最小平方差分法

最小平方差分法(Least Squares Differencing, LSD)是一種用於時間序列分析的方法,它通過最小化誤差平方和來估計時間序列的模型參數。這種方法的基本思想是找到一個模型,使得模型預測值與實際觀測值之間的誤差最小。

在時間序列分析中,通常會遇到這樣的問題:給定一系列的觀測值,如何找到一個函式(模型)來近似這些觀測值。最小平方差分法就是通過求解一個最佳化問題來找到這個模型。具體來說,就是找到一個模型參數向量θ,使得以下目標函式最小化:

[ \min{\theta} \sum{t=1}^{T} (y_t - \hat{y}_t)^2 ]

其中,( y_t )表示第t個觀測值,( \hat{y}_t )表示模型根據參數θ預測的第t個值。這個目標函式就是誤差平方和,它衡量了模型預測值與實際觀測值之間的差異。通過最小化這個目標函式,我們可以找到最優的模型參數θ。

最小平方差分法在統計學、信號處理、控制理論等領域有著廣泛的套用,尤其是線上性模型和非線性模型的參數估計中。對於線性模型,可以通過矩陣運算來高效地求解最小二乘問題;對於非線性模型,則通常需要使用疊代算法來找到最優解。