Question

Difficulty: MediumSabitsiz Rassal Yürüyüş Modeli

Y0Y_0 sabit bir başlangıç değeri ve {ϵt}\{\epsilon_t\} varyansı σ2\sigma^2 olan bir beyaz gürültü (white noise) süreci olmak üzere, Yt=Yt−1+ϵtY_t = Y_{t-1} + \epsilon_t denklemi ile tanımlanan sabitsiz rassal yürüyüş (random walk without drift) modeli için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

  1. A
    Sürecin varyansı zamandan bağımsız olup her tt anında σ2\sigma^2 değerine eşittir.
  2. B
    Otokorelasyon fonksiyonu (ACF), gecikme sayısı arttıkça geometrik bir hızla sönümlenerek sıfıra yaklaşır.
  3. C
    Sürecin beklenen değeri zamanın bir fonksiyonu olup E(Yt)=Y0+t⋅μE(Y_t) = Y_0 + t \cdot \mu şeklinde hesaplanır.
  4. Sürecin varyansı zamanın bir fonksiyonudur ve Var(Yt)=t⋅σ2Var(Y_t) = t \cdot \sigma^2 formülü ile ifade edilir.Answer
  5. E
    Süreç deterministik bir trende sahip olduğu için trendden arındırma (detrending) yöntemiyle durağanlaştırılabilir.

Answer

Sabitsiz rassal yürüyüş modelinde varyans zamanın bir fonksiyonudur ve Var(Yt)=t⋅σ2Var(Y_t) = t \cdot \sigma^2 olarak hesaplanır.
Sabitsiz rassal yürüyüş modelinin matematiksel açılımı yapıldığında, sürecin geçmiş tüm şokların toplamından oluştuğu görülür. Bağımsız hata terimlerinin varyanslarının toplamı kuralı gereği, tt adet hata teriminin toplam varyansı t⋅σ2t \cdot \sigma^2 olur ve bu da varyansın zamana bağlı olarak arttığını gösterir.

Step-by-Step Solution

1
Modeli ardışık yerine koyma yöntemiyle başlangıç değerine kadar açın.
Yt=Y0+ϵt+ϵt−1+...+ϵ1=Y0+∑i=1tϵiY_t = Y_0 + \epsilon_t + \epsilon_{t-1} + ... + \epsilon_1 = Y_0 + \sum_{i=1}^t \epsilon_i
Sürecin geçmişteki tüm şokların kümülatif toplamı olduğunu görmek için gereklidir.
2
Elde edilen ifadenin beklenen değerini hesaplayın.
E(Yt)=E(Y0+∑ϵi)=Y0+∑E(ϵi)=Y0E(Y_t) = E(Y_0 + \sum \epsilon_i) = Y_0 + \sum E(\epsilon_i) = Y_0
Hata terimlerinin beklenen değeri sıfır olduğu için beklenen değer başlangıç değerine eşit çıkar.
3
Elde edilen ifadenin varyansını hesaplayın.
Var(Yt)=Var(Y0+∑ϵi)=∑Var(ϵi)=t⋅σ2Var(Y_t) = Var(Y_0 + \sum \epsilon_i) = \sum Var(\epsilon_i) = t \cdot \sigma^2
Hata terimleri bağımsız ve aynı dağılıma (iid) sahip olduğu için varyanslar toplanır ve zamanla doğru orantılı bir artış gösterir.
4
Varyansın zamana bağlılığını yorumlayın.
Varyans sabit değildir (Var(Yt)≠σ2Var(Y_t) \neq \sigma^2), dolayısıyla süreç durağan değildir.
Durağanlık için ortalama ve varyansın zaman boyunca sabit kalması gerekir.

Key Concept

Sabitsiz rassal yürüyüş modelleri stokastik bir trende sahiptir; bu süreçlerin varyansı zamanla artar ve bu durum onları durağan olmayan süreçler sınıfına sokar.

Hints

1
Modeli Yt=ϵt+ϵt−1+...+Y0Y_t = \epsilon_t + \epsilon_{t-1} + ... + Y_0 şeklinde açarak varyans hesaplamayı deneyin.
2
Bağımsız hata terimlerinin toplamının varyansı, her bir terimin varyansının toplamına eşittir.

Practice More

Bu sürece bir sabit terim (drift) eklendiğinde beklenen değerin ve varyansın nasıl değişeceğini inceleyebilirsiniz.
Estimated Time:1m 30s
Rate this question