征。
常见的时间序列分析概念包括:1. 趋势:时间序列在长期内的整体变化趋势,可以是增长、下降或平稳。
2. 季节性:时间序列在固定时间周期内的重复模式,通常是指一年内的周期性变化。
3. 循环性:时间序列在较长时间内的周期性变化,不以固定时间周期为基础。
4. 随机性:时间序列中无法通过趋势、季节性和循环性解释的随机波动成分。
二、方法介绍时间序列分析的方法主要包括描述性分析、平稳性检验、模型拟合和预测等。
1. 描述性分析描述性分析是对时间序列数据进行统计性描述的方法,常用的统计指标包括均值、方差、标准差、最大值、最小值等。
通过描述性分析,可以初步了解时间序列数据的分布特征和基本统计性质。
2. 平稳性检验平稳性是进行时间序列分析的重要假设,它要求时间序列在长期内的统计性质保持不变。
平稳性检验可以通过观察时间序列的图形、自相关函数和单位根检验等方法进行。
如果时间序列不满足平稳性要求,则需要进行差分处理或其他转换方法,使其达到平稳性条件。
3. 模型拟合时间序列分析中常用的模型包括自回归移动平均模型(ARIMA模型),指数平滑模型、季节性模型等。
模型拟合要求选择适当的模型,并利用最大似然估计等方法,对模型参数进行估计和拟合。
拟合后的模型可以用于描述时间序列的趋势、季节性和随机波动。
4. 预测时间序列预测是时间序列分析的重要应用之一,它利用历史数据的模式和规律,对未来一段时间内的数据进行预测。
时间序列分析的基本概念
时间序列分析的基本概念时间序列分析是一种研究变量随时间变化规律的方法,它是统计学的一个重要分支。
时间序列分析在经济学、金融学、气象学、交通运输、医学等领域都有广泛应用。
时间序列是按照时间顺序排列的数据序列,它包含一个或多个随机变量。
时间序列的基本特征是具有趋势性、周期性和季节性。
趋势性是指变量长期呈现出逐渐增加或逐渐减少的趋势。
周期性是指变量在一定时间范围内呈现出周期性的波动。
季节性是指变量在一年中不同季节内呈现出规律性的波动。
时间序列分析的主要目标是识别和解释变量变化的规律性,预测未来的变动趋势。
为了达到这个目标,时间序列分析通常包括以下几个步骤:数据的收集和整理、模型的建立、模型参数的估计、模型的检验和模型的预测。
数据的收集和整理是时间序列分析的第一步,它涉及到收集时序数据并将其整理成统一的格式。
时序数据可以是连续的,也可以是离散的,可以是平稳的,也可以是非平稳的。
模型的建立是时间序列分析的核心步骤,它的目标是找到合适的数学模型来描述数据的变化规律。
常用的时间序列模型包括自回归移动平均模型(ARMA)、季节自回归移动平均模型(SARMA)、自回归积分移动平均模型(ARIMA)、季节自回归积分移动平均模型(SARIMA)等。
模型参数的估计是为了找到最优的模型参数估计值,使得模型能够最好地拟合实际数据。
常用的估计方法包括最小二乘法、最大似然估计法、贝叶斯估计法等。
模型的检验是为了验证模型的有效性和稳定性。
常用的检验方法包括样本自相关函数(ACF)、样本偏自相关函数(PACF)、Ljung-Box检验等。
模型的预测是根据已有的数据来预测未来的数据变化趋势。
常用的预测方法包括滚动预测法、指数平滑法、ARIMA模型预测法等。
时间序列分析通常采用计量经济学的方法,以统计推断为基础,通过对数据的分析来揭示变量的内在规律性。
在实际应用中,时间序列分析可以帮助人们更好地理解和预测未来的经济趋势,为决策提供科学依据。
时间序列分析教学大纲
时间序列分析教学大纲时间序列分析教学大纲一、引言时间序列分析是一种重要的统计方法,用于研究时间序列数据的模式和趋势。
它在经济学、金融学、气象学等领域有着广泛的应用。
本教学大纲旨在介绍时间序列分析的基本原理和方法,并帮助学生掌握相关的数据处理和模型建立技巧。
二、基础知识1. 时间序列的概念和特点- 时间序列的定义和示例- 时间序列的组成和属性- 时间序列的平稳性和非平稳性2. 数据预处理- 数据收集和整理- 缺失数据的处理- 异常值的检测和处理- 数据平滑和插值三、时间序列分析方法1. 统计描述- 均值、方差和协方差- 自相关和偏自相关函数- 白噪声检验2. 经典时间序列模型- 移动平均模型(MA)- 自回归模型(AR)- 自回归移动平均模型(ARMA)- 差分自回归移动平均模型(ARIMA)3. 季节性时间序列模型- 季节性自回归移动平均模型(SARIMA)- 季节性分解模型4. 非线性时间序列模型- 广义自回归条件异方差模型(GARCH)- 非线性自回归模型(NAR)- 支持向量回归(SVR)四、时间序列分析实践1. 数据可视化- 时间序列图- 自相关图和偏自相关图- 部分自相关图2. 模型识别与估计- 模型识别准则(AIC、BIC)- 参数估计方法(最小二乘法、最大似然法) 3. 模型检验与评估- 残差分析- 模型诊断- 模型预测与评估五、应用案例分析1. 经济领域案例- GDP预测与分析- 通货膨胀模型建立- 股票价格预测2. 气象领域案例- 气温变化趋势分析- 降雨量预测- 空气质量指数模型建立六、课程评估与总结1. 课程评估- 课堂参与度和作业完成情况- 期末考试成绩2. 课程总结- 时间序列分析的基本原理和方法- 数据处理和模型建立的技巧- 应用案例的实践经验七、参考资料1. Box, G. E. P., Jenkins, G. M., & Reinsel, G. C. (2015). Time series analysis: forecasting and control. John Wiley & Sons.2. Hamilton, J. D. (1994). Time series analysis. Princeton university press.3. Shumway, R. H., & Stoffer, D. S. (2017). Time series analysis and its applications: with R examples. Springer.本教学大纲提供了时间序列分析的基本内容和学习路径,旨在帮助学生全面了解时间序列分析的理论和实践应用。
最大似然相位估计
最大似然相位估计最大似然相位估计是一种常用的参数估计方法,在信号处理和通信领域有广泛的应用。
该方法基于最大似然估计原理,通过寻找能使观测信号的概率密度函数达到最大的参数值来估计信号的相位。
最大似然相位估计方法可以有效地提取信号中的相位信息,对于提高信号的解调和恢复的性能具有重要的意义。
在估计信号相位的问题中,通常假设信号是高斯分布的,且只有相位是未知的,其它参数如幅度和频率是已知的。
基于这些假设,可以通过对信号进行采样和处理,利用最大似然估计方法估计信号的相位。
最大似然相位估计方法的核心思想是找到最大化似然函数的参数值。
似然函数是给定观测信号的条件下,参数的取值的概率密度函数。
通过对似然函数取对数,可以将似然函数的最大化问题转化为最小化问题。
最大似然估计方法的目标是找到使似然函数取最小值的参数。
最大似然相位估计方法的具体实现步骤如下:1. 建立似然函数:首先根据观测信号的概率密度函数和已知参数,建立似然函数。
通常假设观测信号为高斯分布,因此似然函数可以表示为观测信号的概率密度函数。
2. 取对数化:对似然函数取对数,将似然函数的最大化问题转化为最小化问题。
对数化后的似然函数通常被称为对数似然函数。
3. 求导计算:对对数似然函数进行求导,计算其关于参数的一阶导数。
根据导数为零的条件,求得使对数似然函数取最小值的参数值。
4. 解方程求解:将导数为零的条件转化为方程,通过求解方程得到参数的估计值。
在实际计算中,通常采用迭代方法求解方程。
最大似然相位估计方法的优点是估计结果的无偏性和一致性,即在样本数量趋于无穷的情况下,估计值将无偏且收敛于真实值。
此外,最大似然相位估计方法在高斯噪声下具有最小均方误差的性质,可以提高信号的解调和恢复的性能。
然而,最大似然相位估计方法也存在一些限制。
首先,该方法对于非高斯分布的观测信号不适用。
其次,在实际应用中,观测信号通常存在噪声的影响,噪声的存在会导致估计结果的偏差。
因此,需要对噪声进行建模,并考虑噪声对估计结果的影响。
时间序列分析法概述
时间序列分析法概述时间序列分析是指对时间序列数据进行统计建模和预测的一种方法。
时间序列数据是指按照一定时间顺序排列的数据,通常是在相等时间间隔下连续观测到的数据。
时间序列分析的目的是从数据中发现特定模式或趋势,并利用这些模式和趋势进行预测。
它通常用于经济学、金融学、气象学等领域,例如股票价格预测、销售量预测、天气预测等等。
时间序列分析方法主要包括以下几个步骤:1. 数据处理:首先需要对时间序列数据进行预处理,包括去除趋势、季节性和不稳定性等因素,以使数据满足稳定性和平稳性的假设。
这通常可以通过差分、平滑和变换等方式来实现。
2. 模型选择:根据时间序列数据的特性,选择合适的模型来进行建模和预测。
常用的模型包括自回归移动平均模型(ARMA)、自回归积分滑动平均模型(ARIMA)和季节性自回归积分滑动平均模型(SARIMA)等。
模型的选择通常需要借助统计指标和图形分析的方法来确定。
3. 参数估计:在选择好模型之后,需要对模型的参数进行估计。
参数估计可以通过最大似然估计、最小二乘估计或贝叶斯估计等方法来实现。
估计得到的参数可以用于模型的建立和预测。
4. 模型诊断:对模型进行诊断,检查模型是否符合数据的统计特性和假设。
常用的诊断方法包括自相关函数(ACF)和偏自相关函数(PACF)的分析,以及白噪声检验等。
如果模型存在问题,则需要对模型进行修正或调整。
5. 模型预测:根据已经估计好的模型和参数,对未来的数据进行预测。
预测可以基于滚动窗口逐步预测,也可以直接进行多步预测。
常用的预测方法包括常规预测、指数平滑预测和季节性预测等。
总的来说,时间序列分析是一种基于时间序列数据的统计建模和预测方法。
通过对时间序列数据进行处理、模型选择、参数估计、模型诊断和模型预测等步骤,可以得到对未来数据的预测结果,并用于决策和规划。
然而,需要注意的是,时间序列分析方法需要满足一定的数据假设和模型假设,以及对模型的合理性和可靠性进行评估。
时间序列参数估计
时间序列参数估计在时间序列分析中,有几种常用的方法用于参数估计,包括最小二乘法、最大似然估计和贝叶斯估计。
首先,最小二乘法是一种常用的参数估计方法,通过最小化观测数据与模型预测值之间的差异,来估计模型的参数。
最小二乘法的基本思想是选择使得预测值与观测值之差的平方和最小化的参数。
对于线性模型,可以使用最小二乘法来估计线性回归模型的参数。
对于非线性模型,可以使用非线性最小二乘法来估计参数。
其次,最大似然估计是一种常用的参数估计方法,它基于观测数据出现的概率来选择最有可能产生观测数据的参数。
最大似然估计的核心思想是找到使得观测数据出现的概率最大化的参数。
通过最大似然估计,可以估计出模型的参数,并用于预测未来数据。
最大似然估计在时间序列分析中广泛应用,尤其适用于正态分布的时间序列模型。
最后,贝叶斯估计是一种基于贝叶斯理论的参数估计方法,它通过将先验信息和观测数据结合起来,来推断模型参数的后验分布。
贝叶斯估计的核心思想是基于观测数据和先验知识来更新参数的概率分布。
通过贝叶斯估计,可以得到参数的概率分布,并用于预测未来数据。
贝叶斯估计在时间序列分析中具有很大的灵活性,在参数估计问题中常常是最优的方法。
在时间序列参数估计中,一个重要的问题是选择适当的模型来描述数据。
常用的时间序列模型包括自回归移动平均模型(ARMA)、自回归集成移动平均模型(ARIMA)、季节性自回归移动平均模型(SARMA)等。
根据数据的特点和假设的条件,可以选择适当的模型进行参数估计。
对于时间序列参数估计,还有一些要考虑的问题。
首先,数据的平稳性是进行时间序列分析的前提条件之一,因此在进行参数估计之前要对数据进行平稳性检验。
其次,模型的阶数选择是一个重要的问题,需要通过模型诊断和信息准则来选择最佳的模型阶数。
此外,对于多变量的时间序列,可以使用向量自回归模型(VAR)来进行参数估计。
总的来说,时间序列参数估计是一种重要的数据分析方法,通过对历史数据进行建模和估计,可以预测未来的数据。
时间序列分析实验指导
时间序列分析实验指导时间序列分析是一种重要的统计分析方法,可以用于分析时间序列数据中随时间变化的趋势、季节性、周期性和随机性等特征。
在实际应用中,时间序列分析常常被用于预测未来趋势和进行决策支持。
本文将介绍一种基于ARIMA模型的时间序列分析实验指导。
一、实验目的1.了解时间序列分析的基本概念和方法。
2.掌握ARIMA模型的建立和参数估计方法。
3.学习如何对时间序列数据进行预测和模型诊断。
二、实验原理时间序列数据由连续观测值按时间顺序组成的数据序列,通常包括趋势、季节性和随机性三个组成部分。
ARIMA模型是一种常用的时间序列分析模型,它可以用来描述时间序列数据的自相关和差分属性。
ARIMA模型包括自回归(AR)模型、移动平均(MA)模型和差分(I)模型的组合。
三、实验步骤1.收集时间序列数据。
可以选择任意一个具有时间特征的数据集,比如气温、股价或销售额等。
2.进行数据预处理。
对数据进行平稳性检验,若不满足平稳性要求,则进行差分处理直到满足平稳性。
3.确定模型阶数。
通过观察自相关图(ACF)和偏自相关图(PACF)来确定AR和MA阶数。
4.建立ARIMA模型。
根据确定的阶数,建立初始的ARIMA模型。
5.模型参数估计。
使用最大似然估计或其他估计方法来估计ARIMA模型的参数。
6.模型检验。
通过观察模型的残差序列是否满足白噪声性质来进行模型检验。
常用的检验方法有LB检验和DW检验等。
7.模型预测。
使用建立好的ARIMA模型进行未来趋势的预测,可以使用滚动预测的方法。
四、实验注意事项1.选择适当的时间序列数据,确保数据具有时间特征。
2.进行数据预处理时,要确保数据满足平稳性要求。
3.模型参数的估计方法要科学合理,可以使用不同的方法进行比较和验证。
4.模型检验的结果要做出合理的解释,并对不符合要求的模型进行改进和优化。
五、实验结果分析实验结果呈现ARIMA模型每一步的结果和分析过程,包括自相关图、偏自相关图、参数估计结果和模型检验等。
统计学中的时间序列分析方法
统计学中的时间序列分析方法时间序列分析是一种重要的统计学方法,它研究同一现象在不同时间点上的观测值,并试图揭示其中的规律和趋势。
利用时间序列分析方法,我们可以对未来的趋势进行预测,辅助决策和规划。
本文将探讨几种常用的时间序列分析方法。
1. 移动平均法移动平均法是最简单也是最常用的时间序列分析方法之一。
它基于一个假设,即时间序列中的观测值受到随机误差的影响,但整体趋势是平稳的。
移动平均法通过计算一定时间窗口内的平均值,去除随机误差,揭示出时间序列的趋势。
2. 指数平滑法指数平滑法是另一种常用的时间序列分析方法。
它通过对时间序列的历史数据赋予不同的权重,预测未来的值。
指数平滑法的关键在于确定权重因子,通常使用最小二乘法或最大似然法进行估计。
该方法适用于数据波动频繁的情况,可以较好地揭示出趋势变化。
3. 自回归移动平均模型(ARMA)自回归移动平均模型是一种复杂且精确的时间序列分析方法。
它结合了自回归模型(AR)和移动平均模型(MA)的特点。
AR模型基于过去的观测值预测未来的值,而MA模型则基于过去的误差项预测未来的值。
ARMA模型可以较好地拟合包含趋势和周期性的时间序列数据。
4. 季节性差分法季节性差分法适用于存在明显季节性变化的时间序列数据。
它通过计算相邻时间点的差值,去除季节性因素,揭示出趋势和周期性变化。
该方法可以用于预测季节性销售数据、气候变化等。
5. 非参数方法除了上述方法,还有一些非参数方法可以用于时间序列分析。
这些方法不对数据的分布做出假设,更加灵活。
例如,核密度估计和小波分析等方法可以用于检测时间序列的异常值和突变。
总结起来,时间序列分析方法有很多种,每种方法都有其适用的领域和限制。
在实际应用中,我们需要根据具体情况选择合适的方法,并结合统计学原理和实践经验进行分析。
时间序列分析的结果可以帮助我们更好地理解数据的变化规律,为预测和决策提供科学依据。
因此,熟练掌握时间序列分析方法是每个统计学家和数据分析师的必备技能。
计量经济分析方法与建模 (1)
利用菜单File/open/workfile可在标准窗口中打开已有的 工作文件。
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菜单View/Name Display可以实现大小写转换。 通过View/Details(Details +/-)可以在标准显示方式和详细 显示方式之间切换,详细显示方式如图所示: Nhomakorabea27
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EViews在对象集合中包含所有的对象。可以把对象 集合认为是各种各样数据的档案柜或者是组织者。
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除了序列对象和方程对象外还有许多其他类型的对象, 每种对象在对象集合中都有一个特定的图标表示。对象集 合虽然也是对象但对象集合没有图标,因此工作文件和数 据库不能放在其他的工作文件或数据库中。
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在建立对象之前必须打开工作文件集合而且工作文件窗口必须是 激活的。然后选择主菜单或工作文件菜单上的“Objects/ New Object”, EViews将会出现下面的窗口:
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第三部分:扩展的单方程分析 —— 介绍自回归条 件异方差(ARCH)模型、离散和受限因变量模型、和 对数极大似然估计。 第四部分:多方程分析 —— 联立方程组的估计、 向量自回归、向量误差修正模型、状态空间模型、截 面数据/时间序列数据、及模型求解和预测。
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时间序列分析方法智慧树知到课后章节答案2023年下哈尔滨工业大学
时间序列分析方法智慧树知到课后章节答案2023年下哈尔滨工业大学哈尔滨工业大学第一章测试1.英国的工业革命所进行的时间是()。
A:18世纪70年代到19世纪中期 B:18世纪60年代到19世纪上半期 C:18世纪60年代到18世纪末 D:18世纪30年代到18世纪末答案:18世纪60年代到19世纪上半期2.时间序列通常会受到哪些因素的影响()。
A:长期趋势 B:循环波动 C:季节变化 D:随机波动答案:长期趋势;循环波动;季节变化;随机波动3.时间序列分析有助于比较两个或多个序列。
()A:错 B:对答案:错4.可以应用时间序列模型准确地通过对历史数据分析预测未来发生的结果。
()A:错 B:对答案:错5.时间序列往往呈现某种趋势性或出现周期性变化的现象。
()A:错 B:对答案:对6.平稳时间序列差分后还是平稳时间序列。
()A:错 B:对答案:对7.时间序列分析有助于了解企业的行为。
()A:对 B:错答案:对8.一个时间序列的年度数据包含长期和周期性变化。
()A:错 B:对答案:对9.在计算年度数据的季节性指数时,删除最高和最低的实际滑动平均,减少了季节性变化。
()A:错 B:对答案:错10.一个时间序列的变化模式每年都会重复出现,这叫做季节性变化。
()A:错 B:对答案:对11.时间序列数据中的连续观测是独立且同分布的。
()A:错 B:对答案:错第二章测试1.纯随机序列的均值是零,方差是定值。
()A:错 B:对答案:错2.对于各种时间序列的ADF平稳性检验,其拟合方程式应该都相同。
()A:错 B:对答案:错3.由于观察值序列的有限性,纯随机序列的样本自相关系数可能不为零。
()A:对 B:错答案:对4.严平稳序列一定是宽平稳序列。
()A:错 B:对答案:错5.宽平稳序列一定是严平稳序列。
()A:错 B:对答案:错6.宽平稳序列的二阶矩一定存在。
()A:对 B:错答案:错7.当序列服从正态分布时,宽平稳和严平稳等价。
数据分析中的时间序列分析方法
数据分析中的时间序列分析方法时间序列分析是一种用于研究时间相关数据的统计方法。
它可以帮助我们揭示数据的趋势、周期性和季节性等特征,从而为我们提供更准确的预测和决策依据。
在数据分析领域,时间序列分析方法被广泛应用于金融、经济、气象、交通等领域。
本文将介绍几种常用的时间序列分析方法。
一、移动平均法移动平均法是最简单、最常用的时间序列分析方法之一。
它通过计算一系列连续时间段内的平均值,来消除数据中的随机波动,揭示出数据的趋势。
移动平均法可以分为简单移动平均法和加权移动平均法两种。
简单移动平均法对所有时间段的数据赋予相同的权重,而加权移动平均法则根据不同时间段的重要性赋予不同的权重。
二、指数平滑法指数平滑法是一种基于加权平均的时间序列分析方法。
它通过将较大权重赋予最近的观测值,较小权重赋予较早的观测值,来预测未来的趋势。
指数平滑法适用于数据波动较小、趋势变化较为平稳的情况。
常见的指数平滑法有简单指数平滑法、二次指数平滑法和霍尔特指数平滑法等。
三、季节性分解法季节性分解法是一种用于分析具有季节性变化的时间序列数据的方法。
它将时间序列数据分解为趋势、周期性和随机成分三个部分,从而帮助我们更好地理解数据的特征。
季节性分解法可以通过移动平均法或指数平滑法来计算趋势和周期性成分,而随机成分则是剩余部分。
四、自回归移动平均模型自回归移动平均模型(ARMA)是一种广泛应用于时间序列分析的模型。
它组合了自回归模型(AR)和移动平均模型(MA)的特点,能够较好地描述时间序列数据的特征。
ARMA模型的参数可以通过最大似然估计或贝叶斯估计等方法来估计,从而得到较准确的预测结果。
五、自回归积分移动平均模型自回归积分移动平均模型(ARIMA)是ARMA模型的一种扩展形式,适用于具有非平稳性的时间序列数据。
ARIMA模型通过引入差分操作来消除数据的非平稳性,从而使得数据满足平稳性的要求。
ARIMA模型的参数估计和模型识别可以通过自相关图和偏自相关图等方法来进行。
统计学中的时间序列分析方法
统计学中的时间序列分析方法时间序列分析是一种广泛应用于统计学领域的分析方法,用于研究时间序列数据。
时间序列数据是按照时间顺序排列的一系列观测值。
通过对时间序列数据进行分析,可以揭示出时间序列中存在的模式、趋势和周期性变化等信息。
本文将介绍一些常见的时间序列分析方法。
一、平稳性检验在进行时间序列分析之前,首先需要对时间序列数据的平稳性进行检验。
平稳性是指时间序列数据的均值、方差和自协方差不随时间的变化而发生显著变化。
常用的平稳性检验方法包括ADF检验(Augmented Dickey-Fuller test)、KPSS检验(Kwiatkowski-Phillips-Schmidt-Shin test)等。
二、自回归移动平均模型(ARMA)ARMA模型是一种常用的时间序列分析方法,它是自回归模型(AR)和移动平均模型(MA)的结合。
AR模型是利用过去若干时间点的数据来预测当前观测值,而MA模型则是利用过去若干时间点的误差项来预测当前观测值。
ARMA模型的参数估计通常使用最大似然法或最小二乘法。
三、季节性模型对于具有明显季节性的时间序列数据,可以使用季节性模型来进行分析。
常见的季节性模型包括季节性自回归移动平均模型(SARMA)、季节性指数平滑模型等。
季节性模型通常需要考虑季节因素的影响,并对季节性因素进行建模和预测。
四、指数平滑法指数平滑法是一种用于时间序列数据预测的方法。
它基于加权平均的思想,通过对观测值进行加权平均来预测未来的值。
常见的指数平滑方法包括简单指数平滑法、双指数平滑法和三指数平滑法。
指数平滑法适用于没有明显趋势和季节性的时间序列数据。
五、ARCH/GARCH模型ARCH模型(Autoregressive Conditional Heteroskedasticity)和GARCH模型(Generalized Autoregressive Conditional Heteroskedasticity)是用于分析具有异方差性(条件异方差性)的时间序列数据的统计模型。
金融风险控制中的时间序列分析方法研究
金融风险控制中的时间序列分析方法研究随着金融市场的飞速发展,金融风险问题已经成为各金融机构必须面对的问题。
在这方面,时间序列分析方法逐渐成为一种重要的数据分析途径,以帮助金融机构预测风险,并制定相应的风险规避策略。
本文将对金融风险控制中的时间序列分析方法进行探讨。
一、时间序列分析方法的基础概念时间序列分析方法通过对历史数据的分析,建立数学模型,以预测未来的趋势和规律。
这些历史数据一般来自时间序列,即时间间隔相等的一系列数据。
时间序列包括季节性、趋势性和周期性等多种规律性,因此,时间序列分析方法可以对金融市场的复杂变化进行科学分析和预测。
时间序列分析方法主要分为描述性分析和推断性分析两种。
其中,描述性分析主要包括时间序列的图示、平滑处理和季节性分解等;而推断性分析涉及到时间序列模型的选择、参数估计和模型检验等方面。
二、时间序列模型选择时间序列模型是时间序列分析的基础,其选择直接影响预测结果的准确性。
时间序列模型通常包括平稳性时间序列模型和非平稳性时间序列模型两种。
1.平稳性时间序列模型平稳性时间序列模型是指时间序列的均值、方差和自相关函数都不随时间变化而发生改变的模型,其结构相对简单、模型参数稳定,易于建模和分析。
常见的平稳性时间序列模型包括AR、MA和ARMA模型等。
2.非平稳性时间序列模型非平稳性时间序列模型是指时间序列的均值、方差和自相关函数随时间变化而发生显著变化的模型,通常需要进行差分、对数变换等预处理,以使其具有平稳性,然后再进行建模和分析。
常见的非平稳性时间序列模型包括差分时间序列模型、指数平滑模型和季节性ARIMA模型等。
三、时间序列模型的参数估计在选择好时间序列模型之后,需要对模型的参数进行估计,以便用于预测。
时间序列模型的参数估计有多种方法,其中最常见的是最大似然估计和最小二乘估计。
最大似然估计是指在某个观测到的样本集合中,通过最大可能性对模型的参数进行估计。
最小二乘估计是指在样本集合中,通过最小化误差平方和来估计模型的参数。
概率与统计中的时间序列分析
概率与统计中的时间序列分析概率与统计学作为一门重要的学科领域,涵盖了广泛的应用领域。
其中,时间序列分析作为概率与统计学的重要分支之一,在许多实际问题中发挥着重要的作用。
本文将探讨概率与统计中的时间序列分析方法及其应用。
一、时间序列的基本概念与特点在开始讨论时间序列分析之前,我们先来了解一下时间序列的基本概念与特点。
时间序列是按照时间顺序排列的一系列观测值的集合,常用于描述一些随时间推移而变化的现象。
时间序列分析的目的是通过对历史观测值的分析,预测未来数值的变化趋势。
时间序列具有以下几个特点:1. 序列的自相关性:时间序列中的观测值之间存在着一定的相关性。
过去的观测值对未来的观测值有一定的影响。
2. 序列的趋势性:时间序列中的观测值通常会呈现出一定的趋势性,可以是上升趋势、下降趋势或者是波动趋势。
3. 序列的季节性:时间序列中的观测值可能会呈现出周期性的变动,即在同一个季节或周期内,观测值会呈现出相似的变化模式。
二、时间序列分析的方法时间序列分析的目标是根据历史观测值,建立一个合适的数学模型,以预测未来的观测值,并对模型的准确性进行评估。
常用的时间序列分析方法包括平滑法、自回归移动平均模型(ARMA模型)、自回归积分移动平均模型(ARIMA模型)等。
1. 平滑法平滑法是最简单直观的时间序列分析方法之一。
平滑法通过对历史观测值进行平均或加权平均来获得未来观测值的预测。
常用的平滑方法有简单平均法、指数平均法和移动平均法。
2. 自回归移动平均模型(ARMA模型)ARMA模型是一种常用的时间序列分析方法,它结合了自回归(AR)模型和移动平均(MA)模型。
AR模型用过去观测值的线性组合来预测未来观测值,MA模型则通过预测误差项的线性组合来预测未来观测值。
ARMA模型的参数估计通常使用最大似然估计方法。
3. 自回归积分移动平均模型(ARIMA模型)ARIMA模型是对ARMA模型的一种扩展,它引入了差分运算,用于处理非平稳时间序列。
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第五章 最大似然估计在本章中我们开始讨论时间序列模型的参数估计方法,其中极大似然估计是一种最为常用的参数估计方法。
我们仅仅讨论极大似然估计的原理和似然函数的推导,而对获取极大似然估计的算法不加以详述。
§5.1 引 言5.1.1 ARMA 模型的极大似然估计假设数据的真实生成过程是一个),(q p ARMA 过程,则该过程的数据生成机制为: 其中t ε是白噪声序列,满足:我们将要讨论如何利用t Y 的观测值来估计母体参数:),,,,,,,,,(22121σθθθφφφq p c ΛΛ=θ我们将要采用的方法是极大似然估计方法,因此需要获得似然函数的表达式。
假设获得了T 个样本),,,(21T y y y Λ,如果能够计算出相应的联合概率密度函数:上述函数可以视为在给定参数下样本发生的概率,因此合理的参数取值是使得上述概率最大,如此参数便称为极大似然估计。
这时我们需要极大化上述联合概率密度。
为此,我们假设噪声序列是高斯白噪声序列,即虽然这个假设非常强,但是在这样假设下得到的参数估计θˆ,对于非Gauss 过程来说也是很有意义的。
具体求解极大似然估计的步骤是:一是先求出并计算似然函数,二是求似然函数的最大值。
这里涉及到一些代表性的非线性数值优化问题。
§5.2 高斯)1(AR 过程的似然函数假设数据生成过程是一个具有高斯白噪声序列的)1(AR 过程:这时对应的参数向量为:),,(2'=σφc θ。
我们首先寻求联合概率分布函数,也就是这些参数对应的似然函数。
(1) 求上述过程似然函数的代表性过程是利用条件概率密度进行传递,所以需要先求出1Y 的概率密度。
它的均值和方差为:φ-=11c EY ,22211)(φσμ-=-Y E 由于它具有正态分析,因此对应的密度函数为:(2) 在给定11y Y =的条件下,2Y 的条件概率分布可以得到:对应的概率密度函数为:(3) 类似地,在给定前两个观测值的条件,3Y 的条件概率密度函数为:注意到上述条件概率分布中只依赖一阶滞后的条件观测值。
(4) 最后一个样本的条件概率分布为:注意到上述条件概率分布中也只依赖一阶滞后的条件观测值。
(5) 根据无条件密度函数与条件密度函数之间的关系,可以得到:经常对上述函数取对数,得到对数似然函数:(6) 将具体的密度函数代入上式,可以得到)1(AR 过程的似然函数为:可以将上述似然函数表示为更为紧凑的向量和矩阵形式。
令均值向量和自协方差为μ和Ω,注意到过程之间具有的自协方差函数表达形式,则有:V Ω2σ=,⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=------111111321322122ΛM ΛM M M ΛΛΛT T T T T T φφφφφφφφφφφφφV 这样一来,所观测到的样本可以当作多元正态母体)(Ωμ,N 的一个简单抽样,具有的联合概率密度函数为:理论上可以对上述极大似然函数求导数,然后获得参数估计。
但是,一般情况下的导数方程是非线性方程,难以获得精确的最大值估计。
一种近似的方法是假设第一个观测值是确定性的,然后求解给定1Y 时的条件似然函数值,这时的目标函数是:上式最大值相当于求下式的最小值:上式的最小值就是线性回归的最小二乘估计,满足方程:类似地,噪声的方差为:当样本容量足够大时,可以证明上述近似或者条件极大似然估计具有与精确极大似然估计一致的极限分布。
§5.3 高斯)(p AR 过程的似然函数对于一般的高阶自回归过程:t p t p t t t Y Y Y c Y εφφφ+++++=---Λ2211,),0(..~2σεN d i i t此时所要估计的总体参数向量是:),,,,,(221σφφφp c Λ=θ。
(1) 似然函数的估值 Evaluating the Likelihood Function假设我们获得了T 个来自)(p AR 过程的样本,假设前p 个样本表示为可以将这个向量当作p 维Gauss 变量的一个样本。
这个向量的均值表示为p μ,它的每个分量都是:假设p V 2σ是),,(1p Y Y Λ的协方差矩阵,则有:对于一阶自回归过程而言(1=p ),上述矩阵是一个标量,)1/(12φ-=p V ;对于p 阶自回归而言:这里j γ是)(p AR 过程的第j 个自协方差,可以按照以前的介绍公式计算。
由于自回归过程的条件相依性具有截断性质,因此我们将样本分为p 个一组,样本中前p 个观测值的联合概率分布为),(2p p N V μσ,密度为:对于样本中剩余的观测值),,,(21T p p y y y Λ++,我们可以使用推断误差分解(prediction error decomposition),将前1-t 个观测值作为条件,则第t 个观测值的条件分布为Gauss 分布,且均值和方差分别为:p t p t t y y y c ---++++φφφΛ2211,2σ只有p 个最近的观测值与这个分布有关,因此,对于p t >,则有:因此,整个样本的似然函数为:∏+=------------⨯=Tp t p t t t t Y Y Y Y p p p Y Y Y T T T Y Y Y y y y y y y y y f y y y y f p t p t t p p T T 121,,,|121,,,121,,,,,,|,,,,,,,,1211111θ);(θ);(θ);(ΛΛΛΛΛΛ 则对数似然函数形式为:为了获得上述似然函数值,我们需要获得逆矩阵1-p V ,为此我们有下述命题:命题5.1 利用)(p v ij 表示矩阵1-p V 的第),(j i 位置的元素,则对任意p j i ≤≤≤1,有:这里10-≡φ。
证明:略。
End因为1-p V 是对角矩阵,因此也可以得到j i >时的元素)(p v ij 。
例如,对)1(AR 过程而言,1-p V 是一个标量,取1===p j i ,得到:因此有:因此命题5.1确实可以重新得到)1(AR 过程的方差表达式。
对于2=p 的情形,利用命题5.1可以得到:可以计算行列式值为:并且有:因此,对于Gauss 条件下的)2(AR 过程,确切的似然函数为:这里:)1/(21φφμ--=c(2) 条件极大似然估计 Conditional Maximum Likelihood Estimates由于目标函数形式比较复杂,因此对)(p AR 过程的确切极大化必须使用数值算法。
与此对应,以前p 个样本为条件的对数似然函数具有下述简单形式:注意到,极大化上式的参数),,,,(21p c φφφΛ与极小化下式的参数选择是一致的: 因此这些参数),,,,(21p c φφφΛ的条件极大似然估计是t y 基于常数和自身滞后值的普通最小二乘回归估计,2σ的条件极大似然估计是这个回归方程平方残差的平均值:显然上述条件似然函数与确切似然函数相比,缺少了初始样本的母体分布,这样就降低了样本发生的似然性,这就是条件似然函数与确切似然函数的差异。
类似地,确切的极大似然估计和条件极大似然估计能够得到相同的大样本分布。
(3) 非Gauss 分布时间序列的极大似然估计 Maximum Likelihood Estimation for Non-Gaussian Time Series根据线性回归模型的性质,如果假设随机过程关于二阶矩是遍历的,则我们知道普通最小二乘估计也是下面线性投影系数的一致估计(consistent estimate):同时这个OLS 估计也使得Gauss 条件似然函数达到最大。
因此,即使一个过程不是Gauss 过程,但是我们错误地将它当作Gauss 过程,并且极大化它的似然函数,则得到参数估计)ˆ,,ˆ,ˆ,ˆ(21p c φφφΛ仍然是母体参数的一致估计。
一个从错误指定的似然函数中获得的极大似然估计(例如,当真实过程不是Gauss 过程,而从Gauss 过程假设下获得的MLE)被称为“伪极大似然估计”(quasi-maximum likelihood estimate)。
但是,有些时候,例如上述提到的情形,“伪极大似然估计”能够为人们感兴趣的参数提供一致估计。
但是,如果真实数据不是服从Gauss 过程的,在Gauss 假设下获得参数估计的标准差则是不正确的,它不具有估计的一致性。
另外,如果原始数据不是服从Gauss 过程的,有时通过简单的变化,例如取对数等,可以获得Gauss 分布过程。
对于一个正的随机变量t Y ,Box and Cox (1964)提出了一类比较一般的函数变换:一种方法是,选取特殊的λ,在)(λt Y 是高斯ARMA 过程的假设下极大化)(λt Y 的似然函数,这时能够使得似然函数取最大值的λ被认为是最合适的变换选择。
但是,也有一些研究者对这种方法在实用中的效果提出了质疑。
§5.4 高斯)1(MA 过程的似然函数利用类似自回归过程似然函数的推导方法,我们开始类似地讨论移动平均过程的极大似然估计问题。
5.4.1 条件似然函数 Conditional Likelihood Function如果基于Y 的初始值,则自回归过程的条件似然函数计算是相当简单的。
类似地,如果利用初始的ε作为条件,移动平均过程的似然函数计算也是比较简单的。
考虑一个高斯)1(MA 过程:1-++=t t t Y εθεμ,),0(..~2σεN d i i t利用参数向量),,(2'=σθμθ表示母体参数,如果1-t ε的数值是确定可知的,则: 表示成为密度函数情形为:假设我们确定性地已知00=ε,并且获得观测值1y ,则下一个阶段的误差也是确定性已知的,可以确定为:利用上述条件概率分布公式得到:由于1ε是确定性可知的,2ε可以按照下式计算:因此,已知初值00=ε,可以利用叠代方式从样本},,,{21T y y y Λ中获得误差序列},,,{21T εεεΛ:1---=t t t y εθμε,T t ,,2,1K =则条件概率分布为:则联合概率分布可以通过单独的条件概率密度的乘积得到:则条件对数似然函数为:虽然上述函数比较简单,但由于是参数的非线性函数,无法直接利用解析方法获得参数的极大似然估计。
因此,即使是1阶移动平均过程,条件极大似然估计也需要利用数值优化方法求解。
从任意初始误差0ε开始叠代,可以得到:如果||θ显著地比1小,则附加初始条件00=ε带来的影响将快速地消失,则当样本数量比较大的时候,条件似然函数是无条件似然函数比较好的近似。
相反地,如果1||>θ,则附加00=ε带来的结果将随着时间而累积,在这种情形下条件概率方式不是很好的近似方法。
这时如果数值方法模拟的结果是1|ˆ|>θ,则需要放弃这样的估计结果。