实验三 时间数列.doc

实验三 时间数列实验目的和要求：能熟练运用Excel数据分析工具进行长期趋势的预测，掌握平均发展水平和平均发展速度的计算方法，了解季节变动的分析方法。二、实验主要内容：（1）平均发展水平和平均发展速度的计算（2）用移动平均法进行长期趋势预测（3）用指数平滑法进行长期趋势预测（4）季节变动的分析三、基础理论知识1、通常把时间数列（Y）分解为以下四种变动：(1)长期趋势变动（T）(2)季节变动（S） (3)周期波动（C） (4)不规则变动（I）乘法模型的一般形式为：Y=TSCI 式中 Y、T是总量指标, S、C、I为比率。加法模型的一般形式为：Y=T+S+C+I式中Y、T、S、C、I都是总量指标。 四、统计函数FORECAST预测函数 功能：根据给定的数据计算或预测未来值。 语法结构：FORECAST(x,known_ys,known_xs)TREND趋势函数 功能：得到根据最小平方法所得的估计直线上的一组纵坐标值（y 值）。 语法结构：REND(known_ys,known_xs,new_xs,const) GROWTH增长函数 功能：根据给定的数据拟合指数曲线，并预测指数增长值。 语法结构：ROWTH(known_ys,known_xs,new_xs,const) LINEST线性拟合函数 功能：使用最小平方法对已知数据拟合一个线性模型。 语法结构：LINEST(known_ys,known_xs,const,stats)五、实验步骤1、趋势图直接预测法例 已知2003年第1季度到2007年第四季度的某地区的季度零售额资料试对2008年的零售额进行预测。操作过程如下： (1)产生“年季”变量打开“时间数列分析与预测.XLS”工作簿，选择“移动平均”工作表。 在C列选定任一个单元格，选择“插入”菜单中的“列”选项，则原来C列的内容被移到D列。在C1单元格中输入标志“年季” ，在C2单元格中输入公式 “=B2&CHAR(13)&A2” ，再把单元格C2中的公式复制到C3:C21。(2)根据图中资料绘制销售额趋势图打开“插入”菜单中的“图表”选项，Excel弹出“图表向导”对话框。在“图表类型”列表中选择“折线图”选项；在“子图表类型”列表中选择“数据点折线图”。单击“下一步”按钮 ，进入向导步骤2对话框。在“图表数据源”对话框中，在数据区域输入“C1:D21”，并单击“下一步”按钮。在“图表选项”中，选择“标题”页面，在“图表标题”、“分类（X）轴”、“数值（Y）轴”中分别填入“某地区销售额趋势图”、“季度”和“销售额（万元）”。选择“网格线”页面，把“数值（Y）轴”下的“主要网格线”选择。选择“图例”页面，取消图例显示。单击“完成”按钮，得到趋势图。(3)在图表中插入趋势线进行预测单击图表以激活它，选取垂直轴，双击或单击鼠标右键并从快捷菜单中选择“坐标轴格式”选项，Excel弹出对话框如下图所示。打开“刻度”页面，在“最小值”、“最大值”、“主要刻度单位”中分别输入200、450和50；打开“字体”页面，设置字号为“8”。单击“确定”按钮 。选取水平轴，双击或单击鼠标右键并从快捷菜单中选择“坐标轴格式”选项，Excel弹出对话框。打开“对齐”页面，取消自动设置；打开“字体”页面，设置字号为“8”。单击“确定”按钮。 选取图中的折线，单击鼠标右键并从快捷菜单中选择“添加趋势线”选项，打开“添加趋势线”对话框。选择“类型”页面，在“趋势预测/回归分析类型”框中选择“移动平均”，设置“周期”为4。单击“确定”按钮。2、利用Excel创建公式预测 例 已知2003年第1季度到2007年第四季度的某地区的季度零售额资料，试对2008年的零售额进行预测。操作步骤如下:打开“时间数列分析与预测”工作簿，选择“移动平均”工作表。在单元格E1中输入“公式预测值”。在单元格E6中输入公式“=AVERAGE(D2:D5)”，此处需要相对引用以便复制。把单元格E6中的公式复制到E7:E22各单元格中。3、移动平均分析工具预测 打开“时间数列分析与预测.xls”工作簿，选择“移动平均”工作表。在单元格F1、G1中分别输入“分析工具预测值”和“预测标准误差” 。从“工具”菜单中选择“数据分析”选项，在弹出的“数据分析”对话框中选中“移动平均”选项，并单击“确定”按钮，此时将出现“移动平均”对话框。在输入区域中输入D1:D21，选定标志位于第一行，间隔设为4，在输出区域中输入F2。选择图表输出和标准误差。单击“确定”按钮。 使用移动平均分析工具注意事项移动平均分析工具自动将公式放在工作表中。单元格G8中含有的公式为： SQRT(SUMXMY2(D5:D8, F5:F8)/4)请注意以上描述中用两种方法所得出的输出结果的差异：用移动平均分析工具得到的移动平均值较直接输入公式法输出结果上移了一个单元格。这意味着用数据分析工具所计算的第一个值，即302.9，是对2003年第四季度的预测。 移动平均法的不足之处计算一次移动平均值必须储存多个实际值，当预测项目很多时，就要占据相当大的预测空间。注重最近的几个实际值，没有利用t-n期以前各期的数据信息。只对最近的一期进行预测，不能对更远的未来做出预测计划。 4、回归分析与预测 使用直线函数LINEST和趋势函数TREND线性预测法 （1） 使用LINEST函数计算回归统计值例 有某公司09年1至10月份的销售量资料，试用最小平方法进行趋势预测，并预测11、12月份的销售量。 操作步骤如下：打开“时间数列分析与预测.xls”工作簿，选择“趋势”工作表。在E1中输入“回归统计量”。选择E2:F6，单击“粘贴函数”，Excel弹出“粘贴函数”对话框。在“函数分类”中选择“统计”，在“函数名”中选择“LINEST”函数，则打开LINEST函数对话框。 在Known_ys、 Known_xs和Stats后分别输入B2:B11、A2:A11、和1。按住Ctrl+Shift组合键，单击“确定”按钮。根据图中的计算结果可以写出如下估计方程： y=8.86+0.83*x 据此方程计算预测值：在D1单元格中输入“拟合值”。在D2单元格中输入公式“=$F$2+$E$2*A2”。将D2单元格中的公式下拉到D3：D11各单元格。作业：预测下一期。（2）使用趋势函数TREND求预测值在单元格C1中输入“拟合值”。选定C2：C11在“插入”菜单中选择“函数”选项，将打开“粘贴函数”对话框。在“函数分类”中选择“统计”，在“函数名”中选择TREND函数，单击“确定”按钮，将打开TREND对话框。在known_ys中输入B2:B11；在known_xs中输入A2:A11；由于不需预测，故忽略new_xs；本题意在保留常数项，故忽略const。按住Ctrl+Shift组合键，单击“确定”。 也可以在选定单元格C2:C11的情况下，输入数组公式“=TREND(B2:B11,A2:A11)”，按住Ctrl+Shift组合键，按回车键。（3）趋势预测仍使用上图中的数据，预测过程如下：在区域A12中输入11。 在单元格C12中输入公式：=TREND(B2:B11,A2:A11,A12)。该公式的含义是，给出区域B2:B11种的y变量和A2:A11中的x变量之间的关系，当x值为11时，y值是多少。作业1、某市19952010年地区生产总值资料统计如下：单位（亿元）年份生产总值年份生产总值199589.052003401.591996101.422004426.971997130.672005472.121998174.572006505.461999241.332007558.932000299.202008647.222001351.152009788.132002376.672010922.00根据资料计算该市第九、第十、第十一这三个五年计划期间地区生产总值平均递增率分别是多少？在第十一个五年计划执行情况的基础上制定第十二个五年计划，若第十二个五年计划规定地区生产总值递增率比第十一个五年计划提高2个百分点，那么到2015年该市地区生产总值将达