随机过程的变化

时间:2014-06-26 20:12:40

标签: time-series variance

我有一个简短的问题。我有一个过程x(t)= p * x(t-1)+ v(t),其中v(t)是N(0,s ^ 2),而lpl< 1.现在我想知道Var(x(t)-x(t-1))是什么。

我知道Var(x(t)-x(t-1))= Var(x(t))+ Var(x(t-1)) - 2Cov(x(t),x(t-1) ))。 如果我是正确的,那么差异应该是一样的吗?!但协方差呢?

非常感谢

1 个答案:

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这个问题可能更适合在Cross Validated发布。

从编程的角度来看,我会将你的问题视为模拟实验。

在R软件中,您可以从自回归过程生成数据,并计算模拟数据中差异的样本方差。要对其进行优化,您可以多次执行此操作,例如1000,并取平均值。例如,rho = 0.6且s = 4:

set.seed(123)
rho <- 0.6
s <- 4
vals <- NULL
for (i in seq(1000))
{
  x <- arima.sim(model = list(order = c(1,0,0), ar = rho), n = 500, sd = s)
  vals <- c(vals, var(diff(x)))
}
mean(vals)
#[1] 20.10488

从分析的角度来看,你可以在等式的两边重写你的方程式减去x(t-1):

x(t) - x(t-1)= rho * x(t-1) - x(t-1)+ v(t)

然后,获得x(t-1)的方差的表达式(与x(t)相同)并使用它来获得上述表达式中的方差。如果我是对的,你应该到达:

Var(x(t) - x(t-1))=(rho - 1)^ 2 *(s ^ 2 /(1 - rho ^ 2)+ s ^ 2

(rho - 1)^2 * (s^2 / (1 - rho^2)) + s^2
#[1] 20 # to be compared with 'mean(vals)' above