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自适应尾部指数估计:极小假设与非渐近保证

其他统计学 2025-05-30 v2 统计理论 统计理论

摘要

极值理论中一个众所周知的难题是选择数量 knk\ll n(其中 nn 为总样本量)的极端数据点用于尾部量的推断。现有自适应方法的理论保证通常需要二阶假设或 von Mises 假设,这些假设难以验证,且通常带有难以校准的调节参数。本文重新审视了 Hill 估计量的 kk 自适应选择问题。我们的目标不是“最优”的 kk,而是“足够好”的 kk,即我们追求非渐近的保证,这些保证可能是次优的,但却是显式的且需要极少的条件。受高维统计中发展的“自适应验证”启发,我们提出了一种不需要预先校准常数的透明自适应规则。我们方法的一个关键特征是考虑一个大小为 n\ll nkk 的网格,这符合从业者的常见做法,但在理论分析中一直未被探索。我们的规则仅涉及方差型项的显式表达式;特别是,它不需要控制或估计偏差项。我们的理论分析对所有重尾分布均有效,特别是对所有正则变化生存函数有效。此外,当 von Mises 条件成立时,如果网格大小为 logn\log n 阶,我们的方法以 loglogn nρ/(1+2ρ)\sqrt{\log \log n}~ n^{-|\rho|/(1+2|\rho|)} 的速率实现了“几乎”极小极大最优性,而现有工作中的速率为 (loglog(n)/n)ρ/(1+2ρ) (\log \log (n)/n)^{|\rho|/(1+2|\rho|)} 。我们的模拟表明,我们的方法在行为不良的分布上表现尤为出色。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.22371,
  title  = {Adaptive tail index estimation: minimal assumptions and non-asymptotic guarantees},
  author = {Johannes Lederer and Anne Sabourin and Mahsa Taheri},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.22371},
  year   = {2025}
}