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文档简介
时间序列分析周期分解方法和时间序列谱分析,1,1,2,3,时间序列谱分析,周期分解方法,时间序列分析简介,目录,2,时间序列分析简介,01,3,依时间顺序排列起来的一系列观测值。,定义,时间序列分析简介,注:观测值之间不独立。它考虑的不是变量间的因果关系,而是重点考察变量在时间方面的发展变化规律,并为之建立数学模型。,4,有足够长的数据序列(t4T)数据序列的变动是稳定而规律的,前提,时间序列分析简介,5,时域(Timedomain):将时间序列看成是过去一些点的函数,或者认为序列具有随时间系统变化的趋势,它可以用不多的参数来加以描述,或者说可以通过差分、周期等还原成随机序列。频域(Frequencydomain):认为时间序列是由数个正弦波成份叠加而成,当序列的确来自一些周期函数集合时,该方法特别有用。,分类,时间序列分析简介,6,长期趋势:指一种长期的变化趋势。它采取一种全局的视角,不考虑序列局部的波动。如:中国的GDP呈现一种上升的长期趋季节变化(Season):冷饮的销售情况循环变化(Cyclic):经济危机,指一种较长时间的周期变化。循环变化一般会出现波峰和波谷,呈现一种循环往复的现象。不规则变化(error):白噪声,指时间序列中无法预计的部分,序列的随机波动。,构成,时间序列分析简介,注:并不是每个序列都包含所有4种成分。比如以年为时间单位的序列就不会有季节变化;一些较短的序列也看不出循环变化。所以在分析的时候得具体情况具体分析。,7,有指数平滑法(ExponentialSmoothing)自回归线性模型(Autoregressivemodel)ARIMA模型周期分解(SeasonalDecomposition),分析模块,时间序列分析简介,8,序列图自相关偏相关图交叉相关图周期图和谱密度图,图形,时间序列分析简介,9,周期分解方法(seasonalDecomposition过程),02,10,将那些与年、季、月等相关的固定周期变动称为季节性变动,而将其他非固定周期变动称为周期性。周期分解法的本质就是要对时间序列的各种周期性进行识别和提取。,定义,周期分解方法,11,加法模型(波动幅度无明显变化)乘法模型(波动幅度随时间推移增大或减小),模型,周期分解方法,12,例题【17-4】,预处理:1.缺失值的填补2.时间变量的定义3.时间序列的平稳化时间序列趋势的图形化观察:1.SequenceChart:序列图2.AutocorrelationChart:自相关和偏相关图创建时间序列模型:1.专家建模器2.指数平滑3.ARIMA,13,1,2,序列图初步预测(分析时间序列预测序列图),定义日期和时间(数据定义日期和时间),操作过程,14,3,4,周期分解(分析时间序列预测季节性分解),观察序列图(波动幅度无明显变化加法模型),操作过程,15,操作过程,16,5,观察自相关和偏相关图(判断有无相关性)分析时间序列预测自相关性,操作过程,周期分解后,17,6,4,趋势-循环波动序列STC-1(观察周期分解后的效果),周期调整序列SAS-1(观察周期分解后的效果),操作过程,注:1.周期调整序列:该序列加上季节指数可以还原为原始序列。2.趋势循环波动序列:对周期调整序列进行平滑处理。,18,时间序列谱分析(seasonalDecomposition过程),03,19,一个时间序列可看成各种周期扰动的叠加,频域分析就是确定各周期的振动能量的分配,这种分配称为“谱”,或“功率谱”。因此频域分析又称谱分析。(心电图),定义,时间序列谱分析,20,例题【17-5】,操作:分析时间序列预测谱图横坐标:20,对数(一般历史数据4个周期
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