Начальные значения, размеры шагов и критерии сходимости

Общим моментом всех методов оценивания является необходимость задания пользователем некоторых начальных значений, размера шагов и критерия сходимости алгоритма. Все методы начинают свою работу с особого набора предварительных оценок (начальных значений), которые в дальнейшем последовательно уточняются от итерации к итерации. При первой итерации размер шага определяет, как сильно будут меняться параметры. Наконец, критерий сходимости определяет, когда итерационный процесс можно прекратить. Например, процесс итераций можно остановить, когда изменение функции потерь на каждом шаге становится меньше определенной величины.

4.8.Штрафные функции, ограничение параметров.

Все процедуры Нелинейного оценивания не имеют встроенных ограничений на область поиска. Это означает, что программа будет изменять значения параметров вне зависимости от допустимости получаемых значений. Например, в ходе логит регрессии оцениваемое значение можете получиться равным 0.0. В этом случае мы не можем вычислить логарифм (поскольку логарифм нуля не определен). В этой ситуации программа автоматически присваивает функции потерь штрафное значение, т.е. очень большое значение. В результате, оценивающие процедуры остаются внутри допустимого диапазона. Однако, в некоторых случаях, процесс оценивания зацикливается, и в результате, мы получаем огромное значение функции потерь. Это может случиться, например, если, если регрессионное уравнение включает взятие логарифма от независимой переменной, которая в некоторых случаях может принимать нулевое значение (в этом случае возникают проблемы с логарифмированием).

Для того, чтобы определить ограничения на область изменения параметров, следует добавить к функции потерь некоторую штрафную функцию, равную нулю при допустимых значениях параметра и очень большую при недопустимых. Ниже приведен пример определенной пользователем регрессии и функции потерь, включающий наложение штрафа, если хотя бы один из параметров a или b меньше или равен нуля:

Оцениваемая функция: v3 = a + b*v1 + (c*v2)

Функция потерь: L = (obs - pred)**2 + (a<0)*100000 + (b<0)*100000