我的時間序列是否應該是靜止的以使用 ARIMA 模型
mytime 序列是否應該是靜止的才能使用 ARIMA 模型?如果是,那麼為什麼我們在 AR I MA 中進行集成?
我讀了一些 ARIMA 可以處理非平穩時間序列的地方,ARIMA 可以處理什麼類型的非平穩性?
我的時間序列應該是靜止的以使用 ARIMA 模型嗎?
不,I字母代表過程部分,它使您的非平穩時間序列成為平穩時間序列。這個過程被稱為“差異化”。
但是,如果您想直接使用 ARMA(p, q),那麼您的時間序列最好是平穩的。在實踐中,“平穩性”總是存在一定程度的不確定性,因為您只觀察實現(也稱為時間序列),而不知道真正的隨機過程隨機變量。這種不確定性意味著您只是大致看到它是靜止的(使用測試/圖表/等),並嘗試應用 ARMA 模型,或暴力破解 d 數,儘管這會給您帶來低於標準的性能。
ARIMA = ARMA + 初步差分程序。
為什麼我們在 ARIMA 中進行集成
如上所述:使您的時間序列靜止。
我讀了一些 ARIMA 可以處理非平穩時間序列的地方,ARIMA 可以處理什麼類型的非平穩性?
它可以處理 2 種類型的非平穩性:隱藏趨勢(線性、多項式、季節性等)和單位根。
差分消除了任何類型的多項式趨勢(在 Brockwell 的第一章中提到 + 練習,https: //www.amazon.com/Introduction-Forecasting-Springer-Texts-Statistics/dp/0387953515 )。多項式的次數越高,您需要的差分就越多。如果存在季節性模式,則必須使用季節性差異將其刪除(不同於正常的 d,google SARIMA)。
另一方面,差分會刪除每個應用程序的 1 個單位根。如果您有 2 個單位根,則進行兩次差分。3 個單位根 - 三次等。
如果您熟悉時間序列符號/小理論(滯後運算符):
實際上,ARIMA(p, d, q) 模型是具有 d 個單位根的 ARMA(p, q) 模型。從它的公式可以很容易看出:
$ (1 - \theta_1B)(1 - B)y_t = (1 + \beta_1B + \beta_2B^2)\epsilon_t $
這是 ARIMA(1, 1, 2) 過程。在左邊的因素 $ (1 - B) $ 是差分算子。但是,如果你只是將它與前面的相乘 $ (1 - \theta_1B) $ , 你會得到 $ 1 - (\theta_1 + 1)B + \theta_1B^2 $ 然後你可以重寫:
$ (1 - (\theta_1 + 1)B + \theta_1B^2)y_t = (1 + \beta_tB + \beta_{t-1}B^2)\epsilon_t $
但它只是 ARMA(p+d, q) 模型表達式!現在您可以清楚地看到差分如何使 TS 平穩(從單位根) - 您對數據進行差分 $ y_t $ 和 $ (1 - B) $ 首先,你只剩下
$ (1 - \theta_1B)y't = (1 + \beta_tB + \beta{t-1}B^2)\epsilon_t $
這已經沒有單位根了。
顯示具有差異的任何次數多項式刪除要困難得多,您可以在 Brockwell 書中嘗試練習(我只是相信作者)。