近爆炸性自回归序列中参数估计量的渐近性质
Asymptotic Properties for the Parameter Estimator in the Near-Explosive Autoregressive Process
摘要: 本论文的目的是研究近爆炸性自回归序列中, 当时参数最小二乘估计量的渐近分布。
Abstract: In this paper, we focus our attention on the following near-explosive autoregressive process: . When and in the near-explosive case, the asymptotic dis-tributions for the least squares estimator of can be obtained.
文章引用:于明明, 孟娇. 近爆炸性自回归序列中参数估计量的渐近性质[J]. 理论数学, 2014, 4(6): 261-267. http://dx.doi.org/10.12677/PM.2014.46038

1. 介绍

本文我们讨论下面自回归序列:

. (1)

并且满足下列假设:

(1)是未知参数,并且满足,其中

(2)是独立同分布随机变量,且

(3)

为了估计未知参数,我们通过使的值达到最小得到的最小二乘估计为

首先,当是一个固定的常数时,这种情况下的渐近分布已经被很多科研者证明出来,我们可以参考文献 [1] [2] ,情况再复杂一点,当也是一个固定的常数时,在 [3] 中,作者证出了的渐近正态性。其次,科研者们不再满足于研究固定时的情况,假设是一个可变的序列,,Chan

和Wei在 [4] 中证出了在时,渐近于一个布朗运动,当,在 [5] 中,作者给出

的渐近分布。

最后,在这篇文章中我们来考虑的渐近性质。我们有如下主要的结论:

定理1:当充分大时

这里表示依分布收敛,,其中

2. 定理的证明

下面为了计算方便,对所有的,我们令

,这样我们得到

另外,定义一些新的序列

为了证明定理内容,我们引入下面引理

引理2.1:对于模型(1),我们得到

以及

证明:由Phillips和Magdalinos [6] ,我们知,故对所有的,有

, (2)

通过简单的计算,我们可以得到

另外,通过公式(2)和,我们可以得到

以及

引理2.2:当无穷大时,我们得到

,其中

并且

证明:通过 [7] 中的推论5.5,我们只需要证明:对任意的非零向量,有

,对任意的,令,有

一方面,因为是一个独立非同分布随机变量列,通过一些简单的计算可得到

其中

另一方面,因为当无穷大时,存在一个足够大的数,有

并且

对任意的,我们有

因为故有,所以我们可以得到

即有,又因为的可积性及,所以有

,因此我们可以得到Lindeberg条件

基于上面两方面的原因,我们可以得到这个引理的证明。

引理2.3:当无穷大时,我们可以得到

,以及

证明:首先,我们通过Phillip和Magdalions在 [6] 中对公式(10)的证明以及引理2.1可以得到以及

其次,通过引理2.1,引理2.2以及,我们可以得到

另外

易知:

(3)

(4)

又因为

(5)

同理可知:

(6)

结合(3) (4) (5) (6)得:

最后,易知

引理2.4:当无穷大时,我们有

证明:由[3] 中(A.14)和(A.23)式,令,得到

; (7)

, (8)

并且

因此根据(7)式我们可以得到,其中

由引理2.3得,引理得证。

定理1的证明

由(7) (8)式得,

其中

由引理2.1和引理2.3得

(9)

又经过简单的计算得

, (10)

结合(9)(10),定理得证。

致谢

本论文是在我与同学孟娇的合作中完成的。感谢导师给予我们的支持,感谢南京航空航天大学数学系的各位老师给予我们的指导和帮助,感谢各位文献作者的成果给予我们的借鉴。

参考文献

[1] Anderson, T.W. (1959) On asymptotic distributions of estimators of parameters of stochastic difference equations. Annals of Mathematical Statistics, 32, 676-687.
[2] Zhou, Z.Z. and Lin, Z.Y. (1958) Asymptotic theory for LAD es-timation of moderate deviations from a unit root. Statistics and Probability Letters, 29, 1188-1197.
[3] Bercu, B. and Proia, F. (2013) A sharp analysis on the asymptotic behavior of the Durbin-Watson statistic for the first-order autore-gressive process. ESAIM: Probability and Statistics, 17, 500-530.
[4] Chan, N.H. and Wei, C.Z. (1987) Asymptotic inference for nearly nonstationary AR(1) processes. Annals of Statistics, 15, 1050-1063.
[5] Nabeya, S. and Perron, P. (1994) Local asymptotic distributions related to the AR(1) model with dependent errors. Journal of Econometrics, 62, 229-264.
[6] Phillips, P.C.B. and Magdalinos, T. (2007) Limit theory for moderate deviations from a unit root. Journal of Econometrics, 136, 115-130.
[7] Kallenberg, O. (2002) Foundations of modern probability. Springer, Berlin.