मान लें कि हम एक सामान्य एआर (1) मॉडल को निर्दिष्ट करते हैं, सभी सामान्य गुणों के साथ,
yt=βyt−1+ut
त्रुटि शब्द के सैद्धांतिक सहसंयोजक को निरूपित करें
γj≡E(utut−j)
अगर हम त्रुटि शब्द का निरीक्षण कर सकते हैं, तो त्रुटि शब्द का नमूना निरूपण के रूप में परिभाषित किया गया है
ρ~j≡γ~jγ~0
कहाँ पे
γ~j≡1n∑t=j+1nutut−j,j=0,1,2...
लेकिन व्यवहार में, हम त्रुटि शब्द का पालन नहीं करते हैं। तो, त्रुटि शब्द से संबंधित नमूना निरूपण अनुमान से अवशिष्टों का उपयोग करके अनुमानित किया जाएगा
γ^j≡1n∑t=j+1nu^tu^t−j,j=0,1,2...
बॉक्स-पियर्स क्यू-स्टेटिस्टिक (लजंग-बॉक्स क्यू केवल एक विषम रूप से तटस्थ आकार का संस्करण है)
QBP=n∑j=1pρ^2j=∑j=1p[n−−√ρ^j]2→d???χ2(p)
हमारा मुद्दा ठीक यही है कि क्या इस मॉडल में को asymptotically chi-square वितरण (त्रुटि अवधि में नो-ऑटोकॉरेलेशन की अशक्त के तहत) कहा जा सकता है।
ऐसा होने के लिए, प्रत्येक और सभी के लिएQBP
asymptotically मानक सामान्य होना चाहिए। इसे जांचने का एक तरीका यह है कि इसकी जांच की जाएn−−√ρ^j के रूप में ही asymptotic वितरण हैn−−√ρ^n−−√ρ~ (जो सच त्रुटियों का उपयोग कर निर्माण किया है, और इसलिए अशक्त के तहत वांछित asymptotic व्यवहार है)।
हमारे पास वह है
u^t=yt−β^yt−1=ut−(β^−β)yt−1
जहां β एक सुसंगत आकलनकर्ता है। इसलिएβ^
γ^j≡1n∑t=j+1n[ut−(β^−β)yt−1][ut−j−(β^−β)yt−j−1]
=γ~j−1n∑t=j+1n(β^−β)[utyt−j−1+ut−jyt−1]+1n∑t=j+1n(β^−β)2yt−1yt−j−1
नमूना स्थिर और एर्गोडिक माना जाता है, और क्षणों को वांछित क्रम तक अस्तित्व में माना जाता है। चूंकि आकलनकर्ता β अनुरूप है, यह पर्याप्त दो रकम शून्य करने के लिए जाने के लिए है। इसलिए हम निष्कर्ष निकालते हैंβ^
γ^j→pγ~j
इसका अर्थ यह है कि
ρ^j→pρ~j→pρj
लेकिन यह स्वचालित रूप से इसकी गारंटी नहीं देता है को converges n−−√ρ^jn−−√ρ~j(वितरण में) (लगता है कि सतत मानचित्रण प्रमेय यहाँ लागू नहीं होता क्योंकि परिवर्तन यादृच्छिक परिवर्तनीय के लिए आवेदन किया पर निर्भर करता हैn )। ऐसा होने के लिए, हमें जरूरत है
n−−√γ^j→dn−−√γ~j
(भाजक -tilde या hat-, दोनों ही मामलों में त्रुटि अवधि के विचरण करने के लिए अभिसरण जाएगा तो यह हमारे मुद्दे पर तटस्थ है)।γ0
हमारे पास है
n−−√γ^j=n−−√γ~j−1n∑t=j+1nn−−√(β^−β)[utyt−j−1+ut−jyt−1]+1n∑t=j+1nn−−√(β^−β)2yt−1yt−j−1
तो सवाल यह है: इन दो रकम, द्वारा अब गुणा कर , संभावना में शून्य पर जाएं ताकि हमें √ के साथ छोड़ दिया जाएगाn−−√asymptotically?n−−√γ^j=n−−√γ~j
दूसरी राशि के लिए हमारे पास है
1n∑t=j+1nn−−√(β^−β)2yt−1yt−j−1=1n∑t=j+1n[n−−√(β^−β)][(β^−β)yt−1yt−j−1]
चूंकि एक यादृच्छिक चर के लिए converges, और β[n−−√(β^−β)]β^ संगत है, यह शून्य के लिए जाना जाएगा।
पहले योग के लिए, यहाँ भी हम उस राशि एक यादृच्छिक चर के लिए converges, और इसलिए हम उस राशि [n−−√(β^−β)]
1n∑t=j+1n[utyt−j−1+ut−jyt−1]→pE[utyt−j−1]+E[ut−jyt−1]
प्रथम अपेक्षित मान, मानक AR (1) मॉडल की मान्यताओं से शून्य है।E[utyt−j−1]लेकिन दूसरा अपेक्षित मूल्य नहीं है , क्योंकि आश्रित चर पिछली त्रुटियों पर निर्भर करता है।
तो के रूप में ही asymptotic वितरण नहीं होगा √n−−√ρ^jn−−√ρ~j । लेकिन उत्तरार्द्ध का स्पर्शोन्मुख वितरण मानक सामान्य है, जो आर.वी. चुकता होने पर ची-चुकता वितरण के लिए अग्रणी है।
इसलिए हम निष्कर्ष निकालते हैं, कि शुद्ध समय श्रृंखला के मॉडल में, बॉक्स-पियर्स क्यू और लजंग-बॉक्स क्यू स्टेटिस्टिक को एक असममित ची-स्क्वायर वितरण नहीं कहा जा सकता है, इसलिए परीक्षण अपनी विषमतापूर्ण औचित्य खो देता है।
ऐसा इसलिए होता है क्योंकि डिज़ाइन द्वारा राइट-हैंड साइड वैरिएबल (यहां आश्रित वेरिएबल का अंतराल) नहीं है त्रुटि शब्द के लिए सख्ती से बहिष्कृत , और हमने पाया है कि बीपी / एलबी क्यू-स्टेटिस्टिक के लिए इस तरह की सख्त अतिशयोक्ति आवश्यक है विषमतापूर्ण वितरण को पोस्ट किया गया।
यहां राइट-हैंड-साइड वैरिएबल केवल "पूर्वनिर्धारित" है, और ब्रूस-पैगन परीक्षण तब मान्य है। (एक asymptotically मान्य परीक्षण के लिए आवश्यक शर्तों के पूर्ण सेट के लिए, हयाशी 2000, पी। 146-149 देखें)।