हैमिल्टन से पता चलता है कि यह पुस्तक में एक सही प्रतिनिधित्व है, लेकिन दृष्टिकोण थोड़ा उल्टा लग सकता है। इसलिए मुझे पहले एक उच्च-स्तरीय उत्तर देना चाहिए जो उसकी मॉडलिंग पसंद को प्रेरित करता है और फिर उसकी व्युत्पत्ति पर थोड़ा विस्तार करता है।
प्रेरणा :
जैसा कि अध्याय 13 को पढ़ने से स्पष्ट हो जाना चाहिए, राज्य के अंतरिक्ष रूप में एक गतिशील मॉडल लिखने के कई तरीके हैं। इसलिए हमें पूछना चाहिए कि हैमिल्टन ने इस विशेष प्रतिनिधित्व को क्यों चुना। कारण यह है कि यह प्रतिनिधित्व राज्य वेक्टर की गतिशीलता को कम रखता है। सहज रूप से, आप सोचेंगे (या कम से कम मैं) कि ARMA ( , ) के लिए राज्य वेक्टर कम से कम आयाम । आखिरकार, केवल कहने से , हम के मान का अनुमान नहीं लगा सकते । फिर भी वह दिखाता है कि हम राज्य-अंतरिक्ष प्रतिनिधित्व को एक चतुर तरीके से परिभाषित कर सकते हैं जो कि के आयाम के राज्य वेक्टर को छोड़ देता हैक्यू पी + क्ष y टी - 1 ε टी - 1 आर = अधिकतम { पी , क्यू + 1 } पी क्षपीक्षपी + क्यूyटी - 1εटी - 1आर = अधिकतम { पी , क्यू+ 1 }। कम्प्यूटेशनल कार्यान्वयन के लिए राज्य की गतिशीलता को कम रखना महत्वपूर्ण हो सकता है, मुझे लगता है। यह पता चला है कि उनका राज्य-अंतरिक्ष प्रतिनिधित्व भी एक ARMA प्रक्रिया की एक अच्छी व्याख्या प्रदान करता है: बिना पढ़े राज्य एक AR ( ) है, जबकि माप त्रुटि के कारण MA ( ) भाग उत्पन्न होता है।पीक्ष
व्युत्पत्ति :
अब व्युत्पत्ति के लिए। पहले ध्यान दें कि, लैग ऑपरेटर संकेतन का उपयोग करते हुए, ARMA (p, q) को इस प्रकार परिभाषित किया गया है:
जहाँ हम जाने के लिए , और के लिए और हम न आना के बाद से कम से कम है । इसलिए हम सभी को यह दिखाने की जरूरत है कि उनका राज्य और अवलोकन समीकरण उपरोक्त समीकरण का मतलब है। राज्य वेक्टर को
पर देखें। राज्य का समीकरण। आप जाँच सकते हैं कि समीकरण सेφ j = 0 जे > पी θ j = 0 ξ टी - 1 ξ टी
( 1 - ϕ1एल - … - ϕआरएलआर) ( yटी- μ ) = ( 1 + θ1एल + … + θआर - 1एलआर - 1) ϵटी
φजे= 0जे > पीθजे= 0θ आर आर क्ष + 1 ξ टी = { ξ 1 , टी , ξ 2 , टी , ... , ξ आर , टी } ⊤ 2 आर ξ मैं , टी ξ मैं - 1 , टी + 1 ξ आर , टी टी + 1 ξ मैं , टी + 1 ξ 1 ,j > क्षθआरआरक्ष+ 1ξटी= { ξ1 , टी, ξ2 , टी, … , Ξआर , टी}⊤
2आरबस प्रविष्टियां से एक अवधि आगे और पर राज्य वेक्टर में को त्यागें । पहला समीकरण, को परिभाषित करता है इसलिए प्रासंगिक है। इसे :
चूंकि के दूसरे तत्व का पहला तत्व और तीसरे तत्व का है। का पहला तत्व
ξमैं , टीξi - 1 , टी + 1ξआर , टीटी + १ξमैं , टी + १ξ टी ξ टी - 2 (1- φ 1 एल-...- φ आर एल आर ) ξ 1 , टी + 1 = ε टी +ξ1 , टी + 1= ϕ1ξ1 , टी+ ϕ2ξ2 , टी+ … + Φआरξआर, टी+ ϵटी + १
ξटीξटी - 1ξटीξटी - 2और इसी तरह, हम इसे फिर से लिख सकते हैं, लैग ऑपरेटर संकेतन का उपयोग कर और बाएँ हाथ की ओर लैग बहुपद को स्थानांतरित कर (समीकरण 13.1.24 in H.):
इसलिए छिपी हुई स्थिति एक ऑटोरेस्प्रेसिव प्रक्रिया का अनुसरण करती है। इसी प्रकार, अवलोकन समीकरण
या
यह अब तक एक ARMA की तरह नहीं दिखता है, लेकिन अब आता है अच्छा हिस्सा: अंतिम समीकरण को गुणा करें :
( 1 - ϕ1एल - … - ϕआरएलआर) ξ1 , टी + 1= ϵटी + १
yटी= μ + ξ1 , टी+ θ1ξ2 , टी+ … + Θआर - 1ξआर - 1 , टी
yटी- μ = ( 1 + θ1एल + … + θआर - 1एलआर - 1) ξ1 , टी
( 1 - ϕ1एल - … - ϕआरएलआर)( 1 - ϕ1एल - … - ϕआरएलआर) ( yटी- μ ) = ( 1 + θ1एल + … + θआर - 1एलआर - 1) ( 1 - ϕ1एल - …- ϕआरएलआर) यटी
लेकिन राज्य समीकरण (एक अवधि के अंतराल) से, हमारे पास ! तो ऊपर
जो वास्तव में हमें दिखाने की जरूरत है! तो राज्य-अवलोकन प्रणाली एआरएमए (पी, क्यू) का सही प्रतिनिधित्व करती है। मैं वास्तव में हैमिल्टन के लिए ही सही था, लेकिन मुझे आशा है कि यह वैसे भी उपयोगी है।
( 1 - ϕ1एल - … - ϕआरएलआर) ξ1 , टी= ϵटी( 1 - ϕ1एल - … - ϕआरएलआर) ( yटी- μ ) = ( 1 + θ1एल + … + θआर - 1एलआर - 1) ϵटी