統計

計算 GARCH 係數顯著性的自由度

  • March 11, 2016

我試圖通過使用以下 Matlab 公式計算 p 值來確定 GARCH 模型係數的重要性:

pvalues = 2*(1-tcdf(abs(t),nv)),

在哪裡 $ t $ 是 t 統計量, $ n $ 觀察次數和 $ v $ 自由度。我應該使用 $ v=2 $ 作為自由度的數量,還是取決於要估計的參數數量,如線性回歸?

$ v $ 應該是參數的總數(常數 + AR + MA + GARCH + ARCH)。

我不同意@kiwiakos,使用學生 t(df) 分佈是因為我們使用標準誤差,它是標準偏差的估計(而不是真正的標準偏差)來計算統計數據。這就是我們使用學生 t 檢驗的原因,即使參數漸近分佈是高斯分佈。

那麼 p 值的公式為:

例子 :

係數 = 0.15

標準錯誤 = 0.064(或穩健標準錯誤)

t 統計量是:0.15/ 0.064 = 2.3438(不是 p 統計量,因為我們使用標準誤差!)

t-prob = p-value = 2*(1-tcdf( | 2.3438 | ,nv)) (學生分佈的 p 值而不是正常分佈的 p 值!)


編輯

這並非特定於 GARCH 參數,而是特定於檢驗統計理論。

主要思想:

只有在總體變異數沒有不確定性的情況下,我們才應該使用 z 檢驗。然而,這種情況很少發生,因此 p 值是使用學生 t 分佈獲得的。如果樣本量足夠大,則可以使用正態分佈(即 z 檢驗)。

讓我們 X 是一個高斯隨機變數,讓 $ \bar{X} $ 為樣本均值。

標準化統計量 z 是正態分佈的(參見中心極限定理),由下式給出:

$ z = (\bar{x} - m_{0} )/ \sigma_{\bar{X}} $

在哪裡 $ \sigma_{\bar{X}} $ 是樣本均值的標準差。我們可以根據總體變異數計算這個標準差 $ \sigma_{X}^{2} $ 它由以下給出:

$$ \begin{equation*}\begin{aligned} \sigma_{\bar{X}}^{2} &=& var{\dfrac{1}{n}(X_{1}+\ldots + X_{n})}\ &=&\dfrac{1}{n^2} var{( X_{1}+\ldots + X_{n} )}\ &=&\dfrac{1}{n^2} (\sigma_{X}^{2}+ \ldots+ \sigma_{X}^{2})\ &=&\dfrac{1}{n^2} (n\sigma_{X}^{2})\ &=& \frac{\sigma_{X}^{2}}{n} \end{aligned}\end{equation*} $$ 但是,由於我們不知道總體變異數 $ \sigma^{2}{X} $ 我們需要對其進行估計,這會引入一些不確定性。近似總體變異數 $ \sigma{X}^{2} $ ,(通常)我們使用由 給出的樣本變異數:

$$ \begin{equation*} s_{X}^{2}=\dfrac{1}{n-1}\sum_{i=1}^{n}(X_{i}-\bar{X})^{2} \end{equation*} $$ 然後樣本均值的變異數近似如下:

$ \widehat{ \sigma^{2}{\bar{X}}} = \frac{s{X}^{2} }{ n} $

(代替 $ \frac{\sigma_{X}^{2}}{n} $ )

所以標準誤差(考慮到這種不確定性)是:

$ se = \sqrt{\widehat{ \sigma^{2}{\bar{X}}} } = \frac{s{X} }{\sqrt{n}} $


z檢驗修改如下:

$ z = \frac{ \bar{x} - m_{0} }{ \sigma_{\bar{X}} } $

變成:

$ t = \frac{ \bar{x} - m_{0} }{ se } $

和 $ t $ 將是學生 t 以(n 個參數)自由度分佈(見這裡)。

我們使用標準誤差而不是標準差這一事實使 Z 檢驗成為 T 檢驗。當我們使用 MLE 方法時,也是一樣的,我們可以將 X 替換為估計參數(這是漸近高斯隨機變數)。我們不使用他們的真實標準偏差,但我們使用它的估計。Hessian 給我們的是標準誤差,而不是標準偏差(因為存在不確定性——我們觀察的不是總體而是樣本)。所以我們應該使用 $ t $ 測試。

請注意,當 $ n $ (觀察次數)增加學生 t 分佈變得更接近正態分佈,然後使用正態分佈或學生 t 分佈獲得的 p 值將變得相同(參見 @John 評論)。這是合乎邏輯的,因為不確定性會隨著觀察次數的增加而降低。

引用自:https://quant.stackexchange.com/questions/24803