Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Otvety_statistika.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
163.2 Кб
Скачать

БИЛЕТ 1.

Вопрос 1. Книга 8-19. Вопрос 2. Книга 159-160

БИЛЕТ 2. У Колька.

БИЛЕТ 3.

Вопрос 1. Книга 55-71. Вопрос 2. 127-129.

БИЛЕТ 4.

Вопрос 1.

Простейший вариант авторегрессионного процесса - модель авторегрессии первого порядка:

, (5.9)

где α – коэффициент, не превосходящий по абсолютной величине единицу  ;

- последовательность случайных величин образующих белый шум.

В соответствии с определением «белого шума» ошибка  - характеризуется следующими свойствами:

,

,

Модель (5.9) называют также марковским процессом. Рассмотрим основные свойства марковского процесса.

Представим выражение (5.9) в виде

Из выражения видно, что текущее значение наблюдения  зависит от всех предыдущих ошибок  . Так как среднее значение «белого шума» равно нулю  , то  .

Дисперсия марковского процесса определяется как:

. (5.10)

Из выражения (5.10) следует, что при  близком к единице дисперсия  будет намного больше дисперсии белого шума  . Это значит, что в случае сильной корреляции последовательных значений ряда  , даже слабые возмущения  будут порождать размашистые колебания  .

Автоковариационная функция определяется:

,

следовательно, автокорреляционная функция как

.

Степень тесноты корреляционной связи между уровнями ряда экспоненциально убывает по мере их взаимного удаления друг от друга по времени. Значение первого коэффициента автокорреляции равно  и все автокорреляции марковского процесса можно выразить через автокорреляцию первого порядка.

Значения частной автокорреляционной функции равны нулю для всех лагов τ=2,3,… Это свойство можно использовать при подборе модели, если выборочные частные коэффициенты автокорреляции статистически незначимо отличаются от нуля при τ۟2, то использование модели авторегрессии первого порядка не противоречит исходным данным.

Характеристическое уравнение для модели авторегрессии первого порядка имеет вид:

.

Исходя из требования к корням характеристического уравнении  , определяются требования к коэффициенту α: .

Процесс случайного блуждания или броуновское движение задается моделью:

, (5.11)

где  - белый шум. Этот процесс можно рассматривать как авторегрессию первого порядка с коэффициентом α=1. Математическое ожидание случайного блуждания  , т.е. математическое ожидание удовлетворяет условию стационарности. Дисперсия случайного блуждания равная  не постоянна, она меняется со временем, более того она растет пропорционально времени. Поэтому процесс случайного блуждания является нестационарным.

Процессы с |α|>1 также нестационарные. Такие ряды маловероятны в реальных финансово-экономических процессах, так как это подразумевает взрывные ряды, а давление экономической среды не позволяет показателям принимать бесконечно большие значения.

Перепишем уравнение (5.11) в виде

или  .

Первую разность процесса случайного блуждания можно рассматривать как другой временной ряд  , который будет стационарным.

Модель авторегрессии второго порядка (процессы Юла) определяется выражением

,

где  - последовательность случайных величин образующих белый шум.

Можно получить систему уравнений, связывающих между собой параметры модели α1, α2 с дисперсией  и первыми двумя ковариациями  моделируемого процесса:

.

Разделив оба уравнения на  , получим:

, или

. (5.12)

Эта систему называют системой Юла-Уокера (Yule Walker). Разрешая систему (512) относительно  и  получим:

Из системы (5512 можно выразить два первых коэффициента автокорреляции:

(5.13)

Используя рекуррентное соотношение

можно вычислить значения автокорреляционной функции процесса Юла для τ=3,4,….

Соотношение, связывающее между собой дисперсию моделируемого процесса  и дисперсию белого шума  имеет вид:

Условия стационарности процесса Юла могут быть получены из естественных требований к первым двум коэффициентам автокорреляции  :

.

Откуда следуют необходимые и достаточные условия стационарности данного процесса:

. (5.14)

Те же самые условия стационарности получаются из требования, чтобы все корни характеристического уравнения  лежали вне единичного круга.

Из условий стационарности (5.14) и выражений (5.13) для  следует, что не всякие значения  подходят для описания процесса Юла. Допустимые значения  должны удовлетворять неравенствам:

.

Частная автокорреляционная функция процесса Юла начиная с лага τ=3,4,… будет равна нулю. Отметим, что этот результат верен для теоретической частной автокорреляционной функции и может не выполняться для выборочной частной автокорреляционной функции. На практике следует ожидать резкое убывание ЧАКФ до значений, близких к нулю при лагах выше 2.

Рассмотрев свойства авторегрессионных моделей, сформулируем практические рекомендации по их идентификации, основанные на изучении АКФ и ЧАКФ.

1. У моделей авторегрессии АR(р) значения коэффициентов АКФ экспоненциально затухают (либо монотонно, либо попеременно меняя знак);

2. ЧАКФ для моделей авторегрессии АR(р) имеет выбросы на первых р- лагах, а значения коэффициентов для лагов, больших порядка авторегрессии, они статистически незначимы. Это свойство ЧАКФ используется при подборе порядка р в модели авторегрессии для конкретных анализируемых рядов.

Построение модели АR(р), адекватной реальному временному ряду, предполагает решение двух взаимосвязанных задач: определение порядка модели (величины р) и оценки значений ее коэффициентов.

Рекуррентное соотношение, позволяющее последовательно вычислять любой коэффициент АКФ АR-процесса по ее первым коэффициентам имеет вид:

. (5.15)

Последовательно подставляя в (5.15) вместо истинных значений коэффициентов автокорреляции  процесса их выборочные оценки  , получим следующую систему линейных уравнений:

,

в которой известными являются оценки коэффициентов автокорреляции  , а неизвестными – оценки коэффициентов модели АR(р)  . Эта система уравнений Юла-Уокера, частный случай этих уравнений рассмотрен в АR(2)- процессах. Полученные на ее основе значения  называют оценками коэффициентов модели авторегрессии АR(р) Юла-Уокера. Оценки  могут быть получены либо с использованием определителей либо на основе векторно-матричной формы записи системы.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]