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长记忆过程自协方差函数的完整渐近级数

研究问题
对记忆参数介于负二分之一与二分之一之间的平稳长记忆过程,如何构造自协方差的高阶近似并评估其计算精度?
方法与思路
作者使用积分边界存在临界点时的 Fourier 型积分展开,推导无限阶渐近级数,所考察谱密度类包含平稳可逆 ARFIMA。
材料陈述的贡献
摘要给出自协方差的无限阶展开及首项误差阶,并称数值计算中,单调衰减序列在较小滞后下也可获得准确近似。
阅读关注点
应核对谱密度的正则条件、高阶系数与余项控制,以及级数截断、滞后大小和参数取值如何影响实际近似误差。
阅读边界
仅据所给 RePEc 出版社摘要解读;摘要未列完整谱密度条件,数值准确性取决于序列形态与滞后,不能视为统一误差保证。

原文摘要

An infinite-order asymptotic expansion is given for the autocovariance function of a general stationary long-memory process with memory parameter d[set membership, variant](-1/2,1/2). The class of spectral densities considered includes as a special case the stationary and invertible ARFIMA(p,d,q) model. The leading term of the expansion is of the order O(1/k1-2d), where k is the autocovariance order, consistent with the well known power law decay for such processes, and is shown to be accurate to an error of O(1/k3-2d). The derivation uses Erdélyi's [Erdélyi, A., 1956. Asymptotic Expansions. Dover Publications, Inc, New York] expansion for Fourier-type integrals when there are critical points at the boundaries of the range of integration - here the frequencies {0,2[pi]}. Numerical evaluations show that the expansion is accurate even for small k in cases where the autocovariance sequence decays monotonically, and in other cases for moderate to large k. The approximations are easy to compute across a variety of parameter values and models.

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