時(shí)間序列:時(shí)間序列模型---白噪聲
白噪聲(white noise)是最簡(jiǎn)單的隨機(jī)時(shí)間序列(stochastic time series)。
在每一時(shí)刻,從一個(gè)正態(tài)分布中抽取一個(gè)值從而形成白噪聲時(shí)間序列。并且,這個(gè)正態(tài)分布的參數(shù)是固定的,不會(huì)隨著時(shí)間變化。所以,這種情況就是從一個(gè)固定的概率分布中重復(fù)抽取值形成時(shí)間序列。用表示在
時(shí)刻抽取的值,所以在
時(shí)刻時(shí)間序列的值
。最廣泛使用的的白噪聲是來(lái)自標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布(高斯分布),稱為高斯白噪聲(Gaussian white noise)。
下圖分別是一個(gè)白噪聲時(shí)間序列,以及這個(gè)白噪聲的自相關(guān)函數(shù)。


看自相關(guān)函數(shù)圖,當(dāng)lag=0(時(shí)間間隔為0)的時(shí)候,自相關(guān)性是1,這是自然的,每個(gè)值自己跟自己的相關(guān)性是1。對(duì)于其它的lag值,相關(guān)性小到可以忽略不計(jì)了。這是因?yàn)椋械闹刀紒?lái)自相同的獨(dú)立的正態(tài)分布。獨(dú)立的隨機(jī)變量之間的相關(guān)性是0,也就是它們是不相關(guān)的。白噪聲中每個(gè)值與不同時(shí)間間隔的值之間是不相關(guān)的,而這也反映在自相關(guān)圖上。
白噪聲時(shí)間序列的可預(yù)測(cè)性:過(guò)去的時(shí)間序列值(歷史數(shù)據(jù))是否有助于預(yù)測(cè)下一時(shí)刻的時(shí)間序列值?答案是某種程度上是有幫助的。歷史數(shù)據(jù)可以用來(lái)估計(jì)正態(tài)分布的方差。這使我們能夠得出一些結(jié)論,比如時(shí)間序列下一時(shí)刻的值大于或小于某個(gè)值的可能性。
總的來(lái)說(shuō),白噪聲序列是具有固定的均值和方差的,由不相關(guān)的隨機(jī)變量組成的序列。