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(09)第九章 时间序列分析2
指数曲线趋势方程: 指数曲线趋势方程: t 1 2 3 4 n yi ab ab2 ab3 ab4 abn yi / yi-1 — b b b b
y = ab
t
2.估计模型的参数 2.估计模型的参数
方法: 分段平均法 最小二乘法 三点估计法… 3.计算趋势变动测定值 —将自变量 t 的取值,依次代入趋势方程,求出 相应时期的趋势变动测定值。
t2
1 4 9 16 25 36 49 64 81 100 121 144 169
合计
91
182505.8 1516487.3
819
解 已知 n = 13, ∑ t = 91, ∑ y = 182505 .8,
∑ ty = 1516487 .3, ∑ t = 819 , 则 n ∑ ty ∑ t ∑ y 13 × 1516487 .3 91 × 182505 .8 b= = n ∑ t (∑ t ) 13 × 819 91
对时间数列的各项数值,按照一定的时距进行逐期 对时间数列的各项数值, 移动,计算出一系列序时平均数,形成一个派生的平均数 以此削弱不规则变动的影响, 时间数列,以此削弱不规则变动的影响,达到对原序 列进行修匀的目的,显示出原数列的长期趋势。 列进行修匀的目的,显示出原数列的长期趋势。 若原数列呈周期变动,应选择现象的变动周期作为 移动的时距长度。 移动的时距长度。
ty
t2
1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6
7610.6 8491.3 9448.0 9832.2 10209.1 11147.7 12735.1 14452.9 16283.1 17993.7 19718.4 21454.7 23129.0
(1)
由于这样计算出来的平均数的时期不明确, 由于这样计算出来的平均数的时期不明确,故不 能作为趋势值。解决办法: 能作为趋势值。解决办法:
对第一次移动平均的结果, 对第一次移动平均的结果,再作一次移动 平均。(移正) 。(移正 平均。(移正)
1 (1) (1) M3 = M2.5 + M3.5 2 1 y1 + 2 y2 + 2 y3 + 2 y4 + y5 = 2 4
t2
t3
t4
t5
t6
时间序列: y1 , y2 , yn-1 , yn
1 M2 = ( y1 + y2 + y3 ) 3 1 (1) M3 = ( y2 + y3 + y4 ) 3
(1)
Mn1
(1)
1 = ( yn2 + yn1 + yn ) 3
简单移动平均(偶数项移动平均) 简单移动平均(偶数项移动平均)
y2 + y3 + y4 + y5 4 y3 + y4 + y5 + y6 4 y4 + y5 + y6 + y7 4
y2 + y3 + y4 + y5 y3 + y4 + y5 + y6 1 y2 + y3 + y4 + y5 + 1 y6 + 2 4 4 =2 4 2
2
n. yn
【例】
年份
1998 1999 2000 2001 2002 2003
t
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
GDP (y)
7610.6 8491.3 9448.0 9832.2 10209.1 11147.7 12735.1 14452.9 16283.1 17993.7 19718.4 21454.7 23129.0
ty
7610.6 16982.6 28344.0 39328.8 51045.5 66886.2 89145.7 115623.2 146547.9 179937.0 216902.4 257456.4 300677.0
4 3
4
3
若时间序列的环比发展速度大体相同, 速度大体相同, 5 可配合指数曲线方程。 可配合指数曲线方程 。
y 5 = y5 y4 y5 y4 5 4
直线趋势方程: 直线趋势方程: t 1 2 3 4 n yi a+b a + 2b a + 3b a + 4b a + nb
y = a + bt
2
某种商品零售量
30 25 20 15 10 5 0 第一年
原数列 三项移动平均
五项移动平均
四项移动平均
第二年
第三年
第四年
利用移动平均分析工具进行预测
打开“ 时间数列分析与预测.xls”工作簿 工作簿, ① 打开 “ 时间数列分析与预测 .xls 工作簿 , 选择“移动平均”工作表。 选择“移动平均”工作表。 在单元格F 中分别输入“ ②在单元格F1、G1中分别输入“分析工具预测 预测标准误差” 值”和“预测标准误差” 。
-45663.6 -42456.5 -37792.0 -29496.6 -20418.2 -11147.7 0 14452.9 32566.2 53981.1 78873.6 107273.5 138774.0
1.移动平均法: 1.移动平均法: 移动平均法
移 动 平 均 法
奇数项移动 简单移动 偶数项移动 加权移动平均法
简单移动平均(奇数项移动平均) 简单移动平均(奇数项移动平均) 原数列 移动平均 新数列
t1 t2
t3
t4
t5
t6
t7
t1 +t2 +t3 t2 +t3 +t4 t3 +t4 +t5 t4 +t5 +t6 t5 +t6 +t7 3 3 3 3 3
产量 (y 吨)
440 431 469 331 580 780 569 270 548 133 580 819
移动平均数
n=3 —
496 847.3 539 793.7 566 061.0 566 074.0
n=4
— — 528 415.8 555 814.5
—
— —
移动平均法的特点
移动平均对数列具有平滑修匀作用, 移动平均对数列具有平滑修匀作用,移动项数 越多,平滑修匀作用越强; 越多,平滑修匀作用越强; 由移动平均数组成的趋势值数列, 由移动平均数组成的趋势值数列,较原数列的 项数少, 为奇数时,趋势值数列首尾 首尾各少 项数少,N为奇数时,趋势值数列首尾各少 N 1 2 N 为偶数时,首尾各少 项;N为偶数时,首尾各少 项; 局限:不能完整地反映原数列的长期趋势, 局限:不能完整地反映原数列的长期趋势,不 便于直接根据修匀后的数列进行预测。 便于直接根据修匀后的数列进行预测。
9.3 长期趋势分析
一、长期趋势测定方法之移动平均法 二、长期趋势测定方法之趋势模型法
二、长期趋势的测定方法 长期趋势测定的方法: 1. 移动平均法; 移动平均法; 2. 数学模型法。 数学模型法。
1.移动平均法: 1.移动平均法: 移动平均法
是测定时间序列趋势变动的基本方法。 是测定时间序列趋势变动的基本方法。
2 2
a = y bt
资料( 【例】已知某省GDP资料(单位:亿元)如下, 已知某省 资料 单位:亿元)如下, 拟合直线趋势方程,并预测1999年的水平。 年的水平。 拟合直线趋势方程,并预测 年的水平
年份
1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998
求解a 求解a、b的简捷方法
y
y′
a′
4 0
a’-a
y = a + bt
a
0 1 2 3 -3 -2 -1
5 1
6 2
7 3
t
取时间数列中间项为原点
∑t = 0
当 ∑ t = 0时 , 有 0时
∑ y = na + b ∑ t ∑ ty = a ∑ t + b ∑ t
b= n ∑ ty ∑ t ∑ y n ∑ t (∑ t )
2 2 2 2
= 1312 .89 182505 .8 91 a = y bt = 1312 .89 × = 4848 .68 13 13 即直线趋势方程为: y = 4848 .68 + 1312 .89 t
预测: 预测:
= 23229 . 14 (亿元 )
y 1999 = 4848 . 68 + 1312 . 89 × 14
( 2)
[
]
M3
(2)
1 1 y1 + y2 + y3 + y4 + y5 2 =2 4
偶数项移动平均
1. 2. 3. 4. 5.
6. 7. 8. 9.
(例如取4项)
移正平均
y1 y2 y3 y4 y5
y6 y7 y8 y9
移动平均
1 y + y + y + y +1 y y1 + y2 + y3 + y4 y1 + y2 + y3 + y4 + y2 + y3 + y4 + y5 1 2 3 4 2 5 =2 4 4 4 4
在输入区域中输入D1:D21 选定标志位于第一行, D1:D21, ④在输入区域中输入D1:D21,选定标志位于第一行, 间隔设为4,在输出区域中输入F2,即输出区域的 间隔设为4 在输出区域中输入F2, F2 左上角的绝对引用。选择图表输出和标准误差。 左上角的绝对引用。选择图表输出和标准误差。单 确定”按钮,所得结果如下图所示。 击“确定”按钮,所得结果如下图所示。