对于一阶自回归模型 AR(1): x_t = 0.6x_(t-1) + varepsilon_t,其特征根为____。
对于一阶自回归模型 AR(1): $x_t = 0.6x_{t-1} + \varepsilon_t$,其特征根为____。
题目解答
答案
对于一阶自回归模型 $AR(1): x_t = 0.6x_{t-1} + \varepsilon_t$,其特征方程为 $1 - 0.6z = 0$。解得特征根 $z = \frac{1}{0.6} = \frac{5}{3}$。
或者,使用滞后算子 $L$,模型可表示为 $(1 - 0.6L)x_t = \varepsilon_t$,特征方程同样为 $1 - 0.6z = 0$,解得 $z = \frac{5}{3}$。
答案: $\boxed{\frac{5}{3}}$
解析
本题考查一阶自回归模型(AR(1))特征根的求解。解题思路是先根据一阶自回归模型写出其特征方程,然后求解该特征方程得到特征根。
对于一阶自回归模型 $AR(1): x_t = 0.6x_{t - 1} + \varepsilon_t$,我们可以通过两种方法来求解特征根:
方法一:直接根据模型形式列特征方程
将模型 $x_t = 0.6x_{t - 1} + \varepsilon_t$ 移项可得 $x_t - 0.6x_{t - 1} = \varepsilon_t$。
对于自回归模型,其特征方程的一般形式是将模型中的 $x_t$ 用 $z^t$ 替换,$x_{t - 1}$ 用 $z^{t - 1}$ 替换($z$ 为特征根),并令等式右边为 0。
那么对于 $x_t - 0.6x_{t - 1} = \varepsilon_t$,其特征方程为 $z^t - 0.6z^{t - 1} = 0$,两边同时除以 $z^{t - 1}$(因为 $z\neq0$),得到 $z - 0.6 = 0$,即 $1 - 0.6z = 0$。
求解该方程:
$\begin{align*} 1 - 0.6z &= 0\\ -0.6z &= -1\\ z &= \frac{-1}{-0.6}\\ z &= \frac{1}{0.6}\\ z &= \frac{10}{6}\\ z &= \frac{5}{3} \end{align*}$
方法二:使用滞后算子
滞后算子 $L$ 的定义为 $Lx_t = x_{t - 1}$,那么原模型 $x_t = 0.6x_{t - 1} + \varepsilon_t$ 可表示为 $(1 - 0.6L)x_t = \varepsilon_t$。
自回归模型的特征方程是令滞后算子多项式为 0,即 $1 - 0.6z = 0$(这里的 $z$ 是特征根)。
求解该方程:
$\begin{align*} 1 - 0.6z &= 0\\ -0.6z &= -1\\ z &= \frac{-1}{-0.6}\\ z &= \frac{1}{0.6}\\ z &= \frac{10}{6}\\ z &= \frac{5}{3} \end{align*}$