Kiedy należy wybrać modele poprzez zminimalizowanie AIC?

12

Jest dobrze ustalone, przynajmniej wśród statystyków pewnego wyższego kalibru, że modele z wartościami statystyki AIC mieszczącymi się w pewnym progu wartości minimalnej należy uznać za odpowiednie jako model minimalizujący statystyki AIC. Na przykład w [1, s. 221] znajdujemy

Wtedy modele z małym GCV lub AIC będą uważane za najlepsze. Oczywiście nie należy ślepo minimalizować GCV lub AIC. Wszystkie modele o względnie małych wartościach GCV lub AIC należy raczej uznać za potencjalnie odpowiednie i ocenione zgodnie z ich prostotą i przydatnością naukową.

Podobnie w [2, s.144] mamy

Sugerowano (Duong, 1984), że modele o wartościach AIC mieszczących się w granicach c wartości minimalnej należy uznać za konkurencyjne (przy wartości c = 2 jako wartości typowej). Wybór spośród modeli konkurencyjnych może wówczas opierać się na takich czynnikach, jak biel reszt (sekcja 5.3) i prostota modelu.

Bibliografia:

  1. Ruppert, D .; Wand, MP & Carrol, RJ Semiparametric Regression , Cambridge University Press, 2003
  2. Brockwell, PJ & Davis, RA Wprowadzenie do szeregów czasowych i prognoz , John Wiley & Sons, 1996

Biorąc powyższe pod uwagę, który z dwóch poniższych modeli powinien być preferowany?

print( lh300 <- arima(lh, order=c(3,0,0)) )
# ... sigma^2 estimated as 0.1787:  log likelihood = -27.09,  aic = 64.18
print( lh100 <- arima(lh, order=c(1,0,0)) )
# ... sigma^2 estimated as 0.1975:  log likelihood = -29.38,  aic = 64.76

Mówiąc bardziej ogólnie, kiedy właściwe jest wybieranie modeli poprzez ślepe minimalizowanie AIC lub powiązanych statystyk?

Hibernacja
źródło
Nie podałeś AIC dla żadnego modelu.
Peter Flom - Przywróć Monikę
Pokazałem, jak to zrobić za pomocą R.
Hibernacja
1
Podane poniżej problemy +1 w modelach ARIMA. Ale poza tym: „Uproszczenie modelu prognostycznego: badanie symulacyjne na podstawie danych klinicznych”. Ambler 2002 jest najczęściej cytowanym odniesieniem w tym zakresie.
Charles,

Odpowiedzi:

4

Parafrazując notatki z wykładu Cosmy Shalizi o prawdzie o regresji liniowej , nigdy nie wybierzesz modelu tylko dlatego, że zdarzyło się, że zminimalizował on statystyki takie jak AIC , dla

Every time someone solely uses an AIC statistic for model selection, an angel loses its
wings. Every time someone thoughtlessly minimises it, an angel not only loses its wings,
but is cast out of Heaven and falls in most extreme agony into the everlasting fire.
skulker
źródło
1
Jak powiedział jeden słynny Żyd: „Wyobraźnia jest lepsza niż wiedza” :)
Hibernacja
I, jak powiedział jeden słynny nie-Żyd, „Możesz wiele zobaczyć, patrząc” (Yogi Berra).
Peter Flom - Przywróć Monikę
To, co widzimy, zależy oczywiście głównie od tego, czego szukamy. --John Lubbock
Hibernacja
12

Powiedziałbym, że stosowanie AIC przy wyborze modelu jest często właściwe, ale rzadko słuszne jest używanie go jako jedynej podstawy wyboru modelu. Musimy także wykorzystać wiedzę merytoryczną.

W twoim konkretnym przypadku porównujesz model z AR trzeciego rzędu w porównaniu z modelem z AR pierwszego rzędu. Oprócz AIC (lub czegoś podobnego) przyjrzałbym się wykresom autokorelacji i częściowej autokorelacji. Chciałbym również rozważyć, co 3rd modelu zamówienie będzie oznaczać . Czy ma sens? Czy przyczynia się do wiedzy merytorycznej? (Lub, jeśli jesteś zainteresowany prognozowaniem, czy to pomaga przewidzieć?)

Mówiąc bardziej ogólnie, czasami zdarza się, że znalezienie bardzo małego rozmiaru efektu jest interesujące.

Peter Flom - Przywróć Monikę
źródło
Czy powiedziałeś właśnie, że żaden dobry algorytm wyboru modelu arima nie powinien opierać się wyłącznie na kryterium AIC (lub podobnym)?
Hibernacja
Tak, powiedziałem to.
Peter Flom - Przywróć Monikę
I na tym koniec usłyszałem to jako do widzenia auto.arima. Wolę stosować podejście przedstawione w rozdziale 6 Bisgaard, S. i Kulahci, M. Analiza szeregów czasowych i prognozowanie przez przykład John Wiley & Sons, Inc., 2011, jeszcze bardziej szczegółowo w rozdziale 6.5 FUNKCJA ODPOWIEDZI IMPULSU NA BADANIE RÓŻNICE W MODELACH
Hibernacja
1
@Hibernating: Autorzy auto.arima, Hyndmanem & Khandakar (2008) , mówi: - „. Automatyczne prognozy dużej liczby jednowymiarowych szeregów czasowych są często potrzebne w biznesie Powszechne jest mieć ponad tysiąc linii produktów, które wymagają prognozowania przynajmniej raz w miesiącu. Nawet gdy wymagana jest mniejsza liczba prognoz, nikt nie może być odpowiednio przeszkolony w zakresie korzystania z modeli szeregów czasowych do ich wytworzenia. W takich okolicznościach algorytm automatycznego prognozowania jest niezbędnym narzędziem ”. Zwróć uwagę na te okoliczności .
Scortchi - Przywróć Monikę
2
Dzięki, ale wcześniej to przeczytałem. Nawet jeśli na razie zignorujemy oczywiste problemy z częścią „auto”, są problemy z częścią „arima”, zwłaszcza gdy zostanie ona rozszerzona o modele sezonowe. Sezonowe modele ARIMA zostały ostro skrytykowane przez PJ Harrison, C Chatfield i niektóre inne osobowości, z których lubiłem uczyć się. Nie mam nic przeciwko automatycznemu prognozowaniu, gdy jest to i) absolutnie konieczne i ii) w oparciu o algorytmy potrafię znaleźć dźwięk - w przeciwnym razie podążam za radą DR Coxa w jego komentarzu do artykułu o „dwóch kulturach” Leo Breimana w Stat Science kilka lat temu.
Hibernacja
8

Możesz myśleć o AIC jako o bardziej rozsądnym (tj. Większym) odcięciu wartościJednak wybór modelu oparty na wartościach lub dowolnej innej metodzie jednej zmiennej naraz jest trudny, ponieważ występują wszystkie problemy związane ze stopniowym wyborem zmiennych. Ogólnie rzecz biorąc, AIC działa najlepiej, jeśli jest używany do wyboru unikalnego pojedynczego parametru (np. Współczynnika skurczu) lub do porównania 2 lub 3 modeli kandydujących. W przeciwnym razie dopasowanie całego zestawu zmiennych w jakikolwiek sposób, przy użyciu skurczu lub redukcji danych, często spowoduje lepszą dyskryminację predykcyjną. Parsimony stoi w sprzeczności z dyskryminacyjną prognozą.PPP

Frank Harrell
źródło
2
Twoje ostatnie zdanie jest interesujące. Pamiętam, że czytałem, że dodanie nawet niewielkich predyktorów do regresji może być uzasadnione, jeśli ostatecznym celem jest przewidywanie. Wtedy nie zwracałem na to większej uwagi, ale teraz spróbuję znaleźć to odniesienie.
Hibernacja
3
Zamiast dodawać powiedziałbym, że unikaj usuwania . I to nie tylko przewidywanie, ale stosowanie statystycznych ocen asocjacji do kierowania wyborem zmiennych powoduje błędy i nieprawidłowe błędy standardowe i limity ufności.
Frank Harrell,