একটি এআর এর স্থিতিশীলতার জন্য একটি প্রমাণ (2)


17

একটি গড় কেন্দ্রিক শিরোণামে বিবেচনা করুন (2) প্রক্রিয়া যেখানে মান সাদা গোলমাল প্রক্রিয়া। কেবল সরলতার জন্য আমাকে এবং । বৈশিষ্ট্য সমীকরণের মূলকে কেন্দ্র করে আমি পেয়েছি z_ {1,2} = \ frac {-b \ pm q sqrt {b ^ 2 + 4a}} {2a the পাঠ্যপুস্তকের শাস্ত্রীয় শর্তগুলি নিম্নলিখিত: \ শুরু { কেস} | a | <1 \\ a \ পিএম বি <1 \ শেষ {কেস} আমি নিজে থেকেই (গাণিতিকের সাহায্যে) শিকড়ের অসমতাগুলি সমাধান করার চেষ্টা করেছি, অর্থাৎ সিস্টেম \ শুরু {কেস} | \ frac { -b- q sqrt {b ^ 2 + 4a}} {2a} |> 1 \\ | \ frac {-b + \ sqrt {b ^ 2 + 4a} {{2a} |> 1 \ শেষ {কেসগুলি just কেবল প্রাপ্তি a \ pm b <1

Xt=ϕ1Xt1+ϕ2Xt2+ϵt
ϵtϕ1=bϕ2=a
z1,2=b±b2+4a2a
{|a|<1a±b<1
{|--2+ +4একটি2একটি|>1|-+ +2+ +4একটি2একটি|>1
একটি±<1
তৃতীয় শর্তটি ( ) একে অপরের সাথে পূর্ববর্তী দুটি সমাধান যুক্ত করে যা যায় যা কিছু চিহ্নের বিবেচনার মাধ্যমে ? নাকি আমি কোন সমাধান মিস করছি?|একটি|<1a+b+ab<2a<1|a|<1

উত্তর:


18

আমার অনুমান যে আপনি যে বৈশিষ্ট্যযুক্ত সমীকরণটি ছেড়ে চলেছেন তা আমার থেকে আলাদা। আমরা একমত হয়েছি কিনা তা দেখার জন্য কয়েকটি পদক্ষেপে আমাকে এগিয়ে যেতে দিন।

সমীকরণটি বিবেচনা করুন

λ2ϕ1λϕ2=0

যদি z "মান" চরিত্রগত সমীকরণের একটি মূল 1ϕ1zϕ2z2=0 এবং সেটিং z1=λ , মানক এক rewriting নিম্নরূপ থেকে প্রদর্শন গ্রহণ করে:

1ϕ1zϕ2z2=0z2ϕ1z1ϕ2=0λ2ϕ1λϕ2=0
অতএব, একটি স্থায়িত্ব জন্য বিকল্প শর্তAR(2)যে প্রথম প্রদর্শনের সব শিকড় হয়ভিতরেইউনিট বৃত্ত,|z|>1|λ|=|z1|<1

আমরা আহরণ করা এই প্রতিনিধিত্ব ব্যবহার stationarity ত্রিভুজ একটি এর AR(2) প্রক্রিয়া, যে হয় যে একটি AR(2) স্থিতিশীল হলে নিম্নলিখিত তিনটি শর্ত পূরণ করা হয়:

  1. ϕ2<1+ϕ1
  2. ϕ2<1ϕ1
  3. ϕ2>1

রিকল আপনি (যদি বাস্তব) প্রথম প্রদর্শনের শিকড় লিখতে পারেন যে হিসাবে

λ1,2=ϕ1±ϕ12+4ϕ22
প্রথম দুটি শর্ত খুঁজে।

তারপরে, AR(2) স্থিতিশীল iff |λ|<1 , অত (যদি λi আসল):

1<ϕ1±ϕ12+4ϕ22<12<ϕ1±ϕ12+4ϕ2<2
দুটিবৃহতটিλiϕ1+দ্বারা আবদ্ধϕ1+ϕ12+4ϕ2<2, অথবা:
ϕ1+ϕ12+4ϕ2<2ϕ12+4ϕ2<2ϕ1ϕ12+4ϕ2<(2ϕ1)2ϕ12+4ϕ2<44ϕ1+ϕ12ϕ2<1ϕ1
সমানভাবে, আমরা দেখতে পাই যেϕ2<1+ϕ1

তাহলে λi কমপ্লেক্স, তারপর ϕ12<4ϕ2 এবং তাই

λ1,2=ϕ1/2±i(ϕ12+4ϕ2)/2.
λ2=(ϕ1/2)2+((ϕ12+4ϕ2)/2)2=ϕ12/4(ϕ12+4ϕ2)/4=ϕ2.
This is stable if |λ|<1, hence if ϕ2<1 or ϕ2>1, as was to be shown. (The restriction ϕ2<1 resulting from ϕ22<1 is redundant in view of ϕ2<1+ϕ1 and ϕ2<1ϕ1.)

Plotting the stationarity triangle, also indicating the line that separates complex from real roots, we get

enter image description here

Produced in R using

phi1 <- seq(from = -2.5, to = 2.5, length = 51) 
plot(phi1,1+phi1,lty="dashed",type="l",xlab="",ylab="",cex.axis=.8,ylim=c(-1.5,1.5))
abline(a = -1, b = 0, lty="dashed")
abline(a = 1, b = -1, lty="dashed")
title(ylab=expression(phi[2]),xlab=expression(phi[1]),cex.lab=.8)
polygon(x = phi1[6:46], y = 1-abs(phi1[6:46]), col="gray")
lines(phi1,-phi1^2/4)
text(0,-.5,expression(phi[2]<phi[1]^2/4),cex=.7)
text(1.2,.5,expression(phi[2]>1-phi[1]),cex=.7)
text(-1.75,.5,expression(phi[2]>1+phi[1]),cex=.7)

this is a very detailed explanation.
Marco

@Christoph: Is there a typo in the answer? Look at equation for λ2. Also, what do you mean by square of a complex number? If z=a+bi then z2=a2b2+2iab. How do you say square of a complex number is "square of the real plus the square of the imaginary part"
shani

1
Thanks, quite right! I was referring to the sqaured modulus, see the edit.
Christoph Hanck

@ChristophHanck, what is your take on Aksakal's answers in these two threads: 1 and 2? Are they in conflict with your answer, and if so, what is the correct answer?
Richard Hardy

I think he is quite right when defining weak stationarity as constancy of the first two moments. Often, and also in the present thread, "stationarity" and "existence of a causal representation", i.e., a summable MA() representation without dependence on the future, are conflated. What my answer therefore more precisely shows is conditions for the existence of the latter.
Christoph Hanck
আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.