In this paper, we explore dimension reduction for functional time series. We propose a generalized dynamic functional principal component analysis (GDFPCA) which does not rely on spectral density estimation and demonstrates strong empirical performance for both stationary and nonstationary functional time series. We define the generalized dynamic functional principal components (GDFPCs) as static factor time series in a functional dynamic factor model and obtain their multivariate representation from a truncation of the functional dynamic factor model. Estimation is based on a least-squares reconstruction criterion and implemented via a two-step procedure for the coefficient vectors of the loading curves under a basis expansion. We establish mean-square consistency of the reconstructed functional time series under weak stationarity. Simulation studies show that GDFPCA performs comparably to dynamic functional principal component analysis (DFPCA) for stationary data, while providing improved reconstruction accuracy in nonstationary settings, where both DFPCA and functional principal component analysis (FPCA) deteriorate. Applications to real datasets support the empirical advantages observed in the simulations.


翻译:本文探讨函数时间序列的降维问题。我们提出了一种广义动态函数主成分分析(GDFPCA)方法,该方法不依赖于谱密度估计,并在平稳与非平稳函数时间序列中均展现出优异的实证性能。我们将广义动态函数主成分(GDFPCs)定义为函数动态因子模型中的静态因子时间序列,并通过截断函数动态因子模型获得其多元表示。估计基于最小二乘重构准则,通过基展开下对载荷曲线系数向量的两步程序实现。我们在弱平稳条件下建立了重构函数时间序列的均方一致性。模拟研究表明,对于平稳数据,GDFPCA与动态函数主成分分析(DFPCA)性能相当;而在非平稳场景下,当DFPCA与函数主成分分析(FPCA)性能退化时,GDFPCA能提供更高的重构精度。实际数据集的应用结果支持了模拟中观察到的实证优势。

0
下载
关闭预览

相关内容

在统计中,主成分分析(PCA)是一种通过最大化每个维度的方差来将较高维度空间中的数据投影到较低维度空间中的方法。给定二维,三维或更高维空间中的点集合,可以将“最佳拟合”线定义为最小化从点到线的平均平方距离的线。可以从垂直于第一条直线的方向类似地选择下一条最佳拟合线。重复此过程会产生一个正交的基础,其中数据的不同单个维度是不相关的。 这些基向量称为主成分。
【牛津博士论文】无限维空间中的广义变分推断
专知会员服务
20+阅读 · 2025年8月11日
最新《生成式数据增强的统一框架》综述,85页pdf
专知会员服务
66+阅读 · 2023年10月8日
最新《自动微分》综述教程,71页ppt
专知会员服务
22+阅读 · 2020年11月22日
西北大学等最新《深度主动学习》全面综述论文,30页pdf
自动结构变分推理,Automatic structured variational inference
专知会员服务
41+阅读 · 2020年2月10日
浅谈主动学习(Active Learning)
凡人机器学习
32+阅读 · 2020年6月18日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 4月24日
VIP会员
最新内容
ICML 2026 | CFPO:用反事实策略优化提升多模态推理
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:45
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:43
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
4+阅读 · 今天14:31
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
2+阅读 · 今天14:11
《人工智能生成的零日漏洞:对未来作战的影响》
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
8+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
5+阅读 · 6月22日
相关资讯
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员