关于带有伯努利误差项的AR(1)过程混合性与遍历性的技术问询
我最近在研究带伯努利误差项的时间序列过程的混合性,先从一个简化的先导例子入手分析,之后遇到了AR(1)模型的相关问题,想请教各位:
先导简化例子
考虑如下时间序列过程:
$$y_t=\rho^t y_0+\epsilon_t$$
其中 $0<\rho<1$,$\epsilon_t$ 是独立同分布的伯努利变量:$\epsilon_t\overset{\text{i.i.d.}}{\sim} \text{Bernoulli} \left(\frac{1}{2} \right)$(即有50%概率取1,50%概率取0),初始值 $y_0$ 同样服从 $\text{Bernoulli} \left(\frac{1}{2}\right)$ 分布。
对于有限的 $t$,$y_t$ 有4种可能的结果:$0$、$1$、$\rho^t$ 和 $\rho^t+1$,每种结果的概率都是25%。我计算了联合概率与边际概率乘积的差异:
\begin{align}
P(y_t=1,y_0=1) &= P(y_0=1)P(y_t=1|y_0=1) \
&= \frac{1}{2} \times 0 \
&= 0 \
&\neq P(y_0=1)P(y_t=1) \
&= \frac{1}{2}\times\frac{1}{4} \
&= \frac{1}{8}
\end{align}
显然,$y_t$ 几乎必然收敛到 $\epsilon_t$(因为 $P(\underset{t\to\infty}{\lim}\rho^ty_0=0)=1$),而 $\epsilon_t$ 与 $y_0$ 独立,且 $y_t-\epsilon_t=O_{a.s.}(\rho^t)$。我观察到两个极限结果:
$$\lim_{t\to\infty}[P(y_t=1,y_0=1)-P(y_0=1)P(y_t=1)]=\frac{1}{4}-\frac{1}{4}=0$$
以及
$$\lim_{t\to\infty}[P(y_t=1|y_0=1)-P(y_t=1)]=0$$
这看起来说明该序列满足强混合性和一致混合性,但我不确定混合系数的收敛速率,也就是:
$$P(y_t=1,y_0=1) - P(y_0=1)P(y_t=1) = \mathcal{O}(?)$$
带伯努利误差的AR(1)模型问题
接下来我关注的是带有伯努利误差项的AR(1)模型,形式如下:
$$y_t=\rho y_{t-1}+\epsilon_t$$
其中初始值 $y_0=0$,$\epsilon_t\overset{\text{i.i.d.}}{\sim}\text{Bernoulli} \left(\frac{1}{2}\right)$。我们可以将 $t+n$ 时刻的变量展开为:
$$y_{t+n}=\rho^n y_{t}+\sum_{i=1}{n}\rho{n-i}\epsilon_{t+i}$$
和第一个例子类似,这个序列看起来也应该满足一致混合性或强混合性,但我不清楚具体该如何证明这一点。有没有能给我一些思路、提示或者相关推导方向的朋友?
备注:内容来源于stack exchange,提问作者Jack

