应用时间序列分析有哪几种方法? 时间序列预测方法有哪些分类,分别适合使用的情况是?

作者&投稿:吴吴 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

时间序列分析常用的方法:趋势拟合法和平滑法。

1、趋势拟合法就是把时间作为自变量,相应的序列观察值作为因变量,建立序列值随时间变化的回归模型的方法。包括线性拟合和非线性拟合。

线性拟合的使用场合为长期趋势呈现出线形特征的场合。参数估计方法为最小二乘估计。

非线性拟合的使用场合为长期趋势呈现出非线形特征的场合。其参数估计的思想是把能转换成线性模型的都转换成线性模型,用线性最小二乘法进行参数估计。实在不能转换成线性的,就用迭代法进行参数估计。

2、平滑法是进行趋势分析和预测时常用的一种方法。它是利用修匀技术,削弱短期随机波动对序列的影响,使序列平滑化,从而显示出长期趋势变化的规律 。

扩展资料

时间序列分析的主要用途:

1、系统描述

根据对系统进行观测得到的时间序列数据,用曲线拟合方法对系统进行客观的描述。

2、系统分析

当观测值取自两个以上变量时,可用一个时间序列中的变化去说明另一个时间序列中的变化,从而深入了解给定时间序列产生的机理。

3、预测未来

一般用ARMA模型拟合时间序列,预测该时间序列未来值。

4、决策和控制

根据时间序列模型可调整输入变量使系统发展过程保持在目标值上,即预测到过程要偏离目标时便可进行必要的控制。

参考资料来源:百度百科-时间序列分析



时间序列分析(Time series analysis)是一种动态数据处理的统计方法。该方法基于随机过程理论和数理统计学方法,研究随机数据序列所遵从的统计规律,以用于解决实际问题。

简介
它包括一般统计分析(如自相关分析,谱分析等),统计模型的建立与推断,以及关于时间序列的最优预测、控制与滤波等内容。经典的统计分析都假定数据序列具有独立性,而时间序列分析则侧重研究数据序列的互相依赖关系。后者实际上是对离散指标的随机过程的统计分析,所以又可看作是随机过程统计的一个组成部分。例如,记录了某地区第一个月,第二个月,……,第N个月的降雨量,利用时间序列分析方法,可以对未来各月的雨量进行预报。
随着计算机的相关软件的开发,数学知识不再是空谈理论,时间序列分析主要是建立在数理统计等知识之上,应用相关数理知识在相关方面的应用等。

组成要素
一个时间序列通常由4种要素组成:趋势、季节变动、循环波动和不规则波动。
趋势:是时间序列在长时期内呈现出来的持续向上或持续向下的变动。
季节变动:是时间序列在一年内重复出现的周期性波动。它是诸如气候条件、生产条件、节假日或人们的风俗习惯等各种因素影响的结果。
循环波动:是时间序列呈现出得非固定长度的周期性变动。循环波动的周期可能会持续一段时间,但与趋势不同,它不是朝着单一方向的持续变动,而是涨落相同的交替波动。
不规则波动:是时间序列中除去趋势、季节变动和周期波动之后的随机波动。不规则波动通常总是夹杂在时间序列中,致使时间序列产生一种波浪形或震荡式的变动。只含有随机波动的序列也称为平稳序列。

基本步骤
时间序列建模基本步骤是:
①用观测、调查、统计、抽样等方法取得被观测系统时间序列动态数据。
②根据动态数据作相关图,进行相关分析,求自相关函数。相关图能显示出变化的趋势和周期,并能发现跳点和拐点。跳点是指与其他数据不一致的观测值。如果跳点是正确的观测值,在建模时应考虑进去,如果是反常现象,则应把跳点调整到期望值。拐点则是指时间序列从上升趋势突然变为下降趋势的点。如果存在拐点,则在建模时必须用不同的模型去分段拟合该时间序列,例如采用门限回归模型。
③辨识合适的随机模型,进行曲线拟合,即用通用随机模型去拟合时间序列的观测数据。对于短的或简单的时间序列,可用趋势模型和季节模型加上误差来进行拟合。对于平稳时间序列,可用通用ARMA模型(自回归滑动平均模型)及其特殊情况的自回归模型、滑动平均模型或组合-ARMA模型等来进行拟合。当观测值多于50个时一般都采用ARMA模型。对于非平稳时间序列则要先将观测到的时间序列进行差分运算,化为平稳时间序列,再用适当模型去拟合这个差分序列。

主要用途

系统描述
根据对系统进行观测得到的时间序列数据,用曲线拟合方法对系统进行客观的描述。

系统分析
当观测值取自两个以上变量时,可用一个时间序列中的变化去说明另一个时间序列中的变化,从而深入了解给定时间序列产生的机理。

预测未来
一般用ARMA模型拟合时间序列,预测该时间序列未来值。

决策和控制
根据时间序列模型可调整输入变量使系统发展过程保持在目标值上,即预测到过程要偏离目标时便可进行必要的控制。

方法很多的
第一章 时间序列分析概论   第二章 时间序列分析的基本概念   第三章 线性平稳时间序列分析   第四章 非平稳时间序列和季节序列模型   第五章 时间序列的模型识别   第六章 时间序列模型参数的统计推断   第七章 平稳时间序列模型预测   第八章 非平稳和季节时间序列模型分析方法   第九章 非线性时间序列模型   第十章 多元时间序列分析   第十一章 (超)高频数据的建模与分析简介

对时间序列的分析方法有哪几种~

1、 时间序列 取自某一个随机过程,如果此随机过程的随机特征不随时间变化,则我们称过程是平稳的;假如该随机过程的随机特征随时间变化,则称过程是非平稳的。 2、 宽平稳时间序列的定义:设时间序列 ,对于任意的 , 和 ,满足: 则称 宽平稳。 3、Box-Jenkins方法是一种理论较为完善的统计预测方法。他们的工作为实际工作者提供了对时间序列进行分析、预测,以及对ARMA模型识别、估计和诊断的系统方法。使ARMA模型的建立有了一套完整、正规、结构化的建模方法,并且具有统计上的完善性和牢固的理论基础。 4、ARMA模型三种基本形式:自回归模型(AR:Auto-regressive),移动平均模型(MA:Moving-Average)和混合模型(ARMA:Auto-regressive Moving-Average)。 (1) 自回归模型AR(p):如果时间序列 满足 其中 是独立同分布的随机变量序列,且满足: , 则称时间序列 服从p阶自回归模型。或者记为 。 平稳条件:滞后算子多项式 的根均在单位圆外,即 的根大于1。 (2) 移动平均模型MA(q):如果时间序列 满足 则称时间序列 服从q阶移动平均模型。或者记为 。 平稳条件:任何条件下都平稳。 (3) ARMA(p,q)模型:如果时间序列 满足 则称时间序列 服从(p,q)阶自回归移动平均模型。或者记为 。 特殊情况:q=0,模型即为AR(p),p=0, 模型即为MA(q)。 二、时间序列的自相关分析 1、自相关分析法是进行时间序列分析的有效方法,它简单易行、较为直观,根据绘制的自相关分析图和偏自相关分析图,我们可以初步地识别平稳序列的模型类型和模型阶数。利用自相关分析法可以测定时间序列的随机性和平稳性,以及时间序列的季节性。 2、自相关函数的定义:滞后期为k的自协方差函数为: ,则 的自相关函数为: ,其中 。当序列平稳时,自相关函数可写为: 。 3、 样本自相关函数为: ,其中 ,它可以说明不同时期的数据之间的相关程度,其取值范围在-1到1之间,值越接近于1,说明时间序列的自相关程度越高。 4、 样本的偏自相关函数: 其中, 。 5、 时间序列的随机性,是指时间序列各项之间没有相关关系的特征。使用自相关分析图判断时间序列的随机性,一般给出如下准则: ①若时间序列的自相关函数基本上都落入置信区间,则该时间序列具有随机性; ②若较多自相关函数落在置信区间之外,则认为该时间序列不具有随机性。 6、 判断时间序列是否平稳,是一项很重要的工作。运用自相关分析图判定时间序列平稳性的准则是:①若时间序列的自相关函数 在k>3时都落入置信区间,且逐渐趋于零,则该时间序列具有平稳性;②若时间序列的自相关函数更多地落在置信区间外面,则该时间序列就不具有平稳性。 7、 ARMA模型的自相关分析 AR(p)模型的偏自相关函数 是以p步截尾的,自相关函数拖尾。MA(q)模型的自相关函数具有q步截尾性,偏自相关函数拖尾。这两个性质可以分别用来识别自回归模型和移动平均模型的阶数。ARMA(p,q)模型的自相关函数和偏相关函数都是拖尾的。 三、单位根检验和协整检验 1、单位根检验 ①利用迪基—福勒检验( Dickey-Fuller Test)和菲利普斯—佩荣检验(Philips-Perron Test),我们也可以测定时间序列的随机性,这是在计量经济学中非常重要的两种单位根检验方法,与前者不同的事,后一个检验方法主要应用于一阶自回归模型的残差不是白噪声,而且存在自相关的情况。 ②随机游动 如果在一个随机过程中, 的每一次变化均来自于一个均值为零的独立同分布,即随机过程 满足: , ,其中 独立同分布,并且: , 称这个随机过程是随机游动。它是一个非平稳过程。 ③单位根过程 设随机过程 满足: , ,其中 , 为一个平稳过程并且 ,,。 2、协整关系 如果两个或多个非平稳的时间序列,其某个现性组合后的序列呈平稳性,这样的时间序列间就被称为有协整关系存在。这是一个很重要的概念,我们利用Engle-Granger两步协整检验法和J 很高兴回答楼主的问题 如有错误请见谅


时间序列分析有哪些方法?
答:当观测值多于50个时一般都采用ARMA模型。对于非平稳时间序列则要先将观测到的时间序列进行差分运算,化为平稳时间序列,再用适当模型去拟合这个差分序列。主要用途 系统描述 根据对系统进行观测得到的时间序列数据,用曲线拟合方法对系统进行客观的描述。系统分析 当观测值取自两个以上变量时,可用一个时间...

时间序列预测法的分类
答:时间序列预测法可用于短期、中期和长期预测。根据对资料分析方法的不同,又可分为:简单序时平均数法、加权序时平均数法、移动平均法、加权移动平均法、趋势预测法、指数平滑法、季节性趋势预测法、市场寿命周期预测法等。简单序时平均数法也称算术平均法。即把若干历史时期的统计数值作为观察值,求出算术...

时间序列数据分析方法
答:(2)基于特征数据的聚类 通过时域分析、频域分析等方法,提取时间序列的多尺度特征,从而把高维的原始数据序列转换到用特征向量表示的低维特征空间。(3)基于模型的聚类 基本思路是在基于一定的假设条件,用模型拟合原始序列,再用模型是否能生成另外一个序列作为两个时间序列是否属于同一类的评价指标,或者...

时间序列预测方法有哪些
答:常见的时间序列分析方法主要有:简单移动平均、加权移动平均、指数平滑、回归分析、鲍克斯·詹金斯法、西斯金时间序列等。3、因果联系法:因果联系是假定需求与某些内在因素或周围环境的外部因素有关。常见的因果联系法主要有:回归分析、经济模型、投入产出模型、行指标等。学习目标:能正确认读“暴”等8...

时间序列分析的建模思想与计量经济分析的建模思想有何不同?
答:常用的时间序列分析方法包括平滑法、移动平均法、指数平滑法、自回归移动平均模型(ARMA)、自回归积分移动平均模型(ARIMA)等。相比之下,计量经济分析是一种用数学和统计方法来探讨经济关系的方法。它通常将经济变量作为被解释变量和解释变量之间的因果关系。在计量经济分析中,通常需要考虑一些控制变量的影...

数据分析之时间序列分析
答:将时间序列平稳化的方式有很多,基础的方法是差分,因为这个方法有助于我们解读时间序列模型。差分,就是指序列中前后相邻的两期数据之差。ARIMA模型是时间序列分析中常用的一种模型,其全称为求和自回归移动平均模型。该模型形式为:ARIMA(p,d,q)(P,D,Q)。该模型有6个参数,前3个参数(p,d,q)...

测定时间序列长期趋势的目的和方法有哪些?
答:测定时间序列长期趋势的目的:1、为了认识现象随时间发展变化的趋势和规律性;2、为了对现象未来的发展趋势作出预测;3、为了从时间数列中长剔除期趋势成分,以便于分解出其他类型的影响因素。测定时间序列长期趋势的方法:移动平均法、指数平滑法、模型法。

时间序列分析的基本步骤
答:时间序列建模基本步骤是:①用观测、调查、统计、抽样等方法取得被观测系统时间序列动态数据。②根据动态数据作相关图,进行相关分析,求自相关函数。相关图能显示出变化的趋势和周期,并能发现跳点和拐点。跳点是指与其他数据不一致的观测值。如果跳点是正确的观测值,在建模时应考虑进去,如果是反常现象,...

时间序列分析有哪三种基本设计变式?
答:前向设计则是将数据在时间上向前移动一个或多个时间点,通常用于预测未来的趋势或事件。差分设计则是对原始数据进行差分运算,去除时间序列中的趋势和季节性因素,从而揭示数据的周期性变化模式。这三种设计变式在时间序列分析中都有着广泛的应用,具体使用哪种设计还需要根据具体问题和数据特点进行选择。

时间序列分析
答:例如,用x(t)表示某地区第t个月的降雨量,{x(t),t=1,2,…}是一时间序列。对t=1,2,…,T,记录到逐月的降雨量数据x(1),x(2),…,x(T),称为长度为T的样本序列。依此即可使用时间序列分析方法,对未来各月的雨量x(T+l)(l=1,2,…)进行预报。时间序列分析在第二次世界大战前...