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書記が数学やるだけ#633 差分方程式の解法

    時系列分析を考える上で基礎となる差分方程式について。


    問題

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    説明

    時系列データは至る所で見られる。

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    差分方程式は,高校数学では漸化式と呼んでいたもので,微分方程式の離散バージョンとも言える。解を求めるのは難しいことが多いが,大体の挙動だけなら簡単に示せる。

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    解答

    1階の差分方程式について,反復法を用いて解いてみる。

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    2階の差分方程式について,係数により解の発散・収束が変わる。これは後にAR過程の定常性を考える時に重要である。

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    特性方程式から,解の安定性を示す。

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    具体的な係数について解を求めてみる。

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    特殊解を求めるには,微分方程式と同様の未定乗数法が使える。

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