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基于HSIC的两个平稳多元时间序列之间独立性的新测试。 (英语) Zbl 1466.62392号

本文提出了一种新的时间序列独立性检验方法。这方面的大多数测试只测试序列是否线性相关,未能测试两个时间序列之间的独立性或非线性相关性。让我们简要地看一下基于Hilbert-Schmidt独立标准(HSIC)的测试技术定义,正如其他作者在以前的工作中定义的那样。设\(Omega,\mathbf{F},P)为概率空间,对于每一个\(t\in\mathbb{N}),让\(Y_{1,t}:\Omega\to\mathbb{R}^{d_1}\),\(Y_2,t}:\ Omega \to\mathbb{R}^{d_ 2}\)为随机向量。假设以下模型\[Y{s,t}(ω)=f_{s}(I_{s,t-1}(Ω),θ{s.0},eta{s,t}(omega)),ω中的四元ω,ωs=1,2,mathbb{N}中的四元t,\]其中,\(I{s,t-1}(\omega)=(Y{s,t1}(\ omega)、Y{s、t-2}(\fomega),\dots)\)、\(Theta{s}\subset\mathbb{R}^{p_{s}}\)是紧集,\(Theta{s0}\)为\(Theta{s}\)的内点,它是要估计的参数,\(eta{s,t})_s\(创新过程)是一个独立且同分布的随机向量序列,\(f_{s}:\mathbb{R}^{infty}\times\mathbb{R}{p_{s{}}\times \mathbb2{R}^{d_{s}}\to\mathbb-{R}}^{d_{s}{}})是一个给定的可测函数\假设((eta{s,t}){s\in\{1,2\},t\in\mathbb{N}})和((I{s,t})_{s\in \{1,2,},t\in\mathbb{N{}},)是独立的。该模型中包含了许多在各个学科中常用的多元时间序列模型。一个实际感兴趣的问题是测试\[H_0:(eta_{1,t})_{t\in\mathbb{N}}\text{和}(eta_2,t}\]如果没有有效的证据来拒绝(H_0),那么可以分别分析((Y_{1,t}){t\in\mathbb{N}})和((Y_2,t}。假设\[\eta_{s,t}=g_{s}(Y_{s,t},I_{s,t-1},\theta_{s.0}),\quad s=1,2,\quad t\in\mathbb{N},\]其中,\(g_{s}:\mathbb{R}^{d_{s}}\times\mathbb{R}^{infty}\times \mathbb2{R}^{p_{s{}\to\mathbb-{R}^ d_{s}}\)是一个给定的可测函数。从现在起,成为\(s \ in \{1,2\}\)。设\(Y_{s,t})_{t=1,\dots,n}\)是\(Y_{s,t})_{t\in\mathbb{n}}$,$\theta_{s,n}\)的样本,是基于\(Y_{s,t})_{t=1,\dots,n}\)的\(\theta_{s,0}\)的估计量。然后\[\eta{s,t}=g{s}(Y{s,t},I{s,t-1},theta{s,n}),四元s=1,2,四元t=1,点,n,\]是((eta_{s,t})_{t\in\mathbb{N}})的估计量。设\(m\geq 0\)是一个整数,\(N=N-m\)。建议的测试基于以下统计数据\开始{align*}S_{1,n}(m)&=\pi((eta_1,t},eta_2,t+m}){t=1,\点,n})=\\&=\frac{1}{N^2}\sum_{i}\sum_{j}k{i,j}l_{i,j}+\frac}1}{N ^4}\sum_{i}\sum_aj}\sum_Aq}\sum{r}k{i_{i,j}l_{i,q},\结束{align*}哪里\[k{i,j}=k(eta{1,i},eta{2,j}),\]\(k)和(l)是一些核函数(本文提出了四种可能的核)。\[S_{2,n}(m)=\pi((eta{1,t+m},eta{2,t}){t=1,\点,n})。\]然后,基于HSIC,为了测试\((eta_{1,t}){t\in\mathbb{N}}\)和\(eta_2,t}{2,t}){t=1,\点,N})\)。对于\(M\geq 0\)\[J_{1,n}(M)=\sum_{M=0}^{M} S公司_{1,n}(m),\quad J_{2,n}(m)=\sum_{m=0}^{M} S公司_{2,n}(m)。\]联合统计量(J{1,n}(M),J{2,n}(M))可以检测到两个创新过程之间的相关性,其滞后时间可达M倍\用(S_{1,n}(m)或(S_{2,n}(m))分析这类过程对特定时滞的依赖性。第3节分析了在各种假设下所提出的检验的渐近行为。讨论了这些约束的必要性和可能的松弛。第4节详细介绍了如何应用bootstrap方法来估计拟议测试的临界值。还提供了证明该方法适用性的理论结果。第5节和第6节重点介绍了拟议测试在仿真和实际示例中的应用结果。所有这些都突出了拟议测试相对于其他用作比较的“经典”测试的优势。参考文献列表非常广泛并且是最新的。应该指出,论文的技术部分写得非常清楚和准确,这有助于正确解释。然而,作者表示,可以在补充的在线材料中找到它和其他模拟模型中所述结果的证据,但没有提供访问它们的适当链接。

MSC公司:

62M10个 统计学中的时间序列、自相关、回归等(GARCH)
62H15型 多元分析中的假设检验
62F40型 引导、折刀和其他重采样方法
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