主要内容

模拟固定流程

基于“增大化现实”技术的流程进行模拟

这个例子展示了如何模拟平稳AR(2)过程中的样本路径,而不指定前样本观测值。

创建模型

指定AR(2)模型

y t 0 5 + 0 7 y t - 1 + 0 2 5 y t - 2 + ε t

其中,创新过程为高斯分布,方差为0.1。

Mdl = arima (“不变”, 0.5,基于“增大化现实”技术的{0.7 - 0.25},“方差”、。1);

生成一个样本路径

从指定的模型中生成一个样本路径(包含50个观察值),然后绘图。

rng(5) Y = simulate(Mdl,50);图(Y) xlim([0,50])“模拟过程AR(2)”

图中包含一个轴对象。标题为“模拟AR(2)过程”的轴对象包含一个类型为line的对象。

由于未指定预样例数据,模拟设置两个所需的前样本观察值等于过程的无条件平均值

μ c 1 - ϕ 1 - ϕ 2

过程的无条件方差为

σ 2 1 - ϕ 2 1 + ϕ 2 σ ε 2 1 - ϕ 2 2 - ϕ 1 2

计算过程的无条件均值和方差。

c = Mdl.Constant;φ= Mdl.AR;sigmaEps2 = Mdl.Variance;μ= c / (1-phi{1}φ{2})
μ= 10.0000
sigma2 = (1-phi{2}) /(1 +φ{2})* sigmaEps2 / ((1-phi{2}) ^ 2 -φ{1}^ 2)
sigma2 = 0.8276

生成多个样本路径

生成1000个样本路径,每个路径有50个观察值。

Y =模拟(Mdl 50“NumPaths”, 1000);图次要情节(2,1,1)情节(Y,“颜色”(.85 .85 .85])标题(“模拟过程AR(2)”)举行h =情节(意思是(Y, 2),“k”“线宽”2);传奇(h,“模拟的意思”“位置”“西北”)举行次要情节(2,1,2)情节(var (Y, 0, 2),“r”“线宽”2)标题(“过程方差”)举行情节(1:50,sigma2 *的(50,1),“k——”“线宽”传说,1.5)(“模拟”“理论”...“位置”“东南”)举行

图中包含2个轴对象。标题为“模拟AR(2)过程”的轴对象1包含1001个line类型的对象。该对象表示模拟平均值。标题为Process Variance的轴对象2包含2个类型为line的对象。这些对象代表模拟,理论。

模拟平均值随时间变化是不变的。这与平稳过程的定义是一致的。然而,过程方差不是随时间而恒定的。由于缺乏前样数据,在模拟开始时存在瞬态效应。

在观测值50左右,模拟方差接近理论方差。

过采样以减少瞬态影响

为了减少瞬态效应,一种选择是对过程进行过采样。例如,要采样50个观察数据,可以生成包含超过50个观察数据的路径,并将除最后50个观察数据外的所有观察数据作为老化数据丢弃。在这里,模拟长度为150的路径,并丢弃前100个观察值。

Y =模拟(Mdl, 150,“NumPaths”, 1000);Y = Y(101年:,);图次要情节(2,1,1)情节(Y,“颜色”(.85 .85 .85])标题(“模拟过程AR(2)”)举行h =情节(意思是(Y, 2),“k”“线宽”2);传奇(h,“模拟的意思”“位置”“西北”)举行次要情节(2,1,2)情节(var (Y, 0, 2),“r”“线宽”2) xlim([0, 50])标题(“过程方差”)举行情节(1:50,sigma2 *的(50,1),“k——”“线宽”传说,1.5)(“模拟”“理论”...“位置”“东南”)举行

图中包含2个轴对象。标题为“模拟AR(2)过程”的轴对象1包含1001个line类型的对象。该对象表示模拟平均值。标题为Process Variance的轴对象2包含2个类型为line的对象。这些对象代表模拟,理论。

这些实现现在看起来像是从平稳的随机过程中提取的。模拟方差(由于蒙特卡罗误差)在理论方差附近波动。

马模拟过程

这个例子展示了如何模拟平稳MA(12)过程的样本路径,而不指定样本前观测值。

创建模型

指定MA(12)模型

y t 0 5 + ε t + 0 8 ε t - 1 + 0 2 ε t - 1 2

其中创新分布为高斯分布,方差为0.2。

Mdl = arima (“不变”, 0.5,“马”{0.8, 0.2},...“MALags”(1、12),“方差”, 0.2);

生成样本路径

生成200个样本路径,每个路径有60个观察值。

rng(5) Y =模拟(Mdl,60,)“NumPaths”, 200);图绘制(Y,“颜色”(.85 .85 .85])h =情节(意思是(Y, 2),“k”“线宽”2);传奇(h,“模拟的意思”“位置”“西北”)标题(“马(12)过程”)举行

图中包含一个轴对象。标题为MA(12) Process的轴对象包含201个类型线对象。该对象表示模拟平均值。

对于MA过程,常数项是无条件平均值。模拟平均值是近似的 c = 0.5。

情节模拟方差

过程的无条件方差为

σ 2 1 + θ 1 2 + θ 1 2 2 σ ε 2

计算无条件方差。

θ= cell2mat (Mdl.MA);sigmaEps2 = Mdl.Variance;sigma2 =(1 +(θ,^ 2)总和)* sigmaEps2
sigma2 = 0.3360

因为模型是平稳的,无条件方差应该在所有时间都是常数。绘制模拟方差,并将其与理论方差进行比较。

图绘制(var (Y, 0, 2),“颜色”(综合成绩、综合成绩、综合成绩),“线宽”1.5) xlim([0, 60])标题(的无条件方差)举行情节(一60,sigma2 *的(60,1),“k——”“线宽”2)传说(“模拟”“理论”...“位置”“东南”)举行

图中包含一个轴对象。标题为无条件方差的轴对象包含2个类型为line的对象。这些对象代表模拟,理论。

在模拟开始时,似乎有一个短暂的磨合期。在此期间,模拟方差低于预期。之后,模拟方差围绕理论方差波动。

生成多个样本路径

从模型中模拟10,000条路径,每条路径长度为1000。绘制模拟方差图。

YM =模拟(Mdl, 1000,“NumPaths”, 10000);图绘制(var (YM 0 2),“颜色”(综合成绩、综合成绩、综合成绩),“线宽”(1.5) ylim[0.3, 0.36])标题(的无条件方差)举行情节(1:1000 sigma2 *的(1000 1),“k——”“线宽”2)传说(“模拟”“理论”...“位置”“东南”)举行

图中包含一个轴对象。标题为无条件方差的轴对象包含2个类型为line的对象。这些对象代表模拟,理论。

当产生更多的实现时,蒙特卡罗误差减小。模拟方差的变异性要小得多,它紧密地围绕理论方差波动。

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