时间序列论文(国内生产总值的预测)

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江西财经大学 2015 ～ 20 16学年第二学期期末考试

论文题目：

关于国内生产总值的时间序列分析及

预测

课程编码 06163 选课班 A01

课程名称 时间序列分析 任课教师 万兆泉

学 号 姓 名

学 院 统计学院 专 业 会统核算

考试时间 2016年6月21日星期二

江西财经大学2015～2016第二学期课程论文考试评分表课程名称及代码：时间序列分析06163 提交时间：2016年6月21日星期二

注：教师提供选题者，选题项不予评分

任课教师：万兆泉

摘要

国内生产总值（Gross Domestic Product，简称GDP）是指一个（国界范围内）所有常住单位在一定时期内生产的所有最终产品和劳务的市场价值。GDP是国民经济核算的核心指标，也是衡量一个国家或地区总体经济状况重要指标。近日，随着2012年世界各国GDP实力排名的发出，关于中国成为世界第二大经济强国的说法越来越多。本文从《中国统计年鉴》中选取中国1952 年2014 年共52年的GDP 作为数据，运用时间序列分析的基本的分析方法随机时序分析，对数据进行绘图分析、模型识别、参数估计、模型估计，模型拟合、建立GDP 时间序列模型、模型检验，应用选定时间序列方法预测未来GDP，并对未来中国的经济发展做出短期预测，为政府制定经济发展战略提供依据。

【关键词】：国内生产总值GDP；时间序列；ARIMA模型

目录

一、背景 (1)

二、基础数据 (2)

三、数据分析 (2)

1、平稳性检验及平稳化处理 (2)

2. 纯随机性检验 (5)

3. 时间序列模型的建立 (6)

3.1模型定阶 (6)

3.2参数估计 (9)

3.3模型检验 (10)

4.国民生产总值的预测及分析 (11)

四、结论 (12)

附录 (12)

一、背景

上世纪80年代初，中国开始研究联合国国民经济核算体系的国内生产总值（GDP）指标。中国于1985年开始建立GDP核算制度。1993年，中国正式取消国民收入核算，GDP 成为国民经济核算的核心指标。

23年国家统计局宣布中国将改进GDP核算与数据发布制度，取消容易引起误解的预计数，建立定期修正和调整GDP数据的机制，在发布GDP数据的同时发布相关的重要数据，必要时还将公布核算方法。这是中国提高GDP数据的准确性和透明度，向国际通行办法迈进的重要一步。

2014年国家统计局将积极稳妥的推进国家统一核算地区生产总值，深化固定资产投资统计，加快改进能耗统计进一步完善社会消费品零售统计，同时将精心组织实施第三次全国经济普查认真做好普查登记。尽快制定经济核算图，指定全国统一的核算办法，为2015年正式实施全国统一的核算GDP来打下一个基础。此举将有效消除近10年来各省GDP总和与国家统计局核算的全国GDP存在较大出入的情况。

国民生产总值（）是一个国民概念，是指某国国民所拥有的全部生产要素在一定时期内所生产的最终产品的市场价值。举例说明：一个在日本工作的美国公民所创造的财富计入美国的GNP，但不计入美国的GDP，而是计入日本的GDP。在1991年之前，美国均是采用GNP 作为经济总产出的基本测量指标，后来因为大多数国家都采用GDP，加之国外净收入数据不足，GDP相对于GNP来说是衡量国内就业潜力的更好指标，易于测量，所以美国才改用GDP。

在季度GDP核算时，将所有可以在核算时获得的、适用的经济统计调查数据都用于GDP 核算。资料来源主要包括两部分：

一是国家统计调查资料，指由国家统计系统实施的统计调查获得的各种统计资料，如农林牧渔业、工业、建筑业、批发和零售业、住宿和餐饮业、房地产业等统计调查资料、服务业抽样调查资料、人口与劳动工资统计资料、价格统计资料等。

二是行政管理部门的行政记录资料，主要包括：财政部、中国人民银行、国家税务总局、保监会、证监会等行政管理部门的相关数据，例如中国人民银行的金融机构本外币信贷收支情况、国家税务总局分行业的税收资料等。

GDP核算有三种方法，即、、，三种方法从不同的角度反映国民经济生产活动成果，理论上三种方法的核算结果相同。

生产法是从生产的角度衡量常住单位在核算期内新创造价值的一种方法，即从国民经济各个部门在核算期内生产的总产品价值中，扣除生产过程中投入的中间产品价值，得到增加值。核算公式为：增加值=总产出-中间投入。收入法是从生产过程创造收入的角度，根据生产要素在生产过程中应得的收入份额反映最终成果的一种核算方法。按照这种核算方法，增加值由劳动者报酬、生产税净额、固定资产折旧和营业盈余四部分相加得到。支出法是从最终使用的角度衡量核算期内产品和服务的最终去向，包括最终消费支出、资本形成总额和货物与服务净出口三个部分。

发布的季度GDP是以生产法为基础核算的结果。

而本文的数据摘自中经网统计数据库，使用了中国1952-2014年的GDP数值。

二、基础数据

下面以中国1952—2014年国内生产总值数据(见表1-1)为例，选取最为合理的预测方法对未来5年GDP 的做出预测。

表1-1 中国1952—2014年国内生产总值（单位：亿元）

三、数据分析

1、平稳性检验及平稳化处理

平稳性是一些时间序列具有的统计特征,对数据进行平稳性检验是分析时间序列的关键步骤。平稳时间序列有两种定义，根据限制条件的严格程度，分为严平稳时间序列和宽平稳时间序列。对序列的平稳性有两种检验方法，一种是根据时序图和自相关图显示的特征做出判断的图检验方法；一种是构造检验统计量进行假设检验的方法。

（1）时序图检验

平稳序列的时序图应该显示出该序列始终在一个常数值附近随机波动，而且波动范围有界的特点。如果观察序列的时序图，显示出该序列有明显的趋势性或周期性，那它不是平稳序列。

（2）自相关图检验

自相关图是一个平面二位坐标悬垂线图，一个坐标轴表示延时期数，另一个坐标轴表示自相关系数，通常以悬垂线表示自相关系数的大小。在平稳序列中，随着延迟期数k的增加，

自相关系数k的增加，自相关系数会很快地衰减向零。反之，非平稳序列的自相关系

数衰减向零的速度通常比较慢，这就是我们利用自相关图进行平稳性判断的标准。（3）单位根检验法

由于图检验带有很强的主观色彩，为了客观起见，人们开始研究各种

序列平稳性的统计检验方法，其中应用最广的是单位根检验。

ADF 检验：

首先绘制原始GDP 的时间序列图，从图2-1可以看出GDP 在1978年之前一直很平稳的在2000-3000亿元波动，但1978年后具有很明显的上升趋势，到2000年以后更是迅猛增长，可以看出原始序列显然是非平稳的。这很符合中国的国情，改革开放以后中国的经济快速发展，故GDP也指数式快速增长。

图2-1 1952-2014年GDP 时序图

为了能够对序列进行分析，要使其平稳化。故将选择两种方法：取对数法和差分法，对序列进行平稳化处理，从而进一步分析预测。由差分的选择我们可以知道序列蕴含着曲线趋势，通常低阶(二阶或三阶)差分就可以提取出曲线趋势的影响，我们对原始数据进行一、二阶差分，并验证其平稳性。

我们先进行一阶差分，即相距一期的两个序列值之间的减法运算。

∇x t=x t−x t−1