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多变量极值主成分投影的渐近行为

统计理论 2025-03-31 v1 统计方法学 统计理论

摘要

多维随机向量的极端依存结构可由其角度测度描述。标准的非参数估计器是对具有最大范数之 kk 个随机向量的观测角度的经验测度,kk 取于合适的数值。由于维数灾难,当 dd 较大或中等时,这一估计器常常不准确。如果角度测度集中在较低维子空间的附近,则首先对极端观察角度进行主成分分析 (PCA) 以获得的较低维子空间上的投影,可以显著改善该估计器的性能。我们推导了此类 PCA 投影及其剩余风险的渐近行为。特别地,证明在 mild 条件下,剩余风险(作为 kk 的函数)的下降速度远快于文献 \cite{DS21} 中获得的经验风险界限所暗示的速度。此外,在真实最优投影的邻域中一致地对局部经验过程(经验)的投影重构误差建立了函数极限定理。基于这些渐近结果,我们提出一种数据驱动的方法来选择投影空间的维数。最后,在模拟研究中检验了所得估计器的有限样本性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.22296,
  title  = {Asymptotic Behavior of Principal Component Projections for Multivariate Extremes},
  author = {Holger Drees},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.22296},
  year   = {2025}
}