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Sean711822 · 2024年06月15日

dependent white noise

 08:08 (2X) 



老师好,有三个问题请教,谢谢!


(1)请问当ε为dependent white noise的时候,是不是代表回归方程不成立?需要用ARCH回归出来的μ来代替ε?因为出现dependent WN时违反了线性回归的假设。


(2)讲义257页说dependent WN符合三个性质(mean=0,ρ(h)=0,σ = constant),ε(t)为dependent white noise时方差不是会随着时间变化而改变吗?存在异方差现象是如何符合WN的三个性质呢?到底时ε(t)还是μ(t)才算dependent WN?


(3)结合上面两个问题,当出现ε(t)为dependent WN时是否会影响回归方程?感觉视频说的很模糊,不理解dependent WN到底算不算一个问题,如果算是否需要进行修正?还是默认可以接受?

3 个答案

李坏_品职助教 · 2024年06月16日

嗨,爱思考的PZer你好:


εt是依靠ARCH成为的dependent White Noise,对的。


对于原时间序列Yt的预测,需要用ARCH模型将原来的εt进行修正。


时间序列本身指的是,如果一个序列自己本来就具备white noise三大性质,那么它本身就是白噪声,是不可预测的,也没有建模的意义了。我们建立时间序列模型都是用滞后项或者移动平均来进行预测,说明这些序列本身不是白噪声。


建立时间序列模型比如ARMA的前提条件是:序列本身是符合弱平稳的,此时建立ARMA模型得出来的残差是白噪声过程。对的。


时间序列平稳则意味着该序列的方差是恒定的(方差为常数,常数就没必要讨论是否平稳了,常数是固定不变的)。

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Sean711822 · 2024年06月16日

谢谢老师,我再整理一下

李坏_品职助教 · 2024年06月16日

嗨,爱思考的PZer你好:


之前答复有点凌乱,我再捋一下:

首先,协方差平稳的概念是针对时间序列本身。white noise指的也是时间序列本身。

dependent white noise的定义比较特殊。


比如现在我们分析Xt序列对Yt序列的作用,建立了一个回归模型。结果发现残差序列εt是一个ARCH过程。

这说明:

  1. εt不符合白噪声。εt还有信息没有提取完。
  2. 针对εt^2构造ARCH模型,ARCH模型里面的新的残差项ut是服从白噪声的。

此种情况下,虽然εt不服从白噪声,但是εt^2可以通过滞后项和ut来表示,而ut是服从白噪声的。

所以书上称呼εt为dependent white noise。


讲义里写的“Dependent white noise relaxes the iid assumption while maintaining the three properties of white noise”,可以理解为ut服从了白噪声的属性。

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Sean711822 · 2024年06月16日

老师好,能否理解为在ARCH成立的情况下,εt可以构建出ARCH回归方程,即能得到真正的白噪声序列μt,所以εt是依靠ARCH成为的dependent White Noise?那这种情况下,对于原时间序列Yt的预测是否要修正εt?还是说只要证明εt为dependent WN后可以继续使用? 另外,回答中有一处不理解:请问为什么时间序列本身会为白噪声?按照建模和预计的条件,是否只需要满足时间序列的残差为白噪声即可?时间序列弱平稳与时间序列方差的弱平稳有等价关系吗?

李坏_品职助教 · 2024年06月15日

嗨,努力学习的PZer你好:


(1)当ε为dependent white noise的时候,普通的线性回归方程不成立(因为出现了异方差问题)。需要用ARCH模型专门对残差的平方进行建模,用ARCH模型来解释原来的残差ε的变化。

(2)dependent white noise依然符合弱平稳的三大性质:

首先,dependent并不影响mean,所以性质1依然成立;然后,方差也不是无限的,性质2成立;最后,参考dependent white noise讲义的第一句话:

意思是:dependent white noise虽然不同时间之间的协方差为0(uncorrelated across time),但是相互之间并不是独立的。

回顾ARCH模型,分析都是ε^2之间的相关性。dependent white noise虽然在ε平方之间有相关性,但是不同时间的残差ε的协方差依然=0,所以性质3也满足。


(3)最后总结一下,如果是普通的线性回归方程,发现残差ε属于dependent white noise,那说明方程存在异方差问题,需要专门对残差的平方项构造ARCH模型进行补充分析。但如果我们是构造时间序列模型(比如ARMA),那这不算一个问题,因为时间序列只需要满足弱平稳即可。


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Sean711822 · 2024年06月15日

老师好,关于dependent WN的部分第二点还是不太理解。根据手写版的讲义ε(t)为dependent white noise时方差不是会随着时间变化而改变吗,方差有数值,但是在改变,不满足协方差弱平稳的条件。这一点要如何去理解?(这个是我最不理解的地方)。 还是说应该要区别看待时间序列Y(t)和时间序列的方差ε(t),时间序列弱平稳≠时间序列方差的弱平稳,只要时间序列满足弱平稳即可构建Stationary相关的三个模型,不用考虑方差的问题?感觉这个推论不成立,时间序列本身是否平稳应该与其方差是否平稳一致才对吧。

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