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非线性回归和样条平滑的信号提取方法。 (英语) Zbl 0536.62071号

本文涉及一种方法G.瓦巴[J.R.Stat.Soc.,Ser.B 40,364-372(1978;Zbl 0407.62048号)]到非参数回归,其中观察到数据值\((y_i,x_i)\),\(i=1,…,n\),并且应该通过回归来描述\[y_i=f(x_i)+e_i,其中\quad f(x)=\sum^{m-1}_{k=0}\alpha_k\frac{(x-a)^k}{k!}+\lambda^{1/2}\sigma\int^{x}_{a} \frac{(x-h)^{m-1}}{(m-1)!}dW(h),\]W(h)具有单位色散参数的Wiener过程。考虑了估计参数(λ)、(σ2)和(α0,…,α{m-1})的问题,以及构造f(x)的估计和置信界的问题。给出了可在Q(n)算术运算中计算的参数的精确极大似然估计。
在对光滑多项式和随机过程进行了一些讨论之后,证明了马尔可夫结构和状态空间公式。一般状态空间形式可以表示为矩阵形式(y=X\alpha+v),这被视为GLS估计问题,以获得(lambda)和(sigma^2)的ML-估计。所有参数的ML-估计器都可以通过重复应用GLS以替代值\(\lambda\)获得。该模型的特殊结构允许使用卡尔曼滤波方法有效计算ML估计器。由于卡尔曼滤波器的递归结构,状态向量的估计仅基于数据。
给出了对模型充分性的全面检查和多项式模型的一些限制,并讨论了回归函数(f(x)=x^tα+Z^{(m)}(x))的估计及其在唯一x值处的标准误差。估计信号(Z^{(m)}(x))是平滑多项式样条。可以证明,(var(Z^{(m)}(x)-\hat Z^{(m)(x))是一个具有节(x_1,…,x_n)且节上的前2m-2导数连续的4m-2次连续分段多项式。此方差用于构造f(x)估计的置信界。
最后,在讨论了多项式样条的替代递归算法之间的关系后,给出了该方法的一个例子。
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62M10个 统计学中的时间序列、自相关、回归等(GARCH)
41甲15 样条线近似
62G99型 非参数推理
62M20型 随机过程推断和预测
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全文: 内政部