时间序列:ARIMA模型_第1页
时间序列:ARIMA模型_第2页
时间序列:ARIMA模型_第3页
时间序列:ARIMA模型_第4页
时间序列:ARIMA模型_第5页
已阅读5页,还剩7页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、实验:建立ARIMA模型(综合性实验) 实验题目:某城市连续14年的月度婴儿出生率数据如下表所示:26.66323.59826.93124.74025.80624.36424.47723.90123.17523.22721.67221.87021.43921.08923.70921.66921.75220.76123.47923.82423.10523.11021.75922.07321.93720.03523.59021.67222.22222.12323.95023.50422.23823.14221.05921.57321.54820.00022.42420.61521.76122.87

2、424.10423.74823.26222.90721.51922.02522.60420.89424.67723.67325.32023.58324.67124.45424.12224.25222.08422.99123.28723.04925.07624.03724.43024.66726.45125.61825.01425.11022.96423.98123.79822.27024.77522.64623.98824.73726.27625.81625.21025.19923.16224.70724.36422.64425.56524.06225.43124.63527.00926.60

3、626.26826.46225.24625.18024.65723.30426.98226.19927.21026.12226.70626.87826.15226.37924.71225.68824.99024.23926.72123.47524.76726.21928.36128.59927.91427.78425.69326.88126.21724.21827.91426.97528.52727.13928.98228.16928.05629.13626.29126.98726.58924.84827.54326.89628.87827.39028.06528.14129.04828.48

4、426.63427.73527.13224.92428.96326.58927.93128.00929.22928.75928.40527.94525.91226.61926.07625.28627.66025.95126.39825.56528.86530.00029.26129.01226.99227.897(1)选择适当模型拟和该序列的发展(2)使用拟合模型预测下一年度该城市月度婴儿出生率实验内容:给出实际问题的非平稳时间序列,要求学生利用R统计软件,对该序列进行分析,通过平稳性检验、差分运算、白噪声检验、拟合ARMA模型,建立ARIMA模型,在此基础上进行预测。实验要求:处理数据,掌握

5、非平稳时间序列的ARIMA建模方法,并根据具体的实验题目要求完成实验报告,并及时上传到给定的FTP和课程网站。实验步骤:第一步:编程建立R数据集;第二步:调用plot.ts程序对数据绘制时序图。第三步:从时序图中利用平稳时间序列的定义判断是否平稳? 第四步:若不满足平稳性,则可利用差分运算是否能使序列平稳?重复第三步步骤第五步:根据Box.test纯随机检验结果,利用LB统计量和白噪声特性检验最后处理的时间序列是否为纯随机序列?第六步:在序列判断为平稳非白噪声序列后,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,选择阶数适当的ARIMA(p,d,q)模型进行拟合

6、,并估计模型中未知参数的值。第七步:检验模型的有效性。如果拟合模型通不过检验,转向步骤6,重新选择模型再拟合。第八步:模型优化。如果拟合模型通过检验,仍然转向步骤6,充分考虑各种可能建立多个拟合模型,从所有通过检验的拟合模型中选择最优模型。第九步:利用最优拟合模型,预测下一年度该城市月度婴儿出生率。ex5.2=ts(scan(ex5.2.txt), frequency=4)Read 168 itemsplot.ts(ex5.2)从图中看出序列一开始有下降趋势,后面有明显上升趋势,所以序列不平稳。d12ex5.2 = diff(ex5.2,lag=12)acf(d12ex5.2,48)plot(

7、d12ex5.2)从上面的自相关图中可以看出改做滞后12期差分后为平稳。Box.test(d12ex5.2, lag=17, type=Ljung-Box) Box-Ljung testdata: d12ex5.2 X-squared = 147.9254, df = 17, p-value 2.2e-16P值小于0.05,可以认为是非白噪声序列。par(mfrow=c(2,1); acf(d12ex5.2, 48); pacf(d12ex5.2, 48)ARIMA(0,0,3)、ARIMA(0,0,4)、ARIMA(1,0,3)、ARIMA(1,0,4)四个模型分别进行拟合检验(rec.ol

8、s = arima(d12ex5.2,order=c(0,0,3)Call:arima(x = d12ex5.2, order = c(0, 0, 3)Coefficients: ma1 ma2 ma3 intercept 0.7949 0.4480 0.1156 0.2150s.e. 0.0839 0.0832 0.0885 0.1744sigma2 estimated as 0.8621: log likelihood = -210.12, aic = 430.25rec.pr = predict(rec.ols, n.ahead=5)U = rec.pr$pred + 1.96*rec.

9、pr$seL = rec.pr$pred - 1.96*rec.pr$seminx = min(d12ex5.2,L)maxx = max(d12ex5.2,U)ts.plot(d12ex5.2, rec.pr$pred, ylim=c(minx,maxx)lines(rec.pr$pred, col=red, type=o)lines(U, col=blue, lty=dashed)lines(L, col=blue, lty=dashed)qqnorm(rec.ols$resid)qqline(rec.ols$resid)shapiro.test(rec.ols$resid) Shapir

10、o-Wilk normality testdata: rec.ols$resid W = 0.9777, p-value = 0.0125用shapiro检验,发现p值为0.0125,在5%的显著性水平下显著,所以为ARIMA(0,0,3)模型不合理。(rec.ols = arima(d12ex5.2,order=c(0,0,4)Call:arima(x = d12ex5.2, order = c(0, 0, 4)Coefficients: ma1 ma2 ma3 ma4 intercept 0.8306 0.4943 0.2254 0.2070 0.2041s.e. 0.0902 0.115

11、8 0.0925 0.0889 0.1994sigma2 estimated as 0.828: log likelihood = -207.07, aic = 426.15rec.pr = predict(rec.ols, n.ahead=5)U = rec.pr$pred + 1.96*rec.pr$seL = rec.pr$pred - 1.96*rec.pr$seminx = min(d12ex5.2,L)maxx = max(d12ex5.2,U)ts.plot(d12ex5.2, rec.pr$pred, ylim=c(minx,maxx)lines(rec.pr$pred, co

12、l=red, type=o)lines(U, col=blue, lty=dashed)lines(L, col=blue, lty=dashed)qqnorm(rec.ols$resid)qqline(rec.ols$resid)shapiro.test(rec.ols$resid) Shapiro-Wilk normality testdata: rec.ols$resid W = 0.9689, p-value = 0.001363用shapiro检验,发现p值为0.001363,在5%的显著性水平下显著,所以为ARIMA(0,0,4)模型不合理。(rec.ols = arima(d12

13、ex5.2,order=c(1,0,3)Call:arima(x = d12ex5.2, order = c(1, 0, 3)Coefficients: ar1 ma1 ma2 ma3 intercept 0.9288 -0.1369 -0.2156 -0.1586 0.0240s.e. 0.0669 0.1065 0.0921 0.0879 0.4984sigma2 estimated as 0.7986: log likelihood = -204.35, aic = 420.7rec.pr = predict(rec.ols, n.ahead=5)U = rec.pr$pred + 1.

14、96*rec.pr$seL = rec.pr$pred - 1.96*rec.pr$seminx = min(d12ex5.2,L)maxx = max(d12ex5.2,U)ts.plot(d12ex5.2, rec.pr$pred, ylim=c(minx,maxx)lines(rec.pr$pred, col=red, type=o)lines(U, col=blue, lty=dashed)lines(L, col=blue, lty=dashed)qqnorm(rec.ols$resid)qqline(rec.ols$resid)shapiro.test(rec.ols$resid)

15、 Shapiro-Wilk normality testdata: rec.ols$resid W = 0.9783, p-value = 0.01454(rec.ols = arima(d12ex5.2,order=c(1,0,4)Call:arima(x = d12ex5.2, order = c(1, 0, 4)Coefficients: ar1 ma1 ma2 ma3 ma4 intercept 0.9084 -0.1288 -0.2457 -0.1511 0.1309 0.0493s.e. 0.0725 0.1078 0.1021 0.0778 0.0960 0.4684sigma2 estimated as 0.7891: log likelihood = -203.47, aic = 420.94rec.pr = predict(rec.ols, n.ahead=5)U = rec.pr$pred + 1.96*rec.pr$seL = rec.pr$pred - 1.96*rec.pr$seminx = min(d12ex5.2,L)maxx = max(d12ex5.2,U)ts.plot(d12ex5.2, rec.pr$pred, ylim=c(m

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论