Por que a soma das autocorrelações da amostra de uma série estacionária é igual a -1/2?


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Não consigo entender essa propriedade de séries estacionárias e a função de autocorrelação. Eu tenho que provar isso

∑h=1n-1ρ^(h)=-12

Onde e é a função de autocovariânciaγ(h)ρ^(h)=γ^(h)γ^(0 0)γ^(h)

γ^(h)=1n∑t=1n-h(Xt-X¯)(Xt+h-X¯)

Espero que alguém possa me ajudar com uma prova, ou pelo menos me indicar a direção certa.


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Dica: subtraindo-se uma constante de todo o , o que vai alterar nenhum dos γ ( h ) , poderá assumir 0 = Σ n t = 1 X t . Esquadre isso e procure por peças que correspondam às suas duas somas. Xtγ^(h)0 0=∑t=1nXt
— whuber

Obrigado pela resposta. Eu entendo que subtrair uma constante não afeta qualquer um dos γ ( h ) , mas eu não vejo por que isso me permite supor que a soma da série é igual a 0.γ^(h)
— Ernesto

Subtrair exatamente a constante que faz igual a 0. Agora, o seu γ é simplificada (porque o novo s' tem média 0) e os termos são muito mais fáceis de jogar com (mas sem perda de generalidade). ∑Xtγ^Xt
— Glen_b -Reinstala Monica

Afigura-se que deveria ser em vez de 1 / n1/(n-h)1/n
— Alecos Papadopoulos

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@AlecosPapadopoulos Acredito que ambas as versões são estimadores válidos da função de autocovariância com as mesmas propriedades assintóticas, mas li em algum lugar que é o preferido. (A razão é que a matriz γ ( i - j ) é positiva semi-definida, eu não sou um matemático, então eu realmente não posso explicar isso!)1/nγ^(Eu-j)
— Ernesto

Respostas:


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Vamos começar representando a soma usando a definição da função de autocorrelação:S

S=∑h=1n-1ρ^(h)=∑h=1n-1(1n∑t=1n-h(Xt-X¯)(Xt+h-X¯)1n∑t=1n(Xt-X¯)2)

O denominador não depende de para que possamos simplificar e mover a frente ∑ para o numerador, o que nos dá: S = ∑ n - 1 h = 1 ∑ n - h t = 1 ( X t - ˉ X ) ( X t + h - ˉ X )h∑

S=∑h=1n-1∑t=1n-h(Xt-X¯)(Xt+h-X¯)∑t=1n(Xt-X¯)2

Yt=Xt-X¯∑t=1nYt=0∑t=1nYt2∑t=1nYt2=(∑t=1nYt)2-2∑h=1n-1∑t=1n-hYtYt+h×∑t=1nYt=0 0∑t=1nYt2=-2∑h=1n-1∑t=1n-hYtYt+h

-2∑h=1n-1∑t=1n-h(Xt-X¯)(Xt+h-X¯)

S=∑h=1n-1∑t=1n-h(Xt-X¯)(Xt+h-X¯)-2∑h=1n-1∑t=1n-h(Xt-X¯)(Xt+h-X¯)=-12

Espero que isto ajude!


∑t=1nYt2=(∑t=1nYt)2-2∑h=1n-1∑t=1n-hYtYt+h
— Ernesto

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(∑t=1nYt)2Yt2YEuYjEu≠jY1Y2,Y3Y2Y3,Y4Yn-1Yn-1Yn
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