Выбор модели основан на анализе структуры сезонных колебаний
1) Если амплитуда колебаний примерно постоянна, то строят аддитивную модель.
2) Если амплитуда возрастает, то мультипликативную модель.
Основная задача эконометр. анализа - выявление каждой из компонент. В зависимости от наличия основной тенденции выделяют ряды:
- стационарные (ср. значение и дисперсия постоянны): x(k) є (µ,σ2), µ = const, σ2 = const.
- нестационарные (содержат осн. тенденцию развития): x(k) є (µ,σ2), µ = var, σ2 = const.
3) случайные члены εi должны быть независимы друг от друга.
Укажем самые распространенные методы анализа временных рядов.
Название метода | Характеристика метода | |||
Спектральный анализ | Позволяет находить периодические составляющие временного ряда. | |||
Корреляционный анализ | Позволяет находить сущ-ые периодические зависимости и соответствующие им задержки (лаги) как внутри 1го ряда (автокорреляция), так и между несколькими рядами (кросскорреляция). | |||
Модели авторегрессии и скользящего среднего | Модели ориентированы на описание процессов, проявляющих однородные колебания, возбуждаемые случайными воздействиями. Позволяют предсказывать будущие значения ряда. | |||
Многоканальные модели авторегрессии и скользящего среднего | Модели применяются в тех случаях, когда имеется несколько коррелированных между собой временных рядов. В них имеются колебания, возбуждаемые одной причиной. Позволяют предсказывать будущие значения ряда. | |||
Сезонная модель Бокса-Дженкинса | Применяется, когда временной ряд содержит явно выраженный линейный тренд и сезонные составляющие. Позволяет предсказывать будущие значения ряда. Модель была предложена в связи с анализом авиаперевозок. | |||
Прогноз экспоненциально взвешенным скользящим средним | Простейшая модель прогнозирования временного ряда. Применима во многих случаях. В том числе охватывает модель ценообразования на основе случайных блужданий. | |||
Методы:Статистические (выделение/удаление тренда и сезонности) и динамические. К статистическим подходам относятся вероятностные модели. К динамическим — теория Такенса (Такенса-Мане)
ВР - серия числовых величин, полученных ч/з регулярные промежутки времени.
Идея: Факторы, влияющие на отклик изучаемой системы, действовали некоторым образом в прошлом и настоящем, и ожидается, что они будут действовать схожим образом и в не слишком далеком будущем. Цель ВР: оценка и вычленение этих влияющих факторов с целью прогноза дальнейшего поведения системы и выработки рациональных управленческих решений.
Факторы, влияющие на значения ВР: Тренд (изменение ВР). Циклическая компонента объясняет отклонения от тренда с период-ю от 2 до 10 лет. Сезонная компонента определяет короткопериодические колебания, связанные именно с изменениями внутригодовой активности, и повтор-ся через более или менее фиксир. моменты времени. Нерегулярная компонента (ошибка наблюдения) вызывает отклонения от хода отклика, опред-го трендовой, циклической и сезонной составляющими. Она может быть рассмотрена как случайная, и потому непрогнозируемая
Стационарные ВР – ряды, у которых вероятн. свойства не измен. с течением времени. Это такой ряд, который имеет постоянную среднюю, а значения ряда колеблются вокруг этой средней с некоторой постоянной дисперсией. Ряд называется строго стационарным (или стационарным в узком смысле), если совместное распред-е вероятностей m наблюдений , , , …, такое же как и для m наблюдений , , , …, , для любых m, , , …, и . Свойства строго стационарных рядов не меняются при изменении начала отсчета времени. Ряд Xt называется слабо стационарным (или стационарным в широк см.), если его мат ожидание, дисперсия и ковариация не зависят от момента времени t:
1. E( ) = µ -постоянное математическое ожидание
2. D( )=y(0) - постоянная дисперсия
3. - постоянная автоковариация.
Автокорреляция — статистическая взаимосвязь между случайными величинами из одного ряда, но взятых со сдвигом, например, для случайного процесса — со сдвигом по времени.
Автокорреляционная функция определяется интегралом: и показывает связь сигнала (функции f(t)) с копией самого себя, смещённого на величину ., показывает характерные времена для исследуемых процессов
Автокорреляция – зависимость тек. значения случ. члена от непосредственно предшествующего значения. Т.о. автокорреляция случайного члена нарушает п.3. Причинами автокор-ции могут быть: ошибки спецификации (неправильно подобранная мат. ф-ция), необходимость введения в модель новой переменной, ошибки наблюдения. Наличие автокор-ции проверяется с помощью критерия Дарбина-Уотсона.
Значение статистики DW распределено в интервале (0,4). По таблице распределения статистики DW на основании уровня значимости α, объема выборки n и числа объясняющих переменных k находят критические точки d1,d2.
Проверка автокор-ции:
1. Формируется гипотеза Н0 об отсутствии автокор-ции: , гипотезы H1: > 0 о наличии положит. автокор-и и о наличии отрицат. автокор-и.
2. Выбирается уровень значимости .
3. По табл распред-я DW на основании α, n и k находят критич-е т-и d1 и d2
4. На основании выбор. данных для построен. регрессии рассчит-ся значение DW:
- если 0 < DW < d1, то с вероятностью 1- α принимается гипотеза Н1,
- если d1 < DW < d2 , то нет оснований для принятия или не… всех гипотез,
- если d2 < DW < 4-d2, то с вероятностью 1- α принимается гипотеза Н0,
- если 4-d2 < DW < 4-d1, то неопределенность,
- если 4-d1 < DW < 4, то с вероятностью 1- α принимается гипотеза Н2.
Если DW попадает в зону неопределенности, то для обнаружения автокор-ци исп-ся др методы. Если утверждается наличие автокор-ции, то пытаются ее устранить.