状态空间模型由状态方程和观察方程(或更准确地说是方程组)表示。这些方程分别由包括转换矩阵(在某些表示法中为 FF)和 GG 的组件参数化。
这些组件矩阵可以有很大的维度。事实上,对数似然函数是一个非凸函数,它的最大化是困难的。使用的典型优化方法包括 Newton-Raphson 和 EM 算法。
我是使用状态空间模型的新手,我正在寻找状态空间模型从业者使用的快速且稳健的优化程序。是否有任何关于估计这些矩阵的最佳方法的文献或最佳实践?
状态空间模型由状态方程和观察方程(或更准确地说是方程组)表示。这些方程分别由包括转换矩阵(在某些表示法中为 FF)和 GG 的组件参数化。
这些组件矩阵可以有很大的维度。事实上,对数似然函数是一个非凸函数,它的最大化是困难的。使用的典型优化方法包括 Newton-Raphson 和 EM 算法。
我是使用状态空间模型的新手,我正在寻找状态空间模型从业者使用的快速且稳健的优化程序。是否有任何关于估计这些矩阵的最佳方法的文献或最佳实践?
如果您考虑高斯状态空间模型,最大似然在概念上很简单,并且 R 中的几个包(包括dlm、kfas或FKF等等)包括这样做的例程:您可以在此处找到简短评论(免责声明:我是作者)和统计软件杂志的专着问题,涵盖状态空间模型及其估计。
Newton-Raphson 方法通常被使用并且被发现通常更快(并且确实在提到的包中使用)。EM 算法非常适合该问题,但速度较慢(参见例如Shumway 和 Stoffer(2010),第 6.3 节)。
有时被忽略的一个特定主题是卡尔曼滤波器最简单实现的不稳定性:在这方面它很有用(虽然很老)这本 Bierman 的专着,你可能会找到像Grewal这样的有用书籍 。还有很多论文,你会很容易地在谷歌上搜索“平方根过滤器”或类似的表达方式。