时间序列分析上机指导
EVIEWS时间序列实验指导(上机操作说明)
(一)观察时间序列的自相关图。
命令方式:(1)在命令行输入命令:Ident x (x为序列名称);
(2)然后在出现的对话框中输入滞后时期数。(可取默认数)
菜单方式:(1)双击序列图标。
菜单操作方式:View—>Correlogram,
在出现的对话框中输入滞后数。(可取默认数)
进行预测:打开对应的方程窗口,点forecast按纽,将出现对话框,修改对话框 sample range for forecast中的时间期限的截止日期为预测期.
相对误差的计算公式为:(实际值-预测值)/实际值
二、单参数和双参数指数平滑法进行预测的操作练习
2、某地区1996~2003年的人口数据如表1.2,运用二次指数平滑法预测该镇2004年底的人口数(单位:人)。
5、在命令窗口中键入:genr dlx=Dlog(x),则生成的新序列为x取自然对数后,再取一阶差分。
6、在命令窗口中键入:genr dlxsn=Dlog(x,n,s),则生成的新序列为周期长度为s的时间序列x先取自然对数,再取一阶季节差分,然后再对序列取n阶差分。
在EVIEWS中操作的图形分别为:
47
416
451
486.2
507
458.99
493
562
51
52
53
使用机器学习技术进行时间序列分析的方法
使用机器学习技术进行时间序列分析的方法
时间序列分析是一种对时间序列数据进行建模和预测的方法。在许多实际应用中,我们需要分析时间序列数据来揭示其内在规律和趋势。机器学习技术在时间序列分析中起到了重要的作用,它可以帮助我们处理大量的数据,并提高预测的准确性。本文将介绍使用机器学习技术进行时间序列分析的方法。
首先,我们需要了解时间序列数据的特点。时间序列数据是按时间顺序排列的观测值的集合,可以是连续的,也可以是离散的。时间序列数据通常具有趋势、季节性和周期性等特征,我们需要对这些特征进行建模和分析。
首先,我们可以使用传统的统计方法来分析时间序列数据。这些方法包括平滑法、趋势法和周期分解法等。平滑法可以用来去除数据中的噪声,使得数据更加平滑。趋势法可以用来分析数据的趋势,例如线性趋势和非线性趋势。周期分解法可以将数据分解为趋势成分、季节成分和随机成分。
然而,传统的统计方法在处理复杂的时间序列数据时可能存在一些局限性。这时,我们可以应用机器学习技术进行时间序列分析。机器学习技术可以充分利用大量的数据,通过训练模型来预测未来的值。以下是一些常用的机器学习方法:
1.线性回归模型:线性回归模型可以用来拟合时间序列数据的线性趋势。它可以学习数据中的变化模式和趋势,并通过线性关系来预测未来的值。
2.决策树模型:决策树模型可以用来处理离散型的时间序列数据。它通过构建决策树来对数据进行分类和预测。
3.支持向量机模型:支持向量机模型可以用来处理非线性的时间序列数据。它通过找到一个超平面来将数据分隔开,并对未来的值进行预测。
时间序列分析第一章
3
.季节变动分析
4 .循环变动分析
水平分析
速度分析
直线趋势变动分析
曲线趋势变动分析
平均数法
最小二乘法 移动平均法
指数平滑法
三段求和法
选点法
趋势剔除季节变动分析
法
三角函数法
傅立叶法
温特斯法(
W int ers 法)
直接法
Hale Waihona Puke Baidu剩余法(剔除
T S I)
平均数法
全列平均法
第二十二页,共54页。
小案例:太阳黑子时间序列的建模和预测
太阳黑子
1900~2002年太阳黑子年平均数
❖ “太阳黑子”是太阳光球层上出现的巨大漩涡状气流,其温度比光球层低1000℃左右,亮度比光球层稍暗一些,形 成了相对暗淡的黑斑,所以人们就形象地称它为“太阳黑子”。
❖ 德国业余天文学家施瓦尔发现太阳黑子的活动具有11年左右的周期 ❖ 天文学家对黑子活动从1755年开始标号统计,美国国家海洋大气局近日宣布,新一轮(第24轮)为期11年的太阳黑子活动周
时间序列分析
TIME SERIES ANALYSIS
第一页,共54页。
主要参考书目:
[1]王燕. 应用时间序列分析,北京:中国人民大学出版社,2005 [2]王振龙. 应用时间序列分析,北京:科学出版社,2007 [3]何书元. 应用时间序列分析,北京:北京大学出版社,2003 [4]王耀东等. 经济时间序列分析,上海:上海财经大学出版社,1996 [5]白万平. 经济时间序列模型:方法与应用,北京:中国对外经济贸易大学出
时间序列分析实验报告
《时间序列分析》课程实验报告
一、上机练习(P124)
1.拟合线性趋势
程序:
data xiti1;
input x@@;
t=_n_;
cards;
;
proc gplot data=xiti1;
plot x*t;
symbol c=red v=star i=join;
run;
proc autoreg data=xiti1;
model x=t;
output predicted=xhat out=out;
run;
proc gplot data=out;
plot x*t=1 xhat*t=2/overlay;
symbol2c=green v=star i=join;
run;
运行结果:
分析:上图为该序列的时序图,可以看出其具有明显的线性递增趋势,故使用线性模型进行拟合:x t=a+bt+I t,t=1,2,3,…,12
分析:上图为拟合模型的参数估计值,其中a=,b=,它们的检验P值均小于,即小于显著性水平,拒绝原假设,故其参数均显著。从而所拟合模型为:x t=+.
分析:上图中绿色的线段为线性趋势拟合线,可以看出其与原数据基本吻合。
2.拟合非线性趋势
程序:
data xiti2;
input x@@;
t=_n_;
cards;
;
proc gplot data=xiti2;
plot x*t;
symbol c=red v=star i=none;
run;
proc nlin method=gauss;
model x=a*b**t;
parameters a= b=;
=b**t;
=a*t*b**(t-1);
output predicted=xh out=out;
时间序列上机实验ARMA模型的建立
实验一ARMA模型建模
一、实验目的
学会检验序列平稳性、随机性。学会分析时序图与自相关图。学会利用最小二乘法等方法对ARMA模型进行估计,以及掌握利用ARMA模型进行预测的方法。学会运用Eviews软件进行ARMA模型的识别、诊断、估计和预测和相关具体操作。
二、基本概念
宽平稳:序列的统计性质不随时间发生改变,只与时间间隔有关。
AR模型:AR模型也称为自回归模型。它的预测方式是通过过去的观测值
和现在的干扰值的线性组合预测,自回归模型的数学公式为:
乂2『t2 川p y t p t
式中:p为自回归模型的阶数i(i=1,2,,p)为模型的待定系数,t为误差,yt 为一个平稳时间序列。
MA模型:MA模型也称为滑动平均模型。它的预测方式是通过过去的干扰值和现在的干扰值的线性组合预测。滑动平均模型的数学公式为:
y t t 1 t 1 2 t 2 川q t q
式中:q为模型的阶数;j(j=1,2,,q)为模型的待定系数;t为误
差;yt为平稳时间序列。
ARMA模型:自回归模型和滑动平均模型的组合,便构成了用于描述平稳随机过程的自回归滑动平均模型ARMA,数学公式为:
y t 1 y t 1 2 y t 2 p y t p t 1 t 1 2 t 2 q t q
三、实验内容(1)通过时序图判断序列平稳性;
(2)根据相关图,初步确定移动平均阶数q 和自回归阶数p;
(3)对时间序列进行建模
四、实验要求
学会通过各种手段检验序列的平稳性;学会根据自相关系数和偏自相关系数来初步判断ARMA模型的阶数p和q,学会利用最小二乘法等方法对ARMA 模型进行估计,学会利用信息准则对估计的ARMA 模型进行诊断,以及掌握利用ARMA 模型进行预测。
迅速上手的时间序列分析教程
迅速上手的时间序列分析教程
目录
第一部分经典论文分析
第二部分 ARIMA模型以及stata操作实例
(1)ARMA模型分析原理
(2)ADL模型分析原理
(3)stata实例操作
第三部分 VAR模型以及stata操作实例
时间序列是指以固定时间为间隔的、由所观察的值组成的序列。根据观测值的不同频率,可将时间序列分成小时、天、星期、月份、季度和年等时间形式的序列。有时候,你也可以将秒钟和分钟作为时间序列的间隔,如每分钟的点击次数和访客数等等。
为什么我们要对时间序列进行分析呢?因为当你想对一个序列进行预测时,首先要完成分析这个步骤。除此之外,时间序列的预测也具有极大商业价值,如企业的供求量、网站的访客量以及股票价格等,都是极其重要的时间序列数据。
早期的单变量时间序列模型有较少的参数却可以得到非常精确的预测,因此随着Box and Jenkins(1984)等奠基性的研究,时间序列方法得到迅速发展。从单变量时间序列到多元时间序列模型,从平稳过程到非平稳过程,时间序列分析方法被广泛应用于经济、气象和过程控制等领域。本章将介绍如下时间序列分析方法,ARIMA模型、ARCH族模型、VAR模型、VEC模型、单位根检验及协整检验等。
第一部分经典论文分析
在全球人口增长和气候变化的背景下,监测农作物是维持农业的必要条件保护自然资源。许多研究已经证明了光学和合成孔径雷达的能力遥感数据估计作物参数,这些数据没有经过比较或组合预测作物物候期。尽管SAR极化数据对作物物候期高度敏感,但没有研究使用了高时间分辨率的数据。免费提供的SAR时间序列为每周以高空间分辨率监测作物物候提供了一个独特的机会基础。
统计学上机指导书new
《统计学》
上机实验指导书
前言
1.上机目的
《统计学》是关于数据的科学,它是论述在社会经济范围内搜集数据、整理数据、分析数据和解释数据的基本理论、基本知识、基本方法的科学,这就决定了本课程的地位——经济和管理类各专业的必修核心课,是最重要的专业基础课之一.通过本课程的教学,能够使学生系统地掌握统计学的基本理论、基本知识和基本方法,为加强定量分析,更好地解决经济管理各专业实际问题打下良好的基础。
在上机实验的设计上,力争使每个学生都能较系统的掌握EXCEL在统计的应用,但避免枯燥的操作介绍,而是有针对性的要求学生结合问卷调查的数据和有关案例数据,运用EXCEL完成数据整理、数据分析及其结果的指标解释。上机按照分班分期集中的形式完成相应内容的教学任务,由上机教师指导学生进行数据整理和数据分析。
⒉适用专业
统计学上机适用的专业是经济和管理类各专业。
⒊先修课程
概率与数理统计、统计学
⒋上机课时分配
⒌上机环境(对实验室、机房、服务器、打印机、投影机、网络设备等配置及数量要求)
本实验按课堂分组,每次实验指导教师指导一个实验小组,实验台上配备Excel统计数据的实际案例,如教科书,教师搜集到的最新的经济管理类相关的统计数据、统计图、统计表并复印给每位学生,教授学生Excel统计功能的幻灯片及实际操作的随堂作业等等。
⒍上机总体要求
(1)通过统计学上机实验,进一步巩固课堂所学的理论知识。在实验中,要将理论课所讲的内容与实际操作进行对照,弄清模拟实验资料中全部经济数据的统计处理。
(2)进行操作,提高实际工作能力.在实验中,为学生配备了相关的经济管理类数据分析内容,比如:近几年的居民消费价格指数和分析预测内容,学生要按要求进行图表绘制并根据结果进行适当的定性分析,提高实际分析能力。
时间序列的预处理(平稳性检验和纯随机性检验)
cards;
97 154 137.7 149 164 157 188 204 179 210 202 218 209
204 211 206 214 217 210 217 219 211 233 316 221 239
215 228 219 239 224 234 227 298 332 245 357 301 389
1)分析变量的描述性统计(如mean,sd); 2)样本自相关图; 3)样本逆自相关图; 4)样本偏自相关图; 5)纯随机性检验结果;
例2-2
data example2_2;
input freq@@;
year=intnx('year','1jan1970'd,_n_-1);
format year year4.;
自相关图、白噪声检验等。
1、时序图的绘制
在SAS系统中,使用GPLOT程序可以绘 制多种精美的时序图。
可以设置坐标轴、图形颜色、观察值点 的形状及点之间的连线方式等
例2-1
data example2_1;
input price1 price2;
time=intnx('month','01jul2004'd,_n_-1);
format time date.;
cards;
“时间序列分析”线上线下混合教学立体化教材建设
㊀㊀㊀㊀㊀数学学习与研究㊀2022 17
时间序列分析线上线下混合教学立体化教材建设
时间序列分析 线上线下混合教学立体化教材建设Һ张春晓㊀姬永刚㊀(中国民航大学理学院,天津㊀300300)
㊀㊀ʌ摘要ɔ 时间序列分析 是中国民航大学理学院统计学专业开设的核心课程,开展该课程的立体化教材建设,是当前线上线下混合创新教学模式的需要,是优化时空教学设计,加强网络资源建设,激发学生主动学习活力,提高教师授课质量的重要保证.本文针对 时间序列分析 课程教材建设存在的不足,开发以项目化和案例化为主要形式的教材蓝本,体现线上媒介形式和线下教学模式有效结合的立体化教材,旨在更好地实现统计学专业课程偏向训练学生数据分析实践技能的培养目标.
ʌ关键词ɔ互联网技术;统计学专业;时间序列分析;立体化教材
ʌ基金项目ɔ2019年中国民航大学校级精品建设课 时间序列分析 立项资助(CAUC-2019-B1-108)
引㊀言
随着移动网络㊁数据挖掘㊁人工智能等技术的快速发展,以及各种在线教育平台的迅速兴起,我国高校采用线下教学与线上教学相融合的混合教学模式已成为常态. 时间序列分析 是中国民航大学理学院统计学专业开设的核心课程,为满足 互联网+教育 背景下建设共享资源精品课程的需要,课程组从2018年开始基于在线教学平台创新教学模式㊁变革课程资源建设和建立管理机制,这就对教材的立体化建设提出了新的要求和挑战.
立体化教材是现代创新教学模式与网络技术结合的产物,以经典纸质教材为基础,以课程教学目标为中心,集合多层次㊁多媒介㊁多类型及多用途的教学资源和多种教学服务为内容的结构性配套教学出版物[1].欧美高等学府在二十世纪末已有应用的立体化教材,我国在2002年6月召开的 高等学校立体化教材建设研讨会 上,为了深入做好国家规划教材工作提出了立体化教材的建设思路与实施方法.此后历经了三个阶段的发展:第一阶段是教材学习包,第二阶段是教材资源库,最后一个阶段是形成立体化教材[2].一本优秀的立体化教材应立足于一体化设计的共享教学平台,在表现形式上呈现全媒体形态[3],可为教师与学生提供多种媒介形式的教材信息,进而为保障课程的线上线下时空转移教学及其拓展活动创造条件.
时间序列上机操作
时间序列上机操作
第⼀讲:基本的eviews操作(包括试验⼀和实验⼆)
实验⼀ EVIEWS中时间序列相关函数操作
【实验⽬的】熟悉Eviews的操作:菜单⽅式,命令⽅式;
练习并掌握与时间序列分析相关的函数操作。
【实验内容】
⼀、EViews软件的常⽤菜单⽅式和命令⽅式;
⼆、各种常⽤差分函数表达式;
三、时间序列的⾃相关和偏⾃相关图与函数;
【实验步骤】
⼀、EViews软件的常⽤菜单⽅式和命令⽅式;
㈠创建⼯作⽂件
⒈菜单⽅式
启动EViews软件之后,进⼊EViews主窗⼝
在主菜单上依次点击File/New/Workfile,即选择新建对象的类型为⼯作⽂件,将弹出⼀个对话框,由⽤户选择数据的时间频率(frequency)、起始期和终⽌期。选择时间频率为Annual(年度),再分别点击起始期栏(Start date)和终⽌期栏(End date),输⼊相应的⽇期,然后点击OK按钮,将在EViews软件的主显⽰窗⼝显⽰相应的⼯作⽂件窗⼝。
⼯作⽂件窗⼝是EViews的⼦窗⼝,⼯作⽂件⼀开始其中就包含了两个对象,⼀个是系数向量C(保存估计系数⽤),另⼀个是残差序列RESID(实际值与拟合值之差)。
⒉命令⽅式
在EViews软件的命令窗⼝中直接键⼊CREATE命令,也可以建⽴⼯作⽂件。命令格式为:CREATE 时间频率类型起始期终⽌期
则菜单⽅式过程可写为:CREATE A 1985 1998
㈡输⼊Y、X的数据
⒈DATA命令⽅式
在EViews软件的命令窗⼝键⼊DATA命令,命令格式为:
DATA <序列名1> <序列名2>…<序列名n>
应用时间序列分析上机实验-
应用时间序列分析上机实验教案
第一次实验:(2014.9.22)
Exercise 1.1
要求:在R软件中命名、输入时间序列数据,并图示;
案例:在R软件中将样本容量为10的数据:10,20,30,40,50,60,70,80,90,100赋值给变量X;
命令:X<-c(10,20,30,40,50,60,70,80,90,100)
Plot(X)
运行结果:
图1.1
Exercise 1.2
要求:在Exercise 1.1的图1.1中对X轴与Y轴重新标注;
案例:在图1.1中将X轴标注为:“序号”,将Y轴标注为:“10-100的整10倍数”
命令:X<-c(10,20,30,40,50,60,70,80,90,100) (略,若没有上前的命令,要写)plot(X,xlab='序号',ylab='10-100的整十倍数')
注解:注意:1、xlab与ylab的标注是单引号;2、汉字不能用五笔输入法;
运行结果:
图1.2
Exercise 1.3
要求:将Exercise 1.2的图1.2转换为拆线图;
案例:在图1.2中的plot命令中加入选项“type=’o’;
命令:plot(X,xlab='序号',ylab='10-100的整十倍数',type=’o’)
注解:没有“type=’o’”时,图形为点图,加入后将点连接为线,即拆线;
运行结果:
图1.3
Exercise 1.4
要求:改变Exercise 1.3的图1.3的高与宽及图中点的大小;
案例:图1.4的高度为2.5,宽度为4.875,点大小为10;
命令:win.graph(width=4.875, height=2.5,pointsize=10)
上机指导2 新
138
第一部分 异方差的检验
实验目的:掌握异方差的检验方法。 实验要求:掌握图形法检验和怀特检验。 实验原理:图形法检验、怀特检验。 实验步骤: 一、图形法检验
东莞数据和广东数据都是时间序列数据,在时间序列中异方差不是一个严重的问题。在前面的一元线性回归模型的估计中,根据东莞数据把(财政支出)EXB 作为应变量,把(财政收入)REV 作为解释变量进行了一元线性回归;在前面的多元线性回归模型的估计和检验中,根据广东数据把固定资产折旧ZJ 作为应变量,国内生产总值GDP1和时间T 作为解释变量进行了二元线性回归;现在对它们进行图形法检验。图形法检验,可根据残差项t e 的趋势图判定,亦可根据2t e 与解释变量的散点图判定。
1、作EXB 对REV 回归的残差趋势图和残差散点图。 打开GDP1工作文件 ls EXB C REV
view Actual,Fitted,residual Actual,Fitted,residualgraph →→→
genr E1=resid
scat rev E1^2 见图
1-b
图1-a 图1-b 从图上看EXB 对REV 回归的残差存在异方差。
要求一 ZJ 对GDP1和T 回归的残差趋势图和残差散点图。
从图上看ZJ对GDP1和T回归的残差是否存在异方差。
二、怀特检验
对EXB与REV回归的怀特检验,结果如下:
F-statistic 3.472018 Probability 0.057652
Test Equation:
Dependent Variable: RESID^2
时间序列分析实验指导
时间序列分析实验指导
时间序列分析是一种重要的统计分析方法,可以用于分析时间序列数据中随时间变化的趋势、季节性、周期性和随机性等特征。在实际应用中,时间序列分析常常被用于预测未来趋势和进行决策支持。本文将介绍一种基于ARIMA模型的时间序列分析实验指导。
一、实验目的
1.了解时间序列分析的基本概念和方法。
2.掌握ARIMA模型的建立和参数估计方法。
3.学习如何对时间序列数据进行预测和模型诊断。
二、实验原理
时间序列数据由连续观测值按时间顺序组成的数据序列,通常包括趋势、季节性和随机性三个组成部分。ARIMA模型是一种常用的时间序列分析模型,它可以用来描述时间序列数据的自相关和差分属性。ARIMA模型包括自回归(AR)模型、移动平均(MA)模型和差分(I)模型的组合。
三、实验步骤
1.收集时间序列数据。可以选择任意一个具有时间特征的数据集,比如气温、股价或销售额等。
2.进行数据预处理。对数据进行平稳性检验,若不满足平稳性要求,则进行差分处理直到满足平稳性。
3.确定模型阶数。通过观察自相关图(ACF)和偏自相关图(PACF)来确定AR和MA阶数。
4.建立ARIMA模型。根据确定的阶数,建立初始的ARIMA
模型。
5.模型参数估计。使用最大似然估计或其他估计方法来估计ARIMA模型的参数。
6.模型检验。通过观察模型的残差序列是否满足白噪声性质来
进行模型检验。常用的检验方法有LB检验和DW检验等。
7.模型预测。使用建立好的ARIMA模型进行未来趋势的预测,可以使用滚动预测的方法。
四、实验注意事项
1.选择适当的时间序列数据,确保数据具有时间特征。
时间序列分析实验指导书
《时间序列分析》实验指导书
一、实验教学简介
«时间序列分析»是统计学本科专业的专业必修课,同时也是核心课程,尤其强调理论与实践的有机结合。实验教学是该课程教学中的重要组成部分。
实验教学的主要内容有:时间序列平稳性检验和纯随机性检验;平稳时间序列的建模;非平稳时间序列的确定性模型的识别;建立ARIMA 模型;残差序列的建模;单位根检验和协整检验。
本课程实验教学主要采用国际权威统计软件—SAS 软件进行统计分析,实验数据来自国内外优秀教材、各类统计年鉴、教师科研课题的部分数据、国内外专业期刊等
二、实验教学目的与任务
通过本课程的实验教学,要使学生对时间序列的基本概念、基本原理、基本方法有直观的认识,能熟练应用时间序列分析处理动态数据,培养学生利用时间序列分析对社会经济现象及自然现象作定量分析的能力,掌握时间序列分析的统计思想,以此提高学生解决实际问题的基本素质,锻炼学生的动手能力、独立思考能力和团队合作能力。
三、实验内容与基本要求
实验一、时间序列平稳性检验和纯随机性检验(验证性实验) (3课时)
实验题目:1945-1950年费城月度降雨量数据如下(单位:mm ),见下表。
9.3 80.0 40.9 74.9 84.6 101.1 225.0 95.3 100.6 48.3 144.5 128.3
38.4 52.3 68.6 37.1 148.6 218.7 131.6 112.8 81.8 31.0 47.5 70.1
96.8 61.5 55.6 171.7 220.5 119.4 63.2 181.6 73.9 64.8 166.9 48.0
机器学习中的时间序列分析技巧(八)
机器学习中的时间序列分析技巧
时间序列分析是机器学习中的重要领域之一,它涉及到对一系列按时间顺序
排列的数据进行建模和预测。在实际应用中,时间序列分析常常用于股票价格预测、天气预测、销售趋势预测等领域。本文将介绍一些在机器学习中常用的时间序列分析技巧。
数据预处理
在进行时间序列分析之前,首先要对数据进行预处理。这包括对数据进行平
稳性检验、缺失值处理和异常值处理。平稳性检验是指检查时间序列数据的均值和方差是否随时间变化而变化。如果时间序列数据不是平稳的,就需要对其进行差分处理,使其变得平稳。缺失值处理和异常值处理则是为了保证数据的完整性和准确性。
特征工程
在进行时间序列分析时,特征工程是非常重要的一步。特征工程包括选择合
适的特征、进行特征提取和特征选择。对于时间序列数据,常用的特征包括移动平均、指数加权移动平均、滞后项等。特征提取是指从原始数据中提取出有意义的特征,而特征选择则是指选择对模型预测有贡献的特征。
模型选择
在时间序列分析中,常用的模型包括自回归移动平均模型(ARMA)、自回归集成移动平均模型(ARIMA)、季节性自回归移动平均模型(SARIMA)、指数平滑模型等。在选择模型时,需要根据数据的性质和特点来选择合适的模型。例如,如果数据具有明显的季节性变化,就可以选择SARIMA模型;如果数据具有明显的趋势变化,就可以选择指数平滑模型。
模型评估
在选择模型之后,需要对模型进行评估。常用的评估指标包括均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)、预测准确率等。这些指标可以帮助我们评估模型的预测性能,从而选择最合适的模型。
利用计算机软件进行时间序列分析的教程
利用计算机软件进行时间序列分析的教程第一章:时间序列分析概述
时间序列是按照时间顺序排列的一系列数据点的集合。时间序列分析则是对这些数据点进行统计和数学建模的过程,以揭示数据背后的模式和趋势。时间序列分析在经济、金融、气象、销售预测等领域有着广泛的应用。利用计算机软件进行时间序列分析可以提高分析的效率和准确性。
第二章:常用的时间序列分析软件
目前,市面上有许多专业的时间序列分析软件。其中比较常用的软件包括R、Python、MATLAB等。这些软件提供了丰富的时间序列分析工具和函数库,可以进行数据导入、数据可视化、分析建模等。
第三章:数据准备与导入
在进行时间序列分析之前,需要先准备好相应的数据。数据可以来自于各类数据库、文本文件或者CSV文件。在导入数据时,需要注意数据格式和数据质量。常见的导入数据的函数有read.csv()、read.table()等。
第四章:时间序列的可视化
可视化是时间序列分析的重要工具,可以帮助我们观察数据的
趋势、季节性、异常值等。利用计算机软件进行时间序列数据的
可视化可以使用各种绘图函数,如plot()、ggplot()等。常见的可视化方法有线图、散点图、直方图等。
第五章:时间序列模型的选择
时间序列模型是对数据进行建模和预测的基础。常用的时间序
列模型包括ARIMA模型、ARCH模型、GARCH模型等。选择合
适的时间序列模型需要结合数据的特点和目标进行综合考虑。利
用计算机软件进行时间序列模型选择可以使用相应的函数,如auto.arima()、arch.test()等。
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上机指导
第五章
5.8.1 拟合ARIMA模型
由于ARMA模型是ARIMA模型的一种特例,所以在SAS系统中这两种模型的拟合都放在了ARIMA 过程中。我们已经在第3章进行了ARMA模型拟合时介绍了ARIMA过程的基本命令格式。再次以临时数据集example5_1的数据为例介绍ARIMA模型拟合与ARMA模型拟合的不同之处。
data example5_1;
input x@@;
difx=dif(x);
t=_n_;
cards;
1.05 -0.84 -1.42 0.20
2.81 6.72 5.40 4.38
5.52 4.46 2.89 -0.43 -4.86 -8.54 -11.54 -1
6.22
-19.41 -21.61 -22.51 -23.51 -24.49 -25.54 -24.06 -23.44
-23.41 -24.17 -21.58 -19.00 -14.14 -12.69 -9.48 -10.29
-9.88 -8.33 -4.67 -2.97 -2.91 -1.86 -1.91 -0.80
proc gplot;
plot x*t difx*t;
symbol v=star c=black i=join;
run;
输出时序图显示这是一个典型的非平稳序列。如图5-49所示
时序图49 -序列x图5在原程序基础上添加同时考察查分后序列的平稳性,1阶差分运算,考虑对该序列进行相关命令,程序修改如下:data example5_1;
input x@@;
difx=dif(x);
t=_n_;
cards;
1.05 -0.84 -1.42 0.20
2.81 6.72 5.40 4.38
5.52 4.46 2.89 -0.43 -4.86 -8.54 -11.54 -1
6.22
-19.41 -21.61 -22.51 -23.51 -24.49 -25.54 -24.06 -23.44
-23.41 -24.17 -21.58 -19.00 -14.14 -12.69 -9.48 -10.29
-9.88 -8.33 -4.67 -2.97 -2.91 -1.86 -1.91 -0.80
proc gplot;
plot x*t difx*t;
symbol v=star c=black i=join;
proc arima;
identify var=x(1);
estimate p=1;
forecast lead=5 id=t ;
run;
语句说明:
(1)DATA步中的命令“difx=dif(x);”,这是指令系统对变量x进行1阶差分,差分后的序列值赋值给变量difx。其中dif()是差分函数,假如要差分的变量名为x,常见的几种差分表示为:1阶差分:dif(x)
2阶差分:dif(dif(x))
k步差分:difk(x)
(2)我们在GPLOT过程中添加绘制了一个时序图“difx*t”,这是为了直观考察1阶差分后序列的平稳性。所得时序图如图5-50所示。
difx时序图50 图5-序列difx没有明显的非平稳特征。时序图显示差分后序列,使用该命令可以识别查分后序列的平稳性、纯随机性和适;)”“identify var=x(3)(1支持多种形式的差SAS1x1x 当的拟合模型阶数。其中()表示识别变量的阶差分后序列。分序列识别:
var=x(1),表示识别变量x的1阶查分后序列Δxt;
var=x(1,1),表示识别变量x的2阶查分后序列Δ2xt;
var=x(k),表示识别变量x的k步差分后序列Δkxt;
var=x(k,s),表示识别变量x的k步差分后,再进行s步查分后序列ΔsΔkxt。
识别部分的输出结果显示1阶查分后序列difx为平稳非白噪声序列,且具有显著的自相关系数不截尾、偏自相关系数1截尾的性质。
(4)“estimate p=1;”对1阶差分后序列Δxt拟合AR(1)模型。输出拟合结果显示常数项不显著,添加或修改估计命令如下:
estimate p=1 nonit;
这是命令系统不要常数项拟合AR(1)模型,拟合结果显示模型显著且参数显著。如图5-51所示。
difx模型拟合结果图5-51 序列 1,1,0)模型,模型口径为:的拟合模型为ARIMA(输出结果显示,序列xtt/1-0.66933B xt=艾普龙Δ或等阶记为:t
艾普龙xt=1.66933xt-1-0.66933xt-2+期预测。xt作5(5)“forecast lead=5 id=t;”,利用拟合模型对序列建立数据集,绘制时序图一、
data example5_2;
input x@@;
lagx=lag(x);
t=_n_;
cards;
2.83 9.80 11.96 10.22
3.03 8.46
13.26 19.57 13.77 16.18 16.84 8.43
18.44 28.27 32.62 28.16 14.78 24.48
33.01 50.66 43.70 38.36 44.46 25.25
49.84 78.15 68.84 68.12 60.17 39.97
77.88 62.23 91.49 103.20 104.53 118.18
; 155.68 157.46 177.69 117.15 94.75 138.36
proc gplot data=example5_2; plot x*t=1; symbol1 c=black i=join v=star;
run;
5输出时序图如-52所示。
x时序图图5-52 序列
同时又有一定规有一个明显的随时间线性递增的趋势,时序图显示,序列X 律性的波动,所以不妨考虑使用误差自回归模型拟合该序列的发展。二、因变