(19)時間序列分析

一)時間序列分析簡介

二)季節(jié)分解法

三)專家建模法

一、時間序列分析簡介

時間序列就是按時間順序排列的一組數(shù)據(jù)序列窃肠。

時間序列分析就是發(fā)現(xiàn)這組數(shù)據(jù)的變動規(guī)律并用于預測的統(tǒng)計技術(shù)禾锤。

時間序列分析有三個基本特點:

1)假設(shè)事物發(fā)展趨勢會延伸到未來

2)預測所依據(jù)的數(shù)據(jù)具有不規(guī)則性

3)不考慮事物發(fā)展之間的因果關(guān)系

目的:通過分析序列進行合理預測私股,做到提前掌握未來的發(fā)展趨勢,為業(yè)務決策提供依據(jù)恩掷,這也是決策科學化的前提倡鲸。

并不是所有的時間序列都一定包含四種因素,如以年為單位的詩句就可能不包含季節(jié)變動因素黄娘。

四種因素通常有兩種組合方式旦签。

1)四種因素相互獨立,即時間序列是四種因素直接疊加而成的寸宏,可用加法模型表示。

? ?Y=T+S+C+I

2)四種因素相互影響偿曙。即時間序列是四種因素相互綜合的結(jié)果氮凝,可用乘法模型表示。

? ?Y=T*S*C*I

其中望忆,原始時間序列值和長期趨勢可用絕對數(shù)表示罩阵;

季節(jié)變動竿秆、循環(huán)變動、不規(guī)則變動可用相對數(shù)(變動百分比)表示稿壁。

二幽钢、季節(jié)分解法

當我們對一個時間序列進行預測時,應該考慮將上述四種因素從時間序列中分解出來傅是。

為什么要分解這四種因素匪燕?

1)分解之后,能夠克服其他因素的影響喧笔,僅僅考量一種因素對時間序列的影響帽驯。

2)分解之后,也可以分析他們之間的相互作用书闸,以及他們對時間序列的綜合影響尼变。

3)當去掉這些因素后,就可以更好的進行時間序列之間的比較浆劲,從而更加客觀的反映事物變化發(fā)展規(guī)律嫌术。

4)分界之后,序列可以用來建立回歸模型牌借,從而提高預測精度度气。

所有的時間序列都要分解這四種因素嗎?

通常情況下走哺,我們考慮進行季節(jié)因素的分解蚯嫌,也就是將季節(jié)變動因素從原時間序列中去除,并生成由剩余三種因素構(gòu)成的序列來滿足后續(xù)分析需求丙躏。

為什么只進行季節(jié)因素的分解择示?

1)時間序列中的長期趨勢反映了事物發(fā)展規(guī)律,是重點研究的對象晒旅;

2)循環(huán)變動由于周期長栅盲,可以看做是長期趨勢的反映;

3)不規(guī)則變動由于不容易測量废恋,通常也不單獨分析谈秫。

4)季節(jié)變動有時會讓預測模型誤判其為不規(guī)則變動,從而降低模型的預測精度

綜上所述:當一個時間序列具有季節(jié)變動特征時鱼鼓,在預測值錢會先將季節(jié)因素進行分解拟烫。

步驟:

1、定義日期標示變量

即先將序列的時間定義好迄本,才能分析其時間特征硕淑。

2、了解序列發(fā)展趨勢

即序列圖,確定乘性還是加性

3置媳、進行季節(jié)因素分解

4于樟、建模

5、分析結(jié)果解讀

6拇囊、預測

1迂曲、定義日期標示變量

時間序列的特點就是數(shù)據(jù)根據(jù)時間點的順序進行排列,因此分析之前寥袭,SPSS需要知道序列的時間定義填硕,然后才能進行分析時間特征阔蛉。

根據(jù)源數(shù)據(jù)的格式進行選擇,并輸入第一個個案的具體數(shù)值。

此時會在源文件中生成三個新的變量车猬。

2串结、了解序列發(fā)展趨勢

完成日期標示變量的定義之后吠昭,需要先對時間序列的變化趨勢有所了解客扎,便于選擇合適的模型。即通過序列圖炭序,確定模型是乘性還是加性啤覆。

變量為”銷售數(shù)據(jù)“,時間軸標簽為”DATE--“惭聂,也就是我們自定義的時間窗声。

數(shù)據(jù)銷量序列圖

如何根據(jù)序列圖來判斷模型的乘性或加性?

1)如果隨著時間的推移辜纲,序列的季節(jié)波動變得越來越大笨觅,則建議使用乘法模型。

2)如果序列的季節(jié)波動能夠基本維持恒定耕腾,則建議使用加法模型见剩。

本例很明顯:隨著時間變化,銷售數(shù)據(jù)的季節(jié)波動越來越大扫俺,那么使用乘法模型會更精確苍苞。

3、進行季節(jié)因素分解

變量為”銷售數(shù)據(jù)“狼纬,且根據(jù)序列圖我們知道時間序列模型為乘性羹呵。

提示您會新生成四個變量

1)ERR(誤差序列)

從時間序列中移除季節(jié)因素、長期趨勢疗琉、和循環(huán)變動之后留下的序列冈欢,也就是原始序列中的不規(guī)則變動構(gòu)成的序列。

2)SAS(季節(jié)因素校正后序列):是移除原始序列中的季節(jié)因素后的校正序列盈简。

3)SAF(季節(jié)因子):是從序列中分解出的季節(jié)因素凑耻。其中的變量值根據(jù)季節(jié)周期的變動進行重復犯戏,如本例中季節(jié)周期為12個月,所以這些季節(jié)因子沒12個月重復一次拳话。

4)STC(長期趨勢和循環(huán)變動趨勢):這是原始序列中長期趨勢和循環(huán)變動構(gòu)成的序列。

如圖种吸,周期為12個月弃衍,季節(jié)因子12個月循環(huán)一次。

完成季節(jié)因素分解后的序列和原始序列之間有什么差異坚俗?

通過回執(zhí)序列圖的方法把原始序列和除去季節(jié)因子的三個序列(誤差序列镜盯、季節(jié)因素校正后序列、長期無視和循環(huán)變動序列)進行比較猖败。

要做四個序列圖速缆,會有四個變量

原始序列:使用變量”銷售數(shù)據(jù)“;

誤差序列:使用變量”ERR“恩闻;

季節(jié)因素校場后序列:使用變量”SAS“

長期趨勢和循環(huán)變動序列:使用變量”STC“

藍色線:原始序列

紫色線:長期趨勢和循環(huán)變動序列

淺棕色:季節(jié)因素校正后序列

綠色線:誤差序列(不規(guī)則變動)

因為誤差序列數(shù)值非常小艺糜,所以長期趨勢和循環(huán)變動序列(長期趨勢+循環(huán)變動)與季節(jié)因素校正后序列(長期趨勢+循環(huán)變動+不規(guī)則變動,即誤差)能夠基本重合幢尚。

在單獨做”季節(jié)因子SAF“的序列圖

因為是做”季節(jié)因子“的序列圖破停,所以只有一個變量”季節(jié)因子SAF“

我們看出:季節(jié)因素的周期是12個月,先下降尉剩,然后上升到第一個頂點真慢,再有略微的下降后,出現(xiàn)明顯的上升趨勢理茎,到第七個月時達到峰值黑界,然后一路下跌,直到最后一個月份有所回升皂林,之后進入第二個循環(huán)周期朗鸠。

通過對原始序列的季節(jié)分解,我們更好的掌握了原始序列所包含的時間特征式撼,從而選用適當?shù)哪P瓦M行預測童社。

三、專家建模法

時間序列的預測步驟有四步:

1)繪制時間序列圖觀察趨勢

2)分析序列平穩(wěn)性并進行平穩(wěn)化

3)書劍序列建模分析

4)模型評估與預測

平穩(wěn)性主要是指時間序列的所有統(tǒng)計性質(zhì)都不會隨著時間的推移而發(fā)生變化著隆。

對于一個平穩(wěn)的時間序列扰楼,具備以下特征:

1)均數(shù)和方差不隨時間變化

2)自相關(guān)系數(shù)只與時間間隔有關(guān),與所處的時間無關(guān)

自相關(guān)系數(shù)是研究序列中不同時期的相關(guān)系數(shù)美浦,也就是對時間序列計算其當前和不同滯后期的一系列相關(guān)系數(shù)弦赖。

平穩(wěn)化的方法----差分

差分就是指序列中相鄰的兩期數(shù)據(jù)之差。

一次差分=Yt-Yt-1

二次差分=(Yt-Yt-1)-(Yt-1-Yt-2)

具體的平穩(wěn)化操作過程會有專家建模法自動處理浦辨,我們只需要哼根據(jù)模型結(jié)果獨處序列經(jīng)過了幾階差分即可蹬竖。

時間序列分析操作:

要分析所有變量,所以選擇”銷售數(shù)據(jù)“

【專家建模器】--【條件】,勾選”專家建模器考慮季節(jié)性模型“

勾選”預測值“币厕,目的是生成預測值列另,并保存模型

時間序列分析結(jié)果解讀

該表顯示了經(jīng)過分析得到的最優(yōu)時間序列模型及其參數(shù),最優(yōu)時間U型獵魔性為ARIMA(0旦装,1页衙,1)(0,1阴绢,1)

求和自回歸移動平均模型ARIMA(p,d,q)(P,D,Q)

p:出去季節(jié)性變化之后的序列所滯后的p期店乐,通常為0或1,大于1的情況很少呻袭;

d:除去季節(jié)性變化之后的序列進行了d階差分眨八,通常取值為0,1或2左电;

q:除去季節(jié)性變化之后的序列進行了q次移動平均廉侧,通常取值0或1,很少會超過2券腔;

P伏穆,D,Q分別表示包含季節(jié)性變化的序列所做的事情纷纫。

因此本例可解讀為:

對除去季節(jié)性變化的序列和包含季節(jié)性變化的序列分別進行了一階差分和一次移動平均枕扫,綜合兩個模型而建立出來的時間序列模型。

該表主要通過R方或平穩(wěn)R方來評估模型擬合度辱魁,以及在多個模型時烟瞧,通過比較統(tǒng)計量找到最優(yōu)模型。

由于原始變量具有季節(jié)性變動因素染簇,所以平穩(wěn)的R方更具有參考意義参滴,等于32.1%,擬合效果一般锻弓。

該表提供了更多的統(tǒng)計量可以用來評估時間序列模型的擬合效果砾赔。

雖然平穩(wěn)R方僅僅是32.1%,但是”楊-博克斯Q(18)“統(tǒng)計量的顯著性P=0.706青灼,大于0.05(此處P>0.05是期望得到的結(jié)果)暴心,所以接受原假設(shè),認為這個序列的殘差符合隨機分布杂拨,同時沒有離群值出現(xiàn)专普,也都反映出數(shù)據(jù)的擬合效果還可以接受。

時間序列應用預測:

未來一年是到2016年12月弹沽,手動輸入即可

這是未來一年的銷售趨勢

如果想從全局來觀察預測趨勢檀夹,可以在把這一年的趨勢和以前的數(shù)據(jù)連接起來

此時的變量應該是”原始的銷售數(shù)量“和”2016年的預測銷售數(shù)量“

也可以在表中查看具體的數(shù)值

最后編輯于
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末筋粗,一起剝皮案震驚了整個濱河市,隨后出現(xiàn)的幾起案子炸渡,更是在濱河造成了極大的恐慌娜亿,老刑警劉巖,帶你破解...
    沈念sama閱讀 218,036評論 6 506
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件蚌堵,死亡現(xiàn)場離奇詭異暇唾,居然都是意外死亡,警方通過查閱死者的電腦和手機辰斋,發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 93,046評論 3 395
  • 文/潘曉璐 我一進店門,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來瘸味,“玉大人宫仗,你說我怎么就攤上這事∨苑拢” “怎么了藕夫?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 164,411評論 0 354
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵,是天一觀的道長枯冈。 經(jīng)常有香客問我毅贮,道長,這世上最難降的妖魔是什么尘奏? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 58,622評論 1 293
  • 正文 為了忘掉前任滩褥,我火速辦了婚禮,結(jié)果婚禮上炫加,老公的妹妹穿的比我還像新娘瑰煎。我一直安慰自己,他們只是感情好俗孝,可當我...
    茶點故事閱讀 67,661評論 6 392
  • 文/花漫 我一把揭開白布酒甸。 她就那樣靜靜地躺著,像睡著了一般赋铝。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪插勤。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上,一...
    開封第一講書人閱讀 51,521評論 1 304
  • 那天革骨,我揣著相機與錄音农尖,去河邊找鬼。 笑死苛蒲,一個胖子當著我的面吹牛卤橄,可吹牛的內(nèi)容都是我干的。 我是一名探鬼主播臂外,決...
    沈念sama閱讀 40,288評論 3 418
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼窟扑,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼喇颁!你這毒婦竟也來了?” 一聲冷哼從身側(cè)響起嚎货,我...
    開封第一講書人閱讀 39,200評論 0 276
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤橘霎,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎,沒想到半個月后殖属,有當?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體姐叁,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 45,644評論 1 314
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 37,837評論 3 336
  • 正文 我和宋清朗相戀三年洗显,在試婚紗的時候發(fā)現(xiàn)自己被綠了外潜。 大學時的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片。...
    茶點故事閱讀 39,953評論 1 348
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡挠唆,死狀恐怖处窥,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出,到底是詐尸還是另有隱情玄组,我是刑警寧澤滔驾,帶...
    沈念sama閱讀 35,673評論 5 346
  • 正文 年R本政府宣布,位于F島的核電站俄讹,受9級特大地震影響哆致,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏。R本人自食惡果不足惜患膛,卻給世界環(huán)境...
    茶點故事閱讀 41,281評論 3 329
  • 文/蒙蒙 一摊阀、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望。 院中可真熱鬧踪蹬,春花似錦驹溃、人聲如沸。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 31,889評論 0 22
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽。三九已至枝缔,卻和暖如春布疙,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間,已是汗流浹背愿卸。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 33,011評論 1 269
  • 我被黑心中介騙來泰國打工灵临, 沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道東北人趴荸。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 48,119評論 3 370
  • 正文 我出身青樓儒溉,卻偏偏與公主長得像,于是被迫代替她去往敵國和親发钝。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子顿涣,可洞房花燭夜當晚...
    茶點故事閱讀 44,901評論 2 355

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容