当我开始阅读卡尔曼滤波器时,它认为它是 ARIMA 模型的一个特例(即 ARIMA(0,1,1))。但实际上情况似乎更加复杂。首先,ARIMA 可用于预测,卡尔曼滤波器用于滤波。但它们不是密切相关吗?
问: ARIMA和卡尔曼滤波器有什么关系?一个使用另一个?是另一种情况的特例吗?
当我开始阅读卡尔曼滤波器时,它认为它是 ARIMA 模型的一个特例(即 ARIMA(0,1,1))。但实际上情况似乎更加复杂。首先,ARIMA 可用于预测,卡尔曼滤波器用于滤波。但它们不是密切相关吗?
问: ARIMA和卡尔曼滤波器有什么关系?一个使用另一个?是另一种情况的特例吗?
ARIMA 是一类模型。这些是可用于对一些时间序列数据建模的随机过程。
还有一类模型称为线性高斯状态空间模型,有时只是状态空间模型。这是一个严格意义上的大类(每个 ARIMA 模型都是状态空间模型)。状态空间模型涉及称为状态的未观察到的随机过程的动力学,以及作为状态函数的实际观察的分布。
卡尔曼滤波器是一种算法(不是模型),用于在状态空间模型的上下文中做两件事:
计算过滤分布的序列。这是当前状态的分布,给定到目前为止的所有观察,对于每个时间段。这以不依赖于未来数据的方式为我们提供了对不可观察状态的估计。
计算数据的可能性。这使我们能够执行最大似然估计并拟合模型。
因此,“ARIMA”和“卡尔曼滤波器”是不可比较的,因为它们根本不是同一种对象(模型与算法)。然而,由于卡尔曼滤波器可以应用于任何状态空间模型,包括 ARIMA,因此在软件中通常使用卡尔曼滤波器来拟合 ARIMA 模型。