ARMA / ARIMA与混合效果建模有何关系?


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在面板数据分析中,我使用了具有随机/混合效应的多级模型来处理自相关问题(即,观察结果随时间聚集在个体中),并添加了其他参数以调整一些时间规格和感兴趣的冲击。ARMA / ARIMA似乎旨在解决类似问题。

我在网上找到的资源讨论了时间序列(ARMA / ARIMA)或混合效应模型,但是除了建立在回归之上之外,我不了解两者之间的关系。可能要在多层次模型中使用ARMA / ARIMA吗?两者之间是等效还是多余?

讨论此问题的资源的答案或指针将是很棒的。

Answers:


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我认为,最简单的观察方法是注意ARMA和类似模型的设计目的是与多层次模型做不同的事情,并使用不同的数据。

时间序列分析通常具有较长的时间序列(可能有数百个甚至数千个时间点),其主要目标是查看单个变量随时间的变化情况。有很多复杂的方法可以处理许多问题-不仅是自相关,而且还包括季节性和其他周期性变化等。

多级模型是回归的扩展。它们通常具有相对较少的时间点(尽管它们可以具有多个时间点),并且主要目标是检查因变量和几个自变量之间的关系。这些模型不善于处理变量和时间之间的复杂关系,部分原因是它们通常具有较少的时间点(如果每个季节没有多个数据,则很难查看季节性)。


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:Peter非常好的总结。我只补充说,在处理每周/每月/每年的数据时,时间序列数据通常不“长”,但是在处理每日/每小时/秒的数据时,时间序列数据可能会变长。
IrishStat

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在实践中,您的解释是相当不错的,尽管我会提出一些警告。ARIMA模型可以实现为状态空间模型(R arima在后台执行此操作),也称为动态线性模型(DLM)。DLM也是回归的扩展(与混合效应的方式不同),因此我猜想ARIMA和混合效应模型之间存在深层关系。总结并没有改变实践中的差异。
韦恩

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这非常有用。我将指出这一点,加入的移动平均,以多级模型当然是可能的(并且,在最简单的形式中,所有通过添加滞后变量(例如,在因变量完成的时间)。Ť-1个
本杰明Mako Hill

本杰明:统计的整个想法是确定结构而不是假设它。
IrishStat

我认为完整的答案可能还会提及时间序列和面板数据之间的差异。如果我理解正确,ARIMA及其类似物主要用于数据,其中每个观察值随时间变化都是相同的。在多级变化模型中,我们通常专注于面板数据,并且对随时间推移跨一系列个人,群体,国家等衡量的变量建模。对?
Benjamin Mako Hill 2014年

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ARMA / ARIMA是单变量模型,可优化如何使用单个系列的过去来预测单个系列。可以通过经验识别的干预变量(例如脉冲,水平偏移,季节性脉冲和本地时间趋势)来扩展这些模型,但是由于没有用户建议的输入序列,因此它们基本上是无因果的。这些模型的多元扩展称为XARMAX或更一般的传递函数模型,其在输入上使用PDL / ADL结构,在其余部分上使用任何需要的ARMA / ARIMA结构。这些模型也可以通过合并经验可确定的确定性输入来加强。因此,可以将这两个模型都视为对纵向(重复测量)数据的应用。现在,维基百科有关多层次模型的文章 通过假设某些原始/琐碎即非分析性结构(例如“最简单的模型假设时间的影响是线性的。可以指定多项式模型来考虑时间的二次或三次影响”),将其应用于时间序列/纵向数据。 。

可以将传递函数模型扩展到涵盖多个组,从而发展为集合横截面时间序列分析,其中可以将适当的结构(滞后/超前)与ARIMA结构结合使用,以形成局部模型和整体模型。


多级模型也可以使用时间的一般规范,该规范会为每个时间添加虚拟变量,以捕获该时间段的平均效果。
本杰明·玛科·希尔

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:Benjamin rhat的问题是,您假设季节性是确定性的,并且最重要的是,与ISI-1假人之一在第一个k时间没有影响的季节性脉冲相比,季节性系数随时间是不变的期,但之后就这样做了。另一个同样可能的季节性结构是季节性ARIMA组件,与建议的FIXED响应相比,该组件使用了对先前季节的自适应响应。
IrishStat
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