Matrix-valued time series are increasingly common in economics and finance, but existing approaches such as matrix autoregressive and dynamic matrix factor models often impose restrictive assumptions and fail to capture complex dependencies. We propose a hybrid framework that integrates autoregressive dynamics with a shared low-rank common factor structure, enabling flexible modeling of temporal dependence and cross-sectional correlation while achieving dimension reduction. The model captures dynamic relationships through lagged matrix terms and leverages low-rank structures across predictor and response matrices, with connections between their row and column subspaces established via common latent bases to improve interpretability and efficiency. We develop a computationally efficient gradient-based estimation method and establish theoretical guarantees for statistical consistency and algorithmic convergence. Extensive simulations show robust performance under various data-generating processes, and in an application to multinational macroeconomic data, the model outperforms existing methods in forecasting and reveals meaningful interactions among economic factors and countries. The proposed framework provides a practical, interpretable, and theoretically grounded tool for analyzing high-dimensional matrix time series.


翻译:矩阵值时间序列在经济学与金融学中日益普遍,但现有方法如矩阵自回归模型和动态矩阵因子模型通常施加了限制性假设,且难以捕捉复杂的依赖关系。本文提出一种混合框架,将自回归动态与共享的低秩公共因子结构相结合,从而在实现降维的同时,能够灵活地建模时间依赖性与横截面相关性。该模型通过滞后矩阵项捕捉动态关系,并利用预测矩阵与响应矩阵间的低秩结构,通过公共潜在基建立其行空间与列空间之间的关联,以提高可解释性与效率。我们开发了一种计算高效的基于梯度的估计方法,并建立了统计一致性与算法收敛性的理论保证。大量模拟实验表明,该模型在各种数据生成过程中均表现出稳健的性能;在一项跨国宏观经济数据的应用中,该模型在预测方面优于现有方法,并揭示了经济因子与国家间有意义的交互作用。所提出的框架为分析高维矩阵时间序列提供了一种实用、可解释且理论依据充分的工具。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+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
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员