时间序列预测方法实例 Prepared on 22 November 2020
p t p y φ-+p φ为模型参数;)t 为白噪声序列,它反映所有其它因素干扰。
)表明,t y 是自身过去的观察值12,t t t p y y y ---的线性组合,常记为
p p B φ=()(t B y e t =AR (p )的特征方程,特征方程的p ,称
个特征根都在单位圆外,即
p 在建模之前应先对时间序列的均值进行检验,如果样本均值的绝对值小于样本标准差倍,则序列可看成零均值序列,否则,应对序列进行零均值化处理。
然后按照如下步骤建模。
模型中阶数p 0,1,P 2
()k δ
为p=k(p=0时2(0)r δ=,由经验而定,取
p 满足:
1()min k P
AIC p ≤≤= p 为模型阶数p 的AIC 准则估计[3]2)参数估计
AR(p)模型的参数估计方法较多,AR 法、极大似然估计法和Burg 算法等。
上述方法中,最小二乘法进行参数估计比较简单,参数估计无偏,精度高,本文选用此种方法进行估计。
已知样本序列2p m x +⎪⎬⎪⎪⎭,22,p p m e e ϕϕ+⎪⎪⎪
==⎬⎨⎬⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎭⎭
,估计算法如下:{}1221
m
n n p n p x x x x ϕϕϕ--++++
∑
12112p p p p p
p p p φρφρρφρφ----+⎨⎪
⎪=+⎩ 式(13)写成矩阵形式为
1
2111
2221331
2
3
1
1
1
1p p p p p p p p ρρρρρρρρρρρρρρρφ------⎡⎤⎤⎢⎥⎥⎢⎥⎥⎢⎥⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦ (14)
1,2,3,,ˆ0
1,
j
kj j p j p k
φψ
=⎧=⎨=+⎩ (15)
利用公式(15)、(16)计算AR 模型的自相关函数与偏自相关函数并绘制成曲线,如图自相关函数ˆt ρ曲线 图3 )建立模型 可看出,
ˆt ρ随着t 的增大而衰减,可认为是拖尾的;而偏自相关函数。