摘要
我们提出了NonStGM,一种通用的非参数图形建模框架,用于研究非平稳多变量时间序列分量之间的动态关联。它建立在高斯图形模型(GGM)和平稳时间序列图形模型(StGM)的框架上,补充了基于变点向量自回归(VAR)的参数图形模型的现有工作。与StGM类似,该框架以无向图的形式捕获了条件非相关性(跨期和同期)。此外,为了描述时间序列各分量之间更微妙的非平稳关系,我们引入了条件非平稳性/平稳性的新概念,并将其纳入图中。这可以用于搜索在大型系统中充当非平稳性“源”的小型子网。
我们明确地将多元时间序列分量之间和内部的条件非相关和平稳性与无穷维逆协方差算子的零和Toeplitz嵌入联系起来。在傅里叶域中,逆协方差算子中的条件平稳性和非相关关系用其积分核算子的特定稀疏结构进行编码。我们表明,这些稀疏模式可以通过离散傅里叶变换(DFT)在不同傅里叶频率之间的逐点回归从有限长时间序列中恢复。我们通过仿真研究证明了从数据中学习非StGM结构的可行性。
资金筹措表
SB和SSR承认国家科学基金会的部分支持(授予DMS-1812054、DMS-1812128、DMS-220726、DMS-2210675和DMS-2239102)。此外,SB承认国家卫生研究所的部分支持(拨款R01GM135926和R21NS120227)。
致谢
作者感谢Gregory Berkolaiko提出的几条有用的建议和Jonas Krampe的仔细阅读。作者感谢副主编和两位匿名审稿人提出的深思熟虑的意见和建议,这些意见和建议大大改进了论文。
引用
下载引文
苏门塔·巴苏。
苏哈西尼·苏巴·拉奥。
“非平稳时间序列的图形模型。”
安。统计师。
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(4)
1453 - 1483,
2023年8月。
https://doi.org/10.1214/22-AOS2205
问询处
收到日期:2021年9月1日;修订日期:2022年3月1日;发布日期:2023年8月
欧几里德项目首次推出:2023年10月19日
数字对象标识符:10.1214/22-AOS2205
学科:
主要用户:62M10个,62M15型
次要:62J07型
关键词:图形模型,局部平稳时间序列,偏协方差,光谱分析
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