【一分钟快学】快速说清 赤池信息准则 (AIC) 是什么?

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我来用通俗的语言解释一下AIC(Akaike Information Criterion)是如何帮助确定ARMA(p, q)模型中最优的p和q值。

什么是AIC?

AIC是一种评估统计模型好坏的指标,它同时考虑了模型的拟合效果和复杂度。简单来说,就是AIC不仅看模型能多好地解释数据,还看它有多复杂。模型的AIC值越小,模型越好。

AIC的计算公式:

AIC=2k−2ln(L)

  • k:模型中的参数数量
  • L:模型的似然函数值(描述模型拟合数据的好坏)

如何用AIC确定最优的p和q?

  1. 尝试不同的p和q组合:

    • 对于ARMA模型,p是自回归部分的阶数,q是移动平均部分的阶数。
    • 我们从小的p和q值开始,比如从0到某个合理的上限(例如5或10),构建不同的ARMA(p, q)模型。
  2. 计算每个模型的AIC值:

    • 对每个(p, q)组合,计算该模型的AIC值。
  3. 比较AIC值:

    • 所有模型的AIC值算出来之后,选择AIC值最小的那个模型。
    • AIC值越小,表示模型在拟合数据和保持简洁之间找到了更好的平衡。

举个简单的例子:

假设我们有一个时间序列数据,我们想确定最优的ARMA(p, q)模型。我们尝试不同的p和q组合,并计算对应的AIC值:

  • ARMA(1, 0) 的 AIC = 100
  • ARMA(1, 1) 的 AIC = 90
  • ARMA(2, 0) 的 AIC = 95
  • ARMA(2, 1) 的 AIC = 85
  • ARMA(2, 2) 的 AIC = 88

在这个例子中,AIC值最小的是ARMA(2, 1)模型,其AIC值为85。因此,我们选择ARMA(2, 1)作为我们的最优模型。

总结:

AIC帮助我们在不同的ARMA模型之间进行选择,通过计算每个模型的AIC值,并选择AIC值最小的那个模型,来找到最优的p和q值。这种方法考虑了模型的拟合效果和复杂度,确保我们选择的是一个既能很好地解释数据又不过于复杂的模型。