写出平稳时间序列的三个基本模型的基本形式及算子表达式。如何求它们的平稳域

如题所述

平稳时间序列的三个基本模型的基本形式及算子表达式如下:

1.基本形式及算子表达式:

平稳时间序列的三个基本模型分别是自回归过程(AR)、移动平均过程(MA)和自回归移动平均过程(ARMA)。它们的基本形式及算子表达式如下:自回归过程(AR)的基本形式及算子表达式:AR模型是指当前观测值与其过去若干个观测值的线性组合的加权和,表示为:

X_t=c+a_1*X_{t-1}+a_2*X_{t-2}+...+a_p*X_{t-p}+e_t其中,X_t表示当前时刻的观测值,c表示常数项,X_{t-i}表示过去时刻的观测值,a_i表示对应的系数,p表示回归阶数,e_t表示白噪声误差项。

移动平均过程(MA)的基本形式及算子表达式:MA模型是指当前观测值与其过去若干个白噪声误差项的线性组合,表示为:X_t=c+e_t+b_1*e_{t-1}+b_2*e_{t-2}+...+b_q*e_{t-q}

其中,X_t表示当前时刻的观测值,c表示常数项,e_t表示当前时刻的白噪声误差项,b_i表示对应的系数,q表示移动平均阶数。

自回归移动平均过程(ARMA)的基本形式及算子表达式:ARMA模型是AR模型和MA模型的结合,表示为:

X_t=c+a_1*X_{t-1}+a_2*X_{t-2}+...+a_p*X_{t-p}+e_t+b_1*e_{t-1}+b_2*e_{t-2}+...+b_q*e_{t-q}其中,X_t表示当前时刻的观测值,c表示常数项,X_{t-i}表示过去时刻的观测值,a_i表示对应的AR系数,e_t表示当前时刻的白噪声误差项,b_i表示对应的MA系数,p表示AR阶数,q表示MA阶数。

2.如何求平稳域或可逆域:

为了分析和建模时间序列数据,需要确保序列在平稳域或可逆域内。平稳性意味着时间序列的统计特性在时间上保持不变,而可逆性则要求序列能够被还原回原始的白噪声误差项。求AR模型的平稳域或可逆域:对于AR模型,可以使用特征根方法来判断平稳域或可逆域。

其特征方程为:1-a_1*z^(-1)-a_2*z^(-2)-...-a_p*z^(-p)=0其中,z是复数。如果特征方程的所有根都在单位圆内,即|z|<1,那么AR模型在平稳域内;如果所有根都在单位圆外,即|z|>1,那么AR模型是不可逆的。

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