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时间序列:时间序列模型---移动平均过程(Moving Average Process)

2022-11-24 15:42 作者:玛莉真  | 我要投稿

我们从白噪声生成另一种时间序列。如下式:

一个时间序列

这种时间序列的值由此刻的白噪声加上beta倍的前一刻的白噪声。注意这个beta跟CAPM模型的beta没有任何关系,就是一个希腊字母而已。当beta=0时,这个时间序列就是一个白噪声序列。

这种时间序列称为Moving Average(MA) Process。下图分别是这种时间序列的图,以及它的自相关函数图。这里用到的序列是y_%7Bt%7D%3D%5Cvarepsilon_%7Bt%7D%2B0.8%5Cvarepsilon_%7Bt-1%7D

MA(1)时间序列
MA(1)时间序列对应的自相关函数

从自相关图可以看出,自相关性在lag=1之后就变得很小,为什么呢?我们来看看t%2Ct%2B1%2Ct%2B2连续三个时刻的时间序列的值:

三个时刻的时间序列的值

从上面的式子可以看出,t时刻跟t%2B1时刻有共同的项%5Cvarepsilon_%7Bt%7Dt%2B1时刻和t%2B2时刻之间也有共同项%5Cvarepsilon_%7Bt%2B1%7D。所以,相差一个时间间隔(%5Ctau%3D1)时有一定的相关性。但是t时刻和t%2B2时刻之间就没有共同的项,相差了两个时间间隔(%5Ctau%3D2)时没有了相关性,它们都是从正态分布中独立的抽样出来的值,它们是不相关的。

移动平均过程的可预测性:历史数据是否有助于预测时间序列下一刻的值?答案是yes!

在时刻t,我们知道前一刻t-1的白噪声,因此对时刻t的预测值来自均值为y_%7Bt%7D%5E%7Bpred%7D%3D%5Cbeta%5Cvarepsilon_%7Bt-1%7D%20的正态分布。时刻t的预测值的方差就是%5Cvarepsilon_%7Bt%7D的方差,即构造移动平均过程时间序列的白噪声的方差。因为这些均值,方差都是来自历史数据的,所以称为时间序列的条件均值(conditional mean)、条件方差(conditional variance)。

总结,移动平均过程序列就是白噪声的线性组合。MA(1)表示使用的是前一时刻与此刻的白噪声,称为first-order moving average process(一阶移动平均过程)。扩展到q阶,即MA(q)如下式子:

MA(q)


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