2.3优化(optim)
2.3 优化(optim)
2.3.1&2.3.2 最小二乘法(Least Squares)
加权最小二乘法(WLS(Weighted Least Squares)):
一般最小二乘法将时间序列中的各项数据的重要性同等看待,而事实上时间序列各项数据对未来的影响作用应是不同的。一般来说,近期数据比起远期数据对未来的影响更大。因此比较合理的方法就是使用加权的方法,对近期数据赋以较大的权数,对远期数据则赋以较小的权数。加权最小二乘法采用指数权数Wn-i,0<W<1,加权以后求得的参数估计值应满足:
以直线模型 为例,其加权的剩余平方和为:
对上式分别求a和b的偏导数,得到标准方程组:
对上述方程解出a和b,就得到加权最小二乘法直线模型。应用加权最小二乘法,W的取值不同,解出的a,b也不同,因此W值取多少,需要经分析后确定。
迭代重加权最小二乘法(IRLS(Iterative Reweighted Least Squares))
IRLS用于解决这种目标函数的优化问题(实际上是用2范数来近似替代p范数,特殊的如1范数)。
可将其等价变形为加权的线性最小二乘问题:
其中W(t)可看成对角矩阵,每步的w可用下面的序列代替:
如果 p=1,则将w(t)换为这种形式:
有时为了保证分母不为零,加上了一个比较项: