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基于统计学习的时间序列预测:一般损失函数与快速收敛速率

统计理论 2012-11-12 v1 统计理论

摘要

我们利用基于 Oracle 不等式的统计学习方法,建立了时间序列预测中的收敛速率。一系列研究将针对独立同分布(iid)观测获得的 Oracle 不等式扩展到了弱依赖条件下的时间序列。给定一组预测器和nn个观测值,Oracle 不等式表明,某个预测器对序列的预测效果与族中最佳预测器相当,仅相差一个余项Δn\Delta_n。利用 PAC-Bayesian 方法,我们在弱依赖条件下建立了具有最优收敛速率的 Oracle 不等式。我们将先前针对绝对损失函数的结果扩展到了任意 Lipschitz 损失函数,其速率为Δnc(Θ)/n\Delta_n\sim\sqrt{c(\Theta)/ n},其中c(Θ)c(\Theta)衡量模型的复杂度。我们将该方法应用于分位数损失函数以预测法国 GDP。在损失函数(二次损失函数满足此条件)和时间序列的附加条件下,我们将收敛速率优化为Δnc(Θ)/n\Delta_n \sim c(\Theta)/n。我们首次在一类混合过程中实现了这些快速速率。已知这些速率在 iid 情形和个体序列情形下是最优的。特别是,我们将 Dalalyan 和 Tsybakov 关于稀疏回归估计的结果推广到了自回归情形。

关键词

引用

@article{arxiv.1211.1847,
  title  = {Prediction of time series by statistical learning: general losses and fast rates},
  author = {Pierre Alquier and Xiaoyin Li and Olivier Wintenberger},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1211.1847},
  year   = {2012}
}