时间序列数据平稳性检验实验指导

事例一时间序列数据安稳性查验实验指导一、实验目的:理解经济时间序列存在的不安稳性，掌握对时间序列安稳性查验的步骤和各样方法,认识利用不安稳的序列进行建模所造成的影响.二、基本观点:假如一个随机过程的均值和方差在时间过程上都是常数,而且在任何两时期的协方差值仅依靠于该两个时时期的间隔，而不依靠于计算这个协方差的实质时间,就称它是宽安稳的.时序图ADF查验PP查验三、实验内容及要求：1、实验内容：用Eviews5。1来剖析1964年到1999年中国纱产量的时间序列，主要内容：1)、经过时序图看时间序列的安稳性，这个方法很直观，但比较粗拙；2）、经过计算序列的自有关和偏自有关系数，依据安稳时间序列的性质察看其安稳性；(3）、进行纯随机性查验;4）、安稳性的ADF查验；5)、安稳性的pp查验。2、实验要求：1)理解不安稳的含义和影响；2）熟习对序列安稳化办理的各样方法；(2）对相应过程会娴熟软件操作，对软件剖析结果进行剖析.四、实验指导（1）、绘制时间序列图时序图能够大概看出序列的安稳性，安稳序列的时序图应当显示出序列一直环绕一个常数值颠簸,且颠簸的范围不大.假如察看序列的时序图显示出该序列有明显的趋势或周期,那它往常不是安稳序列，现以1964—1999年中国纱年产量序列（单位：万吨）来说明。在EVIEWS中成立工作文件,在“Workfilestructuretype”栏中选择“Dated-regularfrequency”，在右侧的“Datespecification”中输入开端年1964，停止年1999，点击ok则建立了工作文件。找到中国纱年产量序列的excel文件并导入命名该序列为sha，见图1—2。图1-1成立工作文件图1-2创立新序列SHA，如图1—2.点击主菜单Quick/Graph便可作图,见图1—3,分别是折线图（Linegraph）、条形图（Bargraph）、散点图（Scatter）等，也可双击序列名，出现显示电子表格的序列观察值，而后点击工具栏的View/Graph.假如选择折线图，出现图1-4的对话框,在此对话框中键入要做图的序列,点击OK则出现折线图，横轴表示时间,纵轴表示纱产量，见图1—5，选择图1—5上工具栏options能够对折线图做相应修饰。点击主菜单的Edit/Copy,而后粘贴到文档就变为了如图1—6的折线图。图1—3图1-4图1—56005004003002001000SHA图1-6从图1—6能够看出,纱产量体现颠簸中上涨的趋势，明显不安稳,所以不是一个安稳序列.这一结论,还能够经过安稳性统计查验来进一步说明。(2）、经过有关图做安稳性判断为了进一步的判断序列SHA的安稳性,需要绘制出该序列的自有关图.双击序列名sha出现序列观察值的电子表格工作文件，点击View/Correlogram，出现图1-7的有关图设定对话框，上边选项要求选择对谁计算自有关系数：原始序列（Level)、一阶差分（1stdifference）和二阶差分（2nddifference）,默认是对原始序列显示有关图。下边指定有关图显示的最大滞后阶数

k，若观察值许多，

k可取

T/10

或

T

；若样本量较小

k一般取

T/4

(T表示时间序列观察值个数，

表示不超出其的最大整数）。若序列是季节数据，一般

k取季节周期的整数倍

.设定完成点击

OK

就出现图

1-8

的序列有关图和相应的统计量。图1-7图1-8有关图的左半部分是自有关和偏自有关剖析图，垂立的两道虚线表示2倍标准差。右半部分是滞后阶数、自有关系数、偏自有关系数、Q统计量和相伴的概率。从自有关和偏自有关剖析图能够看出自有关系数趋势0的速度相当迟缓，且滞后6阶以后自有关系数才落入倍标准差范围之内，而且体现一种三角对称的形式，这是拥有单一趋势的时间序列典型的自有关图的形式,进一步表示序列是非安稳的。（3）、纯随机性判断一个时间序列能否有剖析价值，要看序列观察值之间能否有必定的有关性，若序列各项之间不存在有关，即相应滞后阶数的自有关系数与0没有明显性差别，序列为白噪声序列，则图1-8中Q统计量正是对序列是不是白噪声序列即纯随机序列进行的统计查验，该查验的原假定和备择假定分别为：H0：1=2=...=m=0,m1H1：起码存在某个k0,m1,km在图1-8中，由每个Q统计量的陪伴概率能够看出，都是拒绝原假定的,说明起码存在某个k,使得滞后k期的自有关系数明显非0,也即拒绝序列是白噪声序列的原假定.进行时间序列剖析,我们希望序列是安稳的，且非随机的，若随机,前后察看值之间没有任何关系,没有信息能够提取。所以我们在研究时间序列以前，第一要对其安稳性和随机性进行查验，目的是对安稳且非随机序列进行研究。经过对1964—1999年中国纱年产量序列进行剖析发现，纱产量是不安稳的，显示出颠簸中的上涨趋势,进一步用自有关图-偏自有关图进行的安稳性查验发现自有关系数趋势0的速度相当迟缓，且滞后6阶以后自有关系数才落入2倍标准差范围之内,而且体现一种三角对称的形式,这是拥有单一趋势的时间序列典型的自有关图的形式,进一步表示序列是非安稳的序列的纯随机性查验进一步考证序列的不安稳性,所以要对此序列进行剖析,要进行相应的平

.稳化办理。（4）ADF

查验双击序列sha，点击view/unitroottest，出现图1—9的对话框，我们先对序列自己进行单位根查验，在滞后阶数对话框选择SC准则自动选择阶数，分别采纳带常数项,带常数项和趋势项以及什么都不带的方程进行ADF查验，图1—10显示的是带趋势项和常数项的方程进行ADF查验的结果,从图上能够看出,在明显性水平0.01下，接受存在一个单位根的原假定，于是对其一阶差分进行ADF查验，结果见图1—11。图1—9图1-10图1-11一阶差分序列的ADF查验结果从图1-11能够看出，在明显性水平0。01下,一阶差分序列拒绝存在一个单位根的原假设，说明经过差分后的序列已经安稳，能够为此后的建模使用.5)PP查验安稳性查验常用的方法还有PP查验，在图1—9的对话框中“TestType”中选择下拉菜单Phillips-Perron，出现图1—12的对话框，其余选项