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acf和pacf是什麼意思

自相關函式和偏自相關函式

ACFPACF時間序列分析中的兩個重要概念,它們分別代表自相關函式和偏自相關函式。

自相關函式(ACF):

定義:ACF衡量的是時間序列與其滯後版本之間的相關性。

公式:(R(k) = \frac{Cov(X_t, X_{t+k})}{Var(X_t)}),其中(Cov(X_t, X_{t+k}))是(X_t)和(X_{t+k})的協方差,(Var(X_t))是(X_t)的方差,(k)是滯後(lag)。

作用:ACF用於描述序列當前值與其過去值之間的關係程度,有助於確定是否適合使用移動平均(MA)模型。

偏自相關函式(PACF):

定義:PACF衡量的是時間序列與其滯後之間的相關性,但在消除了已經由介入觀察解釋的變化之後。

公式:(PACF(k) = Corr(X_t - \hat{X}t, X{t+k} - \hat{X}{t+k})),其中(\hat{X}t)和(\hat{X}{t+k})分別是(X_t)和(X{t+k})的預測值,基於(X_{t-1}, X_{t-2}, \ldots, X_{t-k+1})的線性回歸。

作用:PACF有助於確定自回歸(AR)模型的階數,因為它「減去」了已經由早期滯後解釋的相關性。

區別:

ACF測量變數與其滯後之間相關性的累積效應,而PACF僅測量直接效應。

ACF能夠處理變數與其滯後之間的共線性,但PACF不能。

在AR模型中,ACF通常會顯示出指數衰減,而在MA模型中,會有明顯的截止。另一方面,PACF在AR模型中會顯示出明顯的截止,而在MA模型中,會有指數衰減。

ACF總是一個完全的相關結構,而PACF可以看作是部分相關結構。

通過ACF和PACF圖,我們可以分析時間序列的自相關性和偏自相關性,從而為建立時間序列模型提供依據。