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AR-Sieve Bootstrap for 随机森林及其与 rangerts 时间序列预测的仿真比较

机器学习 2024-10-03 v1 机器学习

摘要

随机森林(Random Forest, RF)算法可应用于广泛的问题领域,包括时间序列预测。然而,经典的独立同分布(IID)自助法或块自助法(如在 rangerts 中实现)在对观测数据进行自助抽样时,均未能完全考虑数据生成过程(DGP)的本质。我们提出将 RF 与残差自助抽样技术相结合,将 IID 自助法替换为自回归 Sieve 自助法(AR-Sieve Bootstrap, ARSB),该方法假设数据生成过程为自回归过程。为评估新模型的预测性能,我们使用来自不同类型数据生成过程(DGP)的合成数据进行仿真实验。结果显示,ARSB 能在森林中的树之间提供更多样化。此外,与其他自助策略相比,采用 ARSB 的 RF 在预测准确性上表现更佳。然而,这些改进以一定的效率代价为代价。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.00942,
  title  = {AR-Sieve Bootstrap for the Random Forest and a simulation-based comparison with rangerts time series prediction},
  author = {Cabrel Teguemne Fokam and Carsten Jentsch and Michel Lang and Markus Pauly},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.00942},
  year   = {2024}
}