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时间序列分析第三章平稳时间序列分析

时间序列分析第三章平稳时间序列分析
时间序列分析第三章平稳时间序列分析

应用时间序列分析实验报告

实验名称第三章平稳时间序列分析

一、上机练习

data example3_1;

input x;

time=_n_;

cards;

0.30 -0.45 0.036 0.00 0.17 0.45 2.15

4.42 3.48 2.99 1.74 2.40 0.11 0.96

0.21 -0.10 -1.27 -1.45 -1.19 -1.47 -1.34

-1.02 -0.27 0.14 -0.07 0.10 -0.15 -0.36

-0.50 -1.93 -1.49 -2.35 -2.28 -0.39 -0.52

-2.24 -3.46 -3.97 -4.60 -3.09 -2.19 -1.21

0.78 0.88 2.07 1.44 1.50 0.29 -0.36

-0.97 -0.30 -0.28 0.80 0.91 1.95 1.77

1.80 0.56 -0.11 0.10 -0.56 -1.34 -

2.47

0.07 -0.69 -1.96 0.04 1.59 0.20 0.39

1.06 -0.39 -0.16

2.07 1.35 1.46 1.50

0.94 -0.08 -0.66 -0.21 -0.77 -0.52 0.05

;

procgplot data=example3_1;

plot x*time=1;

symbolc=red i=join v=star;

run;

建立该数据集,绘制该序列时序图得:

根据所得图像,对序列进行平稳性检验。时序图就是一个平面二维坐标图,通常横轴表示时间,纵

轴表示序列取值。时序图可以直观地帮助我们掌握时间序列的一些基本分布特征。

根据平稳时间序列均值、方差为常数的性质,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,而且波动的X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,那它通常不是平稳序列。从图上可以看出,数值围绕在0附近随机波动,没有明显或周期,其本可以视为平稳序列,时序图显示该序列波动平稳。

procarima data=example3_1;

identifyvar=x nlag=8;

run;

图一

图二样本自相关图

图三样本逆自相关图

图四样本偏自相关图

图五纯随机检验图

实验结果分析:

(1)由图一我们可以知道序列样本的序列均值为-0.06595,标准差为1.561613,观察值个数为84个。

(2)根据图二序列样本的自相关图我们可以知道该图横轴表示自相关系数,综轴表示延迟时期数,用水平方向的垂线表示自相关系数的大小。我们发现样本自相关图延迟3阶之后,自相关系数都落入2倍标准差X围以内,而且自相关系数向0.03衰减的速度非常快,延迟5阶之后自相关系数即在0.03值附近波动。这是一个短期相关的样本自相关图。所以根据样本自相关图的相关性质,可以认为该序列平稳。

(3)根据图五的检验结果我们知道,在各阶延迟下LB检验统计量的P值都非常小(<0.0001),所以我们可以以很大的把握(置信水平>99.999%)断定该序列样本属于非白噪声序列。

procarima data=example3_1;

identifyvar=x nlag=8minicp= (0:5) q=(0:5);

run;

IDENTIFY命令输出的最小信息量结果

某个观察值序列通过序列预处理,可以判定为平稳非白噪声序列,就可以利用ARMA模型对该序列建模。建模的基本步骤如下:

A:求出该观察值序列的样本自相关系数(ACF)和样本偏自相关系数(PACF)的值。

B:根据样本自相关系数和偏自相关系数的性质,选择适当地ARMA(p,q)模型进行拟合。

C:估计模型中未知参数的值。

D:检验模型有效性。如果拟合模型不通过检验,转向步骤B,重新选择模型再拟合。

E:模型优化。如果拟合模型通过检验,仍然转向步骤B,充分考虑各种可能,建立多个拟合模型,从所有通过检验中选择最优模型。

F:利用拟合模型,预测序列的将来走势。

为了尽量避免因个人经验不足导致的模型识别问题,SAS系统还提供了相对最优模型识别。最后一条信息显示,在自相关延迟阶数小于等于5,移动平均延迟阶数也小于等于5的所有ARMR(p,q)模型中,BIC信息量相对最小的是ARMR(0,4)模型,即MA(4)模型。

需要注意的是,MINIC只给出一定X围内SBC最小的模型定阶结果,但该模型的参数未必都能通过参数检验,即经常会出现MINIC给出的模型阶数依然偏高的情况。

estimateq=4;

run;

本例参数估计输出结果显示均值MU不显著(t的检验统计量的P值为0.9968),其他参数均显著(t 检验统计量的P值均小于0.00001),所以选择NOINT选项,除去常数项,再次估计未知参数的结果,即可输入第二条ESTIMATE命令:

estimateq=4 noint;

run;

参数估计部分输出结果如图六所示:

图六ESTIMATE命令消除常数项之后的输出结果

显然四个未知参数均显著。

拟合统计量的值

这部分输出五个统计量的值,由上到下分别是方差估计值、标准差估计值、AIC信息量、SBC信息量及残差个数,如图七所示:

图七ESTIMATE命令输出的拟合统计量的值

系数相关阵

这部分输出各参数估计值的相关阵,如图八所示:

图八ESTIMATE命令输出的系数相关阵

残差自相关检验结果

这部分的输出格式(图九)和序列自相关系数白噪声检验部分的输出结果一样。本例中由于延迟各阶的LB统计量的P值均显著大于a(a=0.05),所以该拟合模型显著成立。

图九ESTIMATE命令输出的残差自相关检验结果

拟合模型的具体形式

ESTIMA TE命令输出的拟合模型的形式

序列预测

forecastlead=5id=time out=results;

run;

其中,lead是指定预测期数;id是指定时间变量标识;out是指定预测后的结果存入某个数据集。

该命令运行后输出结果如下:

FORECAST命令输出的预测结果

该输出结果从左到右分别为序列值的序号、预测值、预测值的标准差、95%的置信下限、95%的置信上限。

利用存储在临时数据集RESULTS里的数据,我们还可以绘制漂亮的拟合预测图,相关命令如下:procgplot data=results;

plot x*time=1 forecast*time=2 l95*time=3 u95*time=3/overlay;

symbol1c=black i=none v=start;

symbol2c=red i=join v=none;

symbol3c=green i=join v=none l=32;

run;

输出图像如下:

拟合效果图

注:图中,S号代表序列的观察值;连续曲线代表拟合序列曲线;虚线代表拟合序列的95%上下置信限。

所谓预测就是要利用序列以观察到的样本值对序列在未来某个时刻的取值进行估计。目前对平稳序

列最常用的预测方法是线性最小方差预测。线性是指预测值为观察值序列的线性函数,最小方差是指预测方差达到最小。在预测图上可以看到,数据围绕一个X围内波动,即说明未来的数值变化时平稳的。

二、课后习题

第十七题:根据某城市过去63年中每年降雪量数据(单位:mm)得:(书本P94)

程序:

data example17_1;

input x;

time=_n_;

cards;

126.4 82.4 78.1 51.1 90.9 76.2 104.5 87.4

110.5 25 69.3 53.5 39.8 63.6 46.7 72.9

79.6 83.6 80.7 60.3 79 74.4 49.6 54.7

71.8 49.1 103.9 51.6 82.4 83.6 77.8 79.3

89.6 85.5 58 120.7 110.5 65.4 39.9 40.1

88.7 71.4 83 55.9 89.9 84.8 105.2 113.7

124.7 114.5 115.6 102.4 101.4 89.8 71.5 70.9

98.3 55.5 66.1 78.4 120.5 97 110

;

procgplot data=example17_1;

plot x*time=1;

symbolc=red i=join v=star;

run;

procarima data=example17_1;

identifyvar=x nlag=15minicp= (0:5) q=(0:5);

run;

estimatep=1;

run;

estimatep=1 noin;

run;

forecastlead=5id=time out=results;

run;

procgplot data=results;

plot x*time=1 forecast*time=2 l95*time=3 u95*time=3/overlay;

symbol1c=black i=none v=start;

symbol2c=red i=join v=none;

symbol3c=green i=join v=none l=32;

run;

(1)判断该序列的平稳性与纯随机性

该序列的时序图如下(图a)

时间序列分析作业

时间序列分析作业 1、数据收集 通过长江证券金长江网上交易软件收集中信证券(600030)股价数据(2010-7-1~2011-5-9,共200组),保存文件,命名为“股价数据”。 2、工作表建立 打开eviews,点击file下拉菜单中的new项选择workfile项,弹出窗口如下: (1)、在datespecification中选择integer date。 (2)、在start和end中分别输入“1”“200” (3)、在wf项后面的框中输入工作表名称hr,点击ok。 窗口如下: 3、数据导入 在hr工作文件的菜单选项中选择pro,在弹出的下拉菜单中选择import,然后再下拉二级菜单中选择read text-lotus-excell,找到数据,双击弹出如下对话框:

默认date order,选择右边upper-left data cell下面的空格填写,输入excel中第一个有效数据单元格地址B6,在names for series or number if named in file 中输入序列名称,不妨设为s,点击ok,导入数据。 4、平稳性检验 点击s序列,选择菜单view/correlogram,弹出correlogram specification对话框,如下图,在对话框中默认level,lags to include 改为20(200/10),可得下图:

序列的自相关系数没有很快的趋近0,说明原序列是非平稳的序列。 5、对原序列做对数差分处理 A、在主窗口输入smpl 2 200,对样本数据进行选取, B、在主命令窗口输入series is=log(s)-log(s(-1)) 可以得到新的序列is 对is序列做同上的平稳性检验可以得到如下图:

时间序列分析习题

第8章时间序列分析 一、填空题: 1.平稳性检验的方法有__________、__________和__________。 2.单位根检验的方法有:__________和__________。 3.当随机误差项不存在自相关时,用__________进行单位根检验;当随机误差项存在自相关时,用__________进行单位根检验。 4.EG检验拒绝零假设说明______________________________。 5.DF检验的零假设是说被检验时间序列__________。 6.协整性检验的方法有__________和__________。 7.在用一个时间序列对另一个时间序列做回归时,虽然两者之间并无任何有意义的关系,但经常会得到一个很高的2R的值,这种情况说明存在__________问题。 8.结构法建模主要是以______________________________来确定计量经济模型的理论关系形式。 9.数据驱动建模以____________________作为建模的主要准则。 10.建立误差校正模型的步骤为一般采用两步:第一步,____________________;第二步,____________________。 二、单项选择题:

1. 某一时间序列经一次差分变换成平稳时间序列,此时间序列称为()。 A.1阶单整 ??? B.2阶单整??? C.K阶单整 ?? ?D.以上答案均不正确 2.? 如果两个变量都是一阶单整的,则()。 A.这两个变量一定存在协整关系 B.这两个变量一定不存在协整关系 C.相应的误差修正模型一定成立 D.还需对误差项进行检验 3.当随机误差项存在自相关时,进行单位根检验是由()来实现。 A DF检验 B.ADF检验 C.EG检验 D.DW检验 4.有关EG检验的说法正确的是()。 A.拒绝零假设说明被检验变量之间存在协整关系 B.接受零假设说明被检验变量之间存在协整关系 C.拒绝零假设说明被检验变量之间不存在协整关系 D.接受零假设说明被检验变量之间不存在协整关系

季节性时间序列分析方法

第七章季节性时间序列分析方法 由于季节性时间序列在经济生活中大量存在,故将季节时间序列从非平稳序列中抽出来,单独作为一章加以研究,具有较强的现实意义。本章共分四节:简单随机时间序列模型、乘积季节模型、季节型时间序列模型的建立、季节调整方法X-11程序。 本章的学习重点是季节模型的一般形式和建模。 §1 简单随机时序模型 在许多实际问题中,经济时间序列的变化包含很多明显的周期性规律。比如:建筑施工在冬季的月份当中将减少,旅游人数将在夏季达到高峰,等等,这种规律是由于季节性(seasonality)变化或周期性变化所引起的。对于这各时间数列我们可以说,变量同它上一年同一月(季度,周等)的值的关系可能比它同前一月的值的相关更密切。 一、季节性时间序列 1.含义:在一个序列中,若经过S个时间间隔后呈现出相似性,我们说该序列具有以S为周期的周期性特性。具有周期特性的序列就称为季节性时间序列,这里S为周期长度。 注:①在经济领域中,季节性的数据几乎无处不在,在许多场合,我们往往可以从直观的背景及物理变化规律得知季节性的周期,如季度数据(周期为4)、月度数据(周期为12)、周数据(周期为7);②有的时间序列也可能包含长度不同的若干种周期,如客运量数据(S=12,S=7)2.处理办法: (1)建立组合模型; (1)将原序列分解成S个子序列(Buys-Ballot 1847) 对于这样每一个子序列都可以给它拟合ARIMA模型,同时认为各个序列之间是相互独立的。但是

这种做法不可取,原因有二:(1)S 个子序列事实上并不相互独立,硬性划分这样的子序列不能反映序列{}t x 的总体特征;(2)子序列的划分要求原序列的样本足够大。 启发意义:如果把每一时刻的观察值与上年同期相应的观察值相减,是否能将原序列的周期性变化消除?(或实现平稳化),在经济上,就是考查与前期相比的净增值,用数学语言来描述就是定义季节差分算子。 定义:季节差分可以表示为S t t t S t S t X X X B X W --=-=?=)1(。 二、 随机季节模型 1.含义:随机季节模型,是对季节性随机序列中不同周期的同一周期点之间的相关关系的一种拟合。 AR (1):t t S t S t t e W B e W W =-?+=-)1(11??,可以还原为:t t S S e X B =?-)1(1?。 MA (1):t S t S t t t e B W e e W )1(11θθ-=?-=-,可以还原为:t S t S e B X )1(1θ-=?。 2.形式:广而言之,季节型模型的ARMA 表达形式为 t S t S e B V W B U )()(= (1) 这里,?? ? ??----=----=?=qS q S S S pS P S S S t d S t B V B V B V B V B U B U B U B U X W ΛΛ2212211)(1)()(平稳。 注:(1)残差t e 的内容;(2)残差t e 的性质。 §2 乘积季节模型 一、 乘积季节模型的一般形式 由于t e 不独立,不妨设),,(~m d n ARIMA e t ,则有 t t d a B e B )()(Θ=?φ (2) 式中,t a 为白噪声;n n B B B B ???φ----=Λ22111)(;m m B B B B θθθ----=ΘΛ22111)(。 在(1)式两端同乘d B ?)(φ,可得: t S t d S t D S d S t d S a B B V e B B V X B U B W B U B )()()()()()()()(Θ=?=??=?φφφ (3) 注:(1)这里t D S S X B U ?)(表示不同周期的同一周期点上的相关关系;t d X B ?)(φ则表示同一周期内不同周期点上的相关关系。二者的结合就能同时刻划两个因素的作用,仿佛是显像管中的电子扫

时间序列分析第一章王燕习题解答

时间序列分析习题解答 第一章 P. 7 1.5 习题 1.1 什么是时间序列?请收集几个生活中的观察值序列。 答:按照时间的顺序把随机事件变化发展的过程记录下来就构成一个时间序列。 例1:1820—1869年每年出现的太阳黑子数目的观察值; 年份黑子数年份黑子数年份黑子数年份黑子数年份黑子数1820 16 1830 71 1840 63 1850 66 1860 96 1821 7 1831 48 1841 37 1851 64 1861 77 1822 4 1832 28 1842 24 1852 54 1862 59 1823 2 1833 8 1843 11 1853 39 1863 44 1824 8 1834 13 1844 15 1854 21 1864 47 1825 17 1835 57 1845 40 1855 7 1865 30 1826 36 1836 122 1846 62 1856 4 1866 16 1827 50 1837 138 1847 98 1857 23 1867 7 1828 62 1838 103 1848 124 1858 55 1868 37 1829 67 1839 86 1849 96 1859 94 1869 74 例2:北京市城镇居民1990—1999年每年的消费支出按照时间顺序记录下来,就构成了一个序列长度为10的消费支出时间序列(单位:亿元)。 1686,1925,2356,3027,3891,4874,5430,5796,6217,6796。 1.2 时域方法的特点是什么? 答:时域方法特点:具有理论基础扎实,操作步骤规范,分析结果易于解释的优点,是时间序列分析的主流方法。 1.3 时域方法的发展轨迹是怎样的? 答:时域方法的发展轨迹: 一.基础阶段: 1. G.U. Yule 1972年AR模型 2. G.U.Walker 1931年 MA模型、ARMA模型 二.核心阶段:G.E.P.Box和G.M.Jenkins 1. 1970年,出版《Time Series Analysis Forecasting and Control》 2. 提出ARIMA模型(Box-Jenkins模型) 3. Box-Jenkins模型实际上主要运用于单变量、同方差场合的线性模型 三.完善阶段: 1.异方差场合: a.Robert F.Engle 1982年 ARCH模型

时间序列分析练习题

第二十七章时间序列分析 一、单项选择题 1、以下关于发展水平的说法中,错误的是()。 A、在绝对数时间序列中,发展水平是绝对数 B、在相对数时间序列中,发展水平表现为相对数 C、发展水平是时间序列中对应于具体时间的指标数值 D、平均数时间序列中,发展水平表现为绝对数 2、()也称序时平均数或动态平均数,是对时间序列中各时期发展水平计算的平均数,它可以概括性描述现象在一段时期内所达到的一般水平。 A、发展水平 B、发展速度 C、平均发展水平 D、平均发展速度 我国2005—2017年平均每年第三产业就业人数是()万人。 A、12 480 B、12 918 C、14 000 D、14 412 4、环比发展速度等于()。 A、逐期增长量与其前一期水平之比 B、累计增长量与最初水平之比 C、报告期水平与最初水平之比 D、报告期水平与其前一期水平之比 5、已知一个序列的环比发展速度为102%、103%、105%,则该序列的定基发展速度为()。 A、103% B、105% C、110% D、112% 6、以相对数形式表示的两个不同时期发展水平的比值是()。 A、增长量 B、发展水平 C、增长速度 D、发展速度 7、已知某地区2012-2016年社会消费品零售总额的环比增长速度分别为5%、7%、10%、11%,则这一时期该地区社会消费品零售总额的定基增长速度为()。 A、5%×7%×10%×11% B、(5%×7%×10%×11%)+1

C、105%×107%×110%×111% D、(105%×107%×110%×111%)-1 8、甲企业某种商品前11个月的实际销售量如下表所示。采用移动平均数法预测,取k=3,则第 A、303 B、350 C、384 D、394 9、目前计算平均发展速度通常采用()。 A、众数 B、几何平均法 C、算术平均法 D、增长1%的绝对值法 10、某企业2010年—2016年销售收入的年平均增长速度是27.6%,这期间相应的年平均发展速度是()。 A、4.6% B、17.6% C、127.6% D、72.4% 11、平均增长速度与平均发展速度的数量关系是()。 A、平均增长速度=1/平均发展速度 B、平均增长速度=平均发展速度-1 C、平均增长速度=平均发展速度+1 D、平均增长速度=1-平均发展速度 12、我们经常统计的城镇人口比重属于()。 A、平均数时间序列 B、相对数时间序列 C、时期序列 D、时点序列 13、下列统计指标中,属于相对指标的是()。 A、社会消费品零售总额 B、人口性别比 C、房屋建筑面积 D、城镇居民人均可支配收入 14、已知一个有关发展速度的时间序列的指标值是70%、80%、-5%、99%,其平均发展速度()。 A、61% B、50%

时间序列分析——最经典的

【时间简“识”】 说明:本文摘自于经管之家(原人大经济论坛) 作者:胖胖小龟宝。原版请到经管之家(原人大经济论坛) 查看。 1.带你看看时间序列的简史 现在前面的话—— 时间序列作为一门统计学,经济学相结合的学科,在我们论坛,特别是五区计量经济学中是热门讨论话题。本月楼主推出新的系列专题——时间简“识”,旨在对时间序列方面进行知识扫盲(扫盲,仅仅扫盲而已……),同时也想借此吸引一些专业人士能够协助讨论和帮助大家解疑答惑。 在统计学的必修课里,时间序列估计是遭吐槽的重点科目了,其理论性强,虽然应用领域十分广泛,但往往在实际操作中会遇到很多“令人发指”的问题。所以本帖就从基础开始,为大家絮叨絮叨那些关于“时间”的故事! Long long ago,有多long估计大概7000年前吧,古埃及人把尼罗河涨落的情况逐天记录下来,这一记录也就被我们称作所谓的时间序列。记录这个河流涨落有什么意义当时的人们并不是随手一记,而是对这个时间序列进行了长期的观察。结果,他们发现尼罗河的涨落非常有规律。掌握了尼罗河泛滥的规律,这帮助了古埃及对农耕和居所有了规划,使农业迅速发展,从而创建了埃及灿烂的史前文明。

好~~从上面那个故事我们看到了 1、时间序列的定义——按照时间的顺序把随机事件变化发展的过程记录下来就构成了一个时间序列。 2、时间序列分析的定义——对时间序列进行观察、研究,找寻它变化发展的规律,预测它将来的走势就是时间序列分析。 既然有了序列,那怎么拿来分析呢 时间序列分析方法分为描述性时序分析和统计时序分析。 1、描述性时序分析——通过直观的数据比较或绘图观测,寻找序列中蕴含的发展规律,这种分析方法就称为描述性时序分析 描述性时序分析方法具有操作简单、直观有效的特点,它通常是人们进行统计时序分析的第一步。 2、统计时序分析 (1)频域分析方法 原理:假设任何一种无趋势的时间序列都可以分解成若干不同频率的周期波动 发展过程: 1)早期的频域分析方法借助富里埃分析从频率的角度揭示时间序列的规律 2)后来借助了傅里叶变换,用正弦、余弦项之和来逼近某个函数 3)20世纪60年代,引入最大熵谱估计理论,进入现代谱分析阶段 特点:非常有用的动态数据分析方法,但是由于分析方法复杂,结果抽象,有一定的使用局限性 (2)时域分析方法

时间序列分析 第一章 时间序列分析简介

input time monyy7. price; format time monyy5. ; cards; jan2005 101 feb2005 82 mar2005 66 apr2005 35 may2005 31 jun2005 7 ; run; proc print data=example1_1; run; 实验结果: 实验分析:该程序的到了一个名为sasuser.example1_1的永久数据集。所谓的永久数据库就是指在该库建立的数据集不会因为我们退出SAS系统而丢失,它会永久的保存在该数据库中,我们以后进入SAS系统还可以从该库中调用该数据集。 3.查看数据集 data example1_1; input time monyy7. price; format time monyy5. ; cards; jan2005 101 feb2005 82 mar2005 66 apr2005 35 may2005 31 jun2005 7 ; run; proc print data=example1_1; run; 实验结果:

2.序列变换 data example1_3; input price; logprice=log(price); time=intnx('month','01jan2005'd,_n_-1); format time monyy.; cards; 3.41 3.45 3.42 3.53 3.45 ; proc print data=example1_3; run; 实验结果: 实验分析:在时间序列分析中,我们得到的是观测值序列xt,但是需要分析的可能是这个观察值序列的某个函数变换,例如对数序列lnxt。在建立数据集时,我们可以通过简单的赋值命令实现这个变换。再该程序中,logprice=log(price);是一个简单的赋值语句,将price的对数函数值赋值给一个新的变量logprice,即建立了一个新的对数序列。 3.子集 data example1_4; set example1_3; keep time logprice; where time>='01mar2005'd; proc print data=example1_4; run; 实验结果:

时间序列分析作业讲解

《时间序列分析与应用》 课程作业 地震数据(COP.BHZ-24)时间序列分析 一.前言 本次作业选取了第24号文件,共1440个数据。截取前1200个数据进行理分析,然后建立模型。之后再对数据进行预测,然后对1200之后的30个数据进行更新,将更新结果与原观测值进行比对分析,最后得出结论。 二.数据处理

1. 数据读取与画图 首先将文件“COP.BHZ.txt”保存到E盘根目录下,以便于读取。用scan()函数将数据读入,并保存到sugar2文件中。如图1所示。 图1 数据读取 然后,画出该时间序列图。横轴表示时间,单位是*10ms,纵轴表示高程,单位是um。代码及图示如图2、图3所示。 图2 时序图代码 图3 前1200个数据散点图 2. 平稳性检验 从图中看出,该组数据随时间变化基本平稳,仅有小幅波动。最高点与最低点相差也仅在250um之内。通过adf.test()函数可以验证该假设,可以看出该序列是平稳的(stationary)。如图4所示。然后用求平均函数mean()求出这1200个数据的平均值a,可以从图5看到结果。

图4 平稳性检验结果 图5 求平均值 然后,将原始数据减去平均值,得到一组零均值的新数据,命名为sugar3。 3. 数据建模分析 接下来绘制震前数据的自相关函数和偏自相关函数图像,初步判断其大概符合什么模型。图6为画出图像的代码,新序列sugar3的ACF、PACF图像如下所示。 图6 ACF、PACF、EACF图像代码

图7 ACF图 图8 PACF图 从ACF、PACF图可以看出,序列一阶之后相关性较强,虽然在第19阶滞后处有超限的情况,但从总体来看,两个图都是拖尾的情况。因此要借助于EACF 图来做进一步判断。扩展自相关函数EACF图如下。 图9 EACF图 3 模型识别 由EACF图可以看出此时间序列符合ARMA(0,1)或ARMA(2,2),根据以上信息尚不能明确判断出具体的模型,要建立确定的模型,就需要排除上述模型中的一种,用模型诊断的方法可以实现。模型诊断,或模型评价,涉及检验模型的拟合优度,并且如果拟合程度很差,要给出适当的调整建议。模型诊断的方法有两种:分析拟合模型的残差和分析过度参数化的模型。下面先使用残差法。 3.1 ARMA(0,1)模型诊断

第九章 时间序列分析习题

第九章时间序列分析习题 一、填空题 1.时间序列有两个组成要素:一是,二是。 2.在一个时间序列中,最早出现的数值称为,最晚出现的数值称为。 3.时间序列可以分为时间序列、时间序列和时间序列三种。其中是最基本的序列。 4.绝对数时间序列可以分为和两种,其中,序列中不同时间的数值相加有实际意义的是序列,不同时间的数值相加没有实际意义的是序列。 5.已知某油田1995年的原油总产量为200万吨,2000年的原油总产量是459万吨,则“九五”计划期间该油田原油总产量年平均增长速度的算式为。 6.发展速度由于采用的基期不同,分为和两种,它们之间的关系可以表达为。 7.设i=1,2,3,…,n,a i为第i个时期经济水平,则a i/a0是发展速度,a i/a i-1是发展速度。 8.计算平均发展速度的常用方法有方程式法和. 9.某产品产量1995年比1990年增长了105%,2000年比1990年增长了306.8%,则该产品2000年比1995增长速度的算式是。 10.如果移动时间长度适当,采用移动平均法能有效地消除循环变动和。 11.时间序列的波动可分解为长期趋势变动、、循环变动和不规则变动。 12.用最小二乘法测定长期趋势,采用的标准方程组是。 二、单项选择题 1.时间序列与变量数列( ) A都是根据时间顺序排列的B都是根据变量值大小排列的 C前者是根据时间顺序排列的,后者是根据变量值大小排列的 D前者是根据变量值大小排列的,后者是根据时间顺序排列的 2.时间序列中,数值大小与时间长短有直接关系的是( ) A平均数时间序列B时期序列C时点序列D相对数时间序列 3.发展速度属于( ) A比例相对数B比较相对数C动态相对数D强度相对数 4.计算发展速度的分母是( ) A报告期水平B基期水平C实际水平D计划水平 则该车间上半年的平均人数约为( ) A 296人 B 292人 C 295 人 D 300人 6.某地区某年9月末的人口数为150万人,10月末的人口数为150.2万人,该地区10月的人口平均数为( ) A150万人B150.2万人C150.1万人D无法确定 7.由一个9项的时间序列可以计算的环比发展速度( ) A有8个B有9个C有10个D有7个 8.采用几何平均法计算平均发展速度的依据是( )

时间序列分析--习题库

说明:答案请答在规定的答题纸或答题卡上,答在本试卷册上的无效。 一、填空题(本题总计25分) 1. 常用的时间序列数据,有年度数据、( )数据和( ) 数据。另外,还有以( )、小时为时间单位计算的数据。 2. 自相关系数j ρ的取值范围为( );j ρ与j -ρ之间的关系是( );0ρ=( )。 3.判断下表中各随机过程自相关系数和偏自相关系数的截尾性,并用 2. 如果随机过程{}t ε为白噪音,则 t t Y εμ+= 的数学期望为 ;j 不等于0时,j 阶自协方差等于 ,j 阶自相关系数等于 。因此,是一个 随机过程。 1.(2分)时间序列分析中,一般考虑时间( )的( )的情形。 3. (6分)随机过程{}t y 具有平稳性的条件是: (1)( )和( )是常数,与 ( )无关。 (2)( )只与( )有关,与 ( )无关。 7. 白噪音的自相关系数是:

1.白噪音{}t y 的性质是:t y 的数学期望为 ,方差为 ;t y 与j -t y 之间的协方差为 。 1.(4分)移动平均法的特点是:认为历史数据中( )的数据对未来的数值有影响,其权数为( ),权数之和为( );但是,( )的数据对未来的数值没有影响。 2. 指数平滑法中常数α值的选择一般有2种: (1)根据经验判断,α一般取 。 (2)由 确定。 3. (5分)下述随机过程中,自相关系数具有拖尾性的有( ),偏自相关系数具有拖尾性的有( )。 ①平稳(2) ②(1) ③平稳(1,2) ④白噪 音过程 4.(5分)下述随机过程中,具有平稳性的有( ),不具有平稳性的有( )。 ①白噪音 ②t t y 1.23t+ε=+ ③随机漂移过程 ④t t t 1y 16 3.2εε-=++ ⑤t t y 2.8ε=+ 2.(3分)白噪音{}t ε的数学期望为( );方差为( );j 不等于0时,j 阶自协方差等于( )。 (2)自协方差与( )无关,可能与 ( )有关。 3. (5分)下述随机过程中,自相关系数具有截尾性的有( ),偏自相关系数具有截尾性的有( )。

(整理)8章 时间序列分析练习题参考答案.

第八章 时间数列分析 一、单项选择题 1.时间序列与变量数列( ) A 都是根据时间顺序排列的 B 都是根据变量值大小排列的 C 前者是根据时间顺序排列的,后者是根据变量值大小排列的 D 前者是根据变量值大小排列的,后者是根据时间顺序排列的 C 2.时间序列中,数值大小与时间长短有直接关系的是( ) A 平均数时间序列 B 时期序列 C 时点序列 D 相对数时间序列 B 3.发展速度属于( ) A 比例相对数 B 比较相对数 C 动态相对数 D 强度相对数 C 4.计算发展速度的分母是( ) A 报告期水平 B 基期水平 C 实际水平 D 计划水平 B 5.某车间月初工人人数资料如下: 则该车间上半年的平均人数约为( ) A 296人 B 292人 C 295 人 D 300人 C 6.某地区某年9月末的人口数为150万人,10月末的人口数为150.2万人,该地区10月的人口平均数为( ) A 150万人 B 150.2万人 C 150.1万人 D 无法确定 C 7.由一个9项的时间序列可以计算的环比发展速度( ) A 有8个 B 有9个 C 有10个 D 有7个 A 8.采用几何平均法计算平均发展速度的依据是( ) A 各年环比发展速度之积等于总速度 B 各年环比发展速度之和等于总速度 C 各年环比增长速度之积等于总速度 D 各年环比增长速度之和等于总速度 A 9.某企业的科技投入,2010年比2005年增长了58.6%,则该企业2006—2010年间科技投入的平均发展速度为( ) A 5 %6.58 B 5%6.158 C 6 %6.58 D 6%6.158 B 10.根据牧区每个月初的牲畜存栏数计算全牧区半年的牲畜平均存栏数,采用的公式是( ) A 简单平均法 B 几何平均法 C 加权序时平均法 D 首末折半法 D 11.在测定长期趋势的方法中,可以形成数学模型的是( ) A 时距扩大法 B 移动平均法 C 最小平方法 D 季节指数法

第七章 时间序列分析习题

第七章时间序列分析习题 一、填空题 1.时间序列有两个组成要素:一是,二是。 2.在一个时间序列中,最早出现的数值称为,最晚出现的数值称为。 3.时间序列可以分为时间序列、时间序列和时间序列三种。其中是最基本的序列。 4.绝对数时间序列可以分为和两种,其中,序列中不同时间的数值相加有实际意义的是序列,不同时间的数值相加没有实际意义的是序列。 5.已知某油田1995年的原油总产量为200万吨,2000年的原油总产量是459万吨,则“九五”计划期间该油田原油总产量年平均增长速度的算式为。 6.发展速度由于采用的基期不同,分为和两种,它们之间的关系可以表达为。 7.设i=1,2,3,…,n,a i为第i个时期经济水平,则a i/a0是发展速度,a i/a i-1是发展速度。 8.计算平均发展速度的常用方法有方程式法和. 9.某产品产量1995年比1990年增长了105%,2000年比1990年增长了306.8%,则该产品2000年比1995增长速度的算式是。 10.如果移动时间长度适当,采用移动平均法能有效地消除循环变动和。 11.时间序列的波动可分解为长期趋势变动、、循环变动和不规则变动。 12.用最小二乘法测定长期趋势,采用的标准方程组是。 二、单项选择题 1.时间序列与变量数列( ) A都是根据时间顺序排列的B都是根据变量值大小排列的 C前者是根据时间顺序排列的,后者是根据变量值大小排列的 D前者是根据变量值大小排列的,后者是根据时间顺序排列的 2.时间序列中,数值大小与时间长短有直接关系的是( ) A平均数时间序列B时期序列C时点序列D相对数时间序列 3.发展速度属于( ) A比例相对数B比较相对数C动态相对数D强度相对数 4.计算发展速度的分母是( ) A报告期水平B基期水平C实际水平D计划水平 则该车间上半年的平均人数约为( ) A 296人 B 292人 C 295 人 D 300人 6.某地区某年9月末的人口数为150万人,10月末的人口数为150.2万人,该地区10月的人口平均数为( ) A150万人B150.2万人C150.1万人D无法确定 7.由一个9项的时间序列可以计算的环比发展速度( ) A有8个B有9个C有10个D有7个 8.采用几何平均法计算平均发展速度的依据是( )

最新地震处理教程——1 第一章 时间序列分析基础

第一章时间序列分析基础 一维傅里叶变换 首先观察一个实验。将弹簧的一端固定并悬垂,另一端挂一重物。向下拉重物使弹簧拉伸某一距离,比如说0.8个单位,使其振动。现假定弹簧是弹性的,那么它将无休止地上下运动。若将运动起始的平衡位置定为时间零,那么重物的位移量将随着时间函数在极限[+0.8—-0.8]之间变化。如果有一装置能给出位移振幅随时间函数变化的轨迹,就会得到一条正弦波曲线。其相邻两峰值间的时间间隔为0.08秒(80毫秒)。我们称它为弹簧的周期,它取决于所测弹簧刚度的弹性常数。我们说弹簧在一个周期时间内完成了一次上下振动。在1秒的观测时间内记下其周期数,我们发现是12.5周,这个数被称为弹簧振动的频率。你一定会注意到,1/0.08=12.5,这就是说频率为周期的倒数。 我们取另一个刚性较大的弹簧,并重复上面的实验。不过这次弹簧的振幅峰值位移为0.4个单位。它的运动轨迹所显示的是另一条正弦曲线。量其周期和频率分别为0.04秒和25周/秒,为了记下这些测量结果,我们做每个弹簧峰值振幅与频率的关系图,这便是振幅谱。 现在取两个相同的弹簧。一个弹簧从0.8个单位的峰值振幅位移开始松开,并使其振动。这时注意弹簧通过零时平衡位置的时间,就在它通过零时的一刹那,请你将另一弹簧从0.8个单位的同样峰值振幅位移处松开。这样由于起始的最大振幅相同,所以两个正弦时间函数的振幅谱也应该一样。但肯定两者之间是有差别的,特别是当第1个正弦波达到峰值振幅时,另一个的振幅为零。两者的区别为:第2个弹簧的运动相对于第1个弹簧的运动有一个等于四分之一周期的时间延迟。四分之一周期的时间延迟等于90°相位滞后。所以除振幅谱之外,我们还可以作出相位延迟谱,至此,这个实验做完了。那么我们学到了什么呢?这就是弹簧的弹性运动可以用正弦时间函数来描述,更重要的是,可以用正弦波的频率、峰值振幅及相位延迟来全面地描述正弦波运动。这个实验告诉我们弹簧的振动是怎样随时间和频率函数变化的。 现在设想有一组弹簧,每个弹簧的正弦运动都具有特定的频率、峰值振幅和相位延迟。所有弹簧的正弦响应如图1所示。我们可以把该系统的运动“合成”为一个总的波动,来代替该组中的各单个分量的运动。这一合成是直接把所有记录道相加,其结果得到一个与时间相关的信号,在图1中由第一道表示。我们通过这种合成可以把这一运动由频率域变换到时间域。这一变换是可逆的:即给定时间域信号,我们可以把它变换到频率域的正弦分量。在数学上,这种双向过程是由傅里叶变换完成的。在实际应用中,标准的运算是所谓快速傅氏变换。通过傅氏正变换可以把与时间相关的信号分解成它的频率分量,而所有的频率分量合成为时间域信号又是通过反傅氏变换来实现的。图2概括了信号的傅氏变换。振幅谱和相位谱(严格地讲是相位延迟谱)是图1中所显示的正弦波最简单的表示形

时间序列的分析课后作业

《应用时间序列分析》 实训报告 实训项目名称时间序列预处理 实训时间 2013年10月14日 实训地点实验楼309 班级统计1004班 学号 1004100415 姓名范瑛

《应用时间序列分析》 实训(实践) 报告 实训名称时间序列预处理 一、实训目的 目的:熟悉平稳性检验方法和纯随机性检验方法的相关理论和软件实现的过程,并对结果给出解释,加深对理论的理解,提高动手能力。 任务:Eviews软件的常用菜单方式和命令方式操作;时间序列的自相关函数计算;序列的初步分析,并序列进行平稳性和纯随性进行检验,并写出实训报告。 二、实训要求 1、掌握Eviews软件的工作文件建立方法; 2、对时间序列进行初步分析,总结特征; 3、学会用Eviews软件计算时间序列分析相关函数的; 4、对序列进行平稳性和纯随性检验; 5、在上完机后要写出实验报告。 三、实训内容 1、熟悉Eviews软件的菜单操作和命令操作,包括工作文件的建立、数据的输入 与编辑、新序列的产生、在工作文件窗口中删除、更名变量、序列的各种观察(线图、各种统计量)以及时间序列的差分运算和相关函数的计算。本部分主要由教师来演示介绍。 2、初步对序列进行观察,对序列进行观察分析,求出序列的自相关函数和Q-统 计量,并对序列进行平稳性检验和纯随机性检验。 四、实训分析与总结 第一题 根据Eviews分析所得时间序列图如图1所示:

图1:系列样本序列时序图 该时序图显示系列样本有明显的递增趋势,所以它一定不是平稳序列。 Autocorrelation Partial Correlation AC PAC Q-Stat Prob . |****** | . |****** | 1 0.729 0.729 12.293 0.000 . |**** | . | . | 2 0.511 -0.042 18.682 0.000 . |*** | . | . | 3 0.342 -0.033 21.712 0.000 . |**. | . | . | 4 0.215 -0.025 22.983 0.000 . |* . | . | . | 5 0.124 -0.016 23.435 0.000 . | . | . | . | 6 0.063 -0.008 23.560 0.001 . | . | . | . | 7 0.026 -0.002 23.584 0.001 . | . | . | . | 8 0.008 0.003 23.586 0.003 . | . | . | . | 9 0.001 0.005 23.586 0.005 . | . | . | . | 10 0.000 0.003 23.586 0.009 . | . | . | . | 11 0.000 -0.001 23.586 0.015 . | . | . | . | 12 0.000 -0.001 23.586 0.023 图2:系列样本序列自相关图 从图中我们发现序列的自相关系数递减到零的速度相当缓慢,在很长的延迟 时期里,自相关系数一直为正。这是具有单调趋势的非平稳序列的一种典型的自 相关图形式。这和该序列时序图显示的显著的单调递增性是一致的。 第二题 根据Eviews分析所得时间序列图如图3所示:

时间序列分析法原理及步骤

时间序列分析法原理及步骤 ----目标变量随决策变量随时间序列变化系统 一、认识时间序列变动特征 认识时间序列所具有的变动特征, 以便在系统预测时选择采用不同的方法 1》随机性:均匀分布、无规则分布,可能符合某统计分布(用因变量的散点图和直方图及其包含的正态分布检验随机性, 大多服从正态分布 2》平稳性:样本序列的自相关函数在某一固定水平线附近摆动, 即方差和数学期望稳定为常数 识别序列特征可利用函数 ACF :其中是的 k 阶自 协方差,且 平稳过程的自相关系数和偏自相关系数都会以某种方式衰减趋于 0, 前者测度当前序列与先前序列之间简单和常规的相关程度, 后者是在控制其它先前序列的影响后,测度当前序列与某一先前序列之间的相关程度。实际上, 预测模型大都难以满足这些条件, 现实的经济、金融、商业等序列都是非稳定的,但通过数据处理可以变换为平稳的。 二、选择模型形式和参数检验 1》自回归 AR(p模型

模型意义仅通过时间序列变量的自身历史观测值来反映有关因素对预测目标的影响和作用,不受模型变量互相独立的假设条件约束,所构成的模型可以消除普通回归预测方法中由于自变量选择、多重共线性的比你更造成的困难用 PACF 函数判别 (从 p 阶开始的所有偏自相关系数均为 0 2》移动平均 MA(q模型 识别条件

平稳时间序列的偏相关系数和自相关系数均不截尾,但较快收敛到 0, 则该时间序列可能是 ARMA(p,q模型。实际问题中,多数要用此模型。因此建模解模的主要工作时求解 p,q 和φ、θ的值,检验和的值。 模型阶数 实际应用中 p,q 一般不超过 2. 3》自回归综合移动平均 ARIMA(p,d,q模型 模型含义 模型形式类似 ARMA(p,q模型, 但数据必须经过特殊处理。特别当线性时间序列非平稳时,不能直接利用 ARMA(p,q模型,但可以利用有限阶差分使非平稳时间序列平稳化,实际应用中 d (差分次数一般不超过 2. 模型识别 平稳时间序列的偏相关系数和自相关系数均不截尾,且缓慢衰减收敛,则该时间序列可能是 ARIMA(p,d,q模型。若时间序列存在周期性波动, 则可按时间周期进

时间序列分析基于R——习题答案

第一章习题答案 略 第二章习题答案 2.1 (1)非平稳 (2)0.0173 0.700 0.412 0.148 -0.079 -0.258 -0.376 (3)典型的具有单调趋势的时间序列样本自相关图 2.2 (1)非平稳,时序图如下 (2)-(3)样本自相关系数及自相关图如下:典型的同时具有周期和趋势序列的样本自相关图

2.3 (1)自相关系数为:0.2023 0.013 0.042 -0.043 -0.179 -0.251 -0.094 0.0248 -0.068 -0.072 0.014 0.109 0.217 0.316 0.0070 -0.025 0.075 -0.141 -0.204 -0.245 0.066 0.0062 -0.139 -0.034 0.206 -0.010 0.080 0.118 (2)平稳序列 (3)白噪声序列 2.4 ,序列LB=4.83,LB统计量对应的分位点为0.9634,P值为0.0363。显著性水平=0.05 不能视为纯随机序列。 2.5 (1)时序图与样本自相关图如下

(2) 非平稳 (3)非纯随机 2.6 (1)平稳,非纯随机序列(拟合模型参考:ARMA(1,2)) (2)差分序列平稳,非纯随机 第三章习题答案 3.1 ()0t E x =,2 1 () 1.9610.7 t Var x ==-,220.70.49ρ==,220φ= 3.2 1715φ=,2115 φ= 3.3 ()0t E x =,10.15 () 1.98(10.15)(10.80.15)(10.80.15) t Var x += =--+++ 10.8 0.7010.15 ρ= =+,210.80.150.41ρρ=-=,3210.80.150.22ρρρ=-= 1110.70φρ==,2220.15φφ==-,330φ= 3.4 10c -<<, 1121,1,2 k k k c c k ρρρρ--?=? -??=+≥? 3.5 证明: 该序列的特征方程为:32 - -c 0c λλλ+=,解该特征方程得三个特征根: 11λ=,2λ=3λ=

时间序列分析习题

第8 章时间序列分析 一、填空题: 1.平稳性检验的方法有___________ 、_________ 和__________ 。 2.单位根检验的方法有:__________ 和___________ 。 3.当随机误差项不存在自相关时,用____________ 进行单位根检验;当随机误差 项存在自相关时,用___________ 进行单位根检验。 4. ___________________________________________________ EG检验拒绝零假设说明_______________________________________________________ 。 5. __________________________________________ DF检验的零假设是说被检验时间序列___________________________________________ 。 6. ____________________________ 协整性检验的方法有和。 7. 在用一个时间序列对另一个时间序列做回归时,虽然两者之间并无任何有意 义的关系,但经常会得到一个很高的R2的值,这种情况说明存在____________ 问题。 8. ________________________________________________ 结构法建模主要是以____________________________________________________________ 来确定计量经济模型的理论关系形式。 9. _________________________________ 数据驱动建模以作为建模的主要准则。 10. 建立误差校正模型的步骤为一般采用两步:第一步,______________________

时间序列分析第三章平稳时间序列分析

应用时间序列分析实验报告 实验名称第三章平稳时间序列分析 一、上机练习 data example3_1; input x; time=_n_; cards; 0.30 -0.45 0.036 0.00 0.17 0.45 2.15 4.42 3.48 2.99 1.74 2.40 0.11 0.96 0.21 -0.10 -1.27 -1.45 -1.19 -1.47 -1.34 -1.02 -0.27 0.14 -0.07 0.10 -0.15 -0.36 -0.50 -1.93 -1.49 -2.35 -2.28 -0.39 -0.52 -2.24 -3.46 -3.97 -4.60 -3.09 -2.19 -1.21 0.78 0.88 2.07 1.44 1.50 0.29 -0.36 -0.97 -0.30 -0.28 0.80 0.91 1.95 1.77 1.80 0.56 -0.11 0.10 -0.56 -1.34 - 2.47 0.07 -0.69 -1.96 0.04 1.59 0.20 0.39 1.06 -0.39 -0.16 2.07 1.35 1.46 1.50 0.94 -0.08 -0.66 -0.21 -0.77 -0.52 0.05 ; procgplot data=example3_1; plot x*time=1; symbolc=red i=join v=star; run; 建立该数据集,绘制该序列时序图得: 根据所得图像,对序列进行平稳性检验。时序图就是一个平面二维坐标图,通常横轴表示时间,纵

轴表示序列取值。时序图可以直观地帮助我们掌握时间序列的一些基本分布特征。 根据平稳时间序列均值、方差为常数的性质,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,而且波动的X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,那它通常不是平稳序列。从图上可以看出,数值围绕在0附近随机波动,没有明显或周期,其本可以视为平稳序列,时序图显示该序列波动平稳。 procarima data=example3_1; identifyvar=x nlag=8; run; 图一 图二样本自相关图 图三样本逆自相关图

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