Файл: Кильдишев, Г. С. Анализ временных рядов и прогнозирование.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.11.2024
Просмотров: 125
Скачиваний: 0
нйя, то она, как правило, включает в себя в качестве
предварительного этапа решение задачи |
сглаживания . |
||
2. По имеющимся наблюдениям |
г/г, |
, f/j2 , |
ytп |
процесса It в некотором смысле наилучшим |
образом |
||
предсказать его значения на периоды |
tn+u |
tn+2, |
tn+i. |
Подобная постановка задачи вполне корректна, так как значение процесса ^ в любой момент времени ti часто зависит от значения данного процесса в предыдущие моменты времени.
Г л а в а II
О П Р Е Д Е Л Е Н И Е О С Н О В Н О Й Т Е Н Д Е Н Ц И И
В Р Е М Е Н Н Ы Х Р Я Д О В
2.1. ПОНЯТИЕ ОСНОВНОЙ Т Е Н Д Е Н Ц И И
Важнейшей задачей анализа временных ря дов является определение основной закономерности из менения изучаемого явления во времени. Основные закономерности экономических явлений устанавливаются политической экономией с помощью теоретико-экономи
ческого анализа . В качестве инструмента такого |
анали |
|
за может |
с л у ж и т ь метод абстракции, который применил |
|
К. М а р к с |
при изучении экономических законов |
капита |
лизма . |
|
|
Так, например, одним из общих экономических зако нов, действующих во всех общественно-экономических формациях, является закон повышающейся производи тельности общественного труда. Этот закон не мог быть выведен чисто статистически. Наоборот, он был установ лен путем абстрагирования от взаимно переплетающихся тенденций экономической действительности. Абстрагиро вание позволяет проявляться этому закону лишь в фор ме основной тенденции.
Обычно считают, что основная тенденция есть ре зультат влияния комплекса причин, действующих по с т о я н н о на изучаемый процесс в течение длительного пе риода, т. е. она характеризуется детерминированной составляющей временного ряда .
При изучении временных рядов возникает задача описания и анализа явления за определенныйпериод времени, в течение которого оно эволюционирует, меня-
21
етея, прогрессирует, воздействует как основная причина •или как одна из множества причин на другие явления. Д л я того чтобы выявить общую тенденцию изменения экономических явлений в течение изучаемого периода времени, следует провести сглаживание временного ряда . Необходимость сглаживания временных рядов обуслов лена тем, что помимо влияния на уровни ряда главных факторов, которые в конечном счете и формируют конк ретный вид неслучайной компоненты (тренда), на них действует .большое количество случайных факторов, ко торые вызывают отклонения фактических уровней от тренда. Результат этого воздействия и формируется с помощью остаточной случайной компоненты в уравнении
yi = f(t)+Bt: |
(2.1.1) |
Такое разложение временных |
рядов использовал |
К. Маркс, рассматривая динамику рыночных цен, откло няющихся от регулирующих их цен производства: «Ры ночные цены поднимаются выше и падают ниже этой регулирующей цены производства, но такие колебания взаимно уничтожаются . Если рассмотреть данные о це нах за продолжительный период, устранив те случаи,
когда вследствие изменения производительной силы |
тру |
||||
да |
изменяется |
действительная |
стоимость товаров, |
а |
так |
ж е |
те случаи, когда процесс |
производства нарушается |
|||
какими-либо |
естественными пли общественными |
бедст |
виями, то мы будем поражены прежде всего относитель но узкими пределами отклонений и затем регулярностью, с которой такие отклонения уравновешиваются» 1 .
Сам факт отклонения от сложившейся тенденции требует тщательного анализа и, быть может, соответ ствующих оперативных действий. Всегда существует
опасность сгладить под видом «отклонений» |
существен |
|||||
ные изменения |
показателей, о т р а ж а ю щ и е важные эко |
|||||
номические факты, |
или |
выравнить |
такие уровни, |
|||
самое |
существо |
которых |
не допускает подобной их обра |
|||
ботки |
[ 3 ] . Целью анализа |
временных |
рядов |
экономиче |
||
ских |
явлений |
за |
определенный интервал |
времени |
является выделение тенденций их изменения за рассматриваемый период, которая покажет общую наб
людаемую картину |
развития изучаемого |
явления. |
1 К. М а р к с и Ф. |
Э н г е л ь с . Соч., изд. 2, т. 25, |
ч. II, с. 431. |
22
К р а т косрочные тенденции часто бывают обманчивы,
вследствие чего |
их |
ошибочное |
истолкование |
может |
||||
пагубно |
оказаться |
на |
принимаемых |
решениях. |
При их |
|||
анализе |
возникает |
чрезвычайно |
в а ж н а я , хотя |
и |
нелег |
|||
кая, |
з а д а ч а — определить правильное |
соотношение |
меж |
|||||
ду |
долгосрочными |
и |
краткосрочными |
тенденциями [ 3 ] . |
Все методы сглаживания временных рядов с целью выявления -основной тенденции исходят из -фактического состояния явления, которое имело место в течение про шедшего периода . На практике тренд определяют эмпи
рически, чаще всего на основании |
графического анали |
|||
за или ж е |
путем |
использования |
некоторых |
критериев |
(например, |
путем |
сравнения различных |
кривых по |
среднеквадратичеокой о ш и б к е ) .
Рассмотрим наиболее распространенные способы определения тренда, базирующиеся на сглаживании временных рядов.
2. 2. СГЛАЖИВАНИЕ ВРЕМЕННЫХ РЯДОВ ПО М Е Т О Д У Н А И М Е Н Ь Ш И Х КВАДРАТОВ
Метод наименьших квадратов при сглажи вании временных рядов можно рассматривать как не который вычислительный прием для получения оценки детерминированной компоненты f{t), которая характе ризует тренд изучаемого процесса.
В экономике наиболее часто применяются функции
р
|
y{t)=a0+ |
|
Е О І ^ |
|
|
|
(2.2.1) |
|
|
|
Г |
|
|
|
|
|
y(t)=e |
<=' |
. |
|
|
(2.2.2) |
|
П а р а м е т р ы функций |
(2.2.1) и |
(2.2.2) имеют |
качест |
||||
венный экономический смысл и легко |
интерпретируются. |
||||||
Так, например, уравнение прямой (полином первой |
|||||||
степени) |
|
|
|
. |
|
|
|
|
y(t)=a0 |
+ alt |
|
|
|
(2.2.3) |
|
характеризует постоянный |
прирост, |
равный |
ах |
едини-, |
|||
цам, |
при начальном уровне |
а0. |
|
|
|
|
|
В |
уравнении параболы |
второго |
порядка |
(полином |
|||
второй степени) |
|
|
|
|
|
(2.2. |
|
|
y{t)=ao |
+ alt + a2tz |
|
|
|
23
коэффициент ai в ы р а ж а е т начальную скорость роста, а коэффициент а2— постоянную скорость изменения при роста. Бели уровень явления растет с ускорением, то величина этого ускорения в среднем за изучаемый пе
риод |
равна |
2а2 |
|
единицам. |
|
|
|
|
Экспонента |
|
|
|
а0 -і-а і' |
|
|
||
|
|
|
|
y(t)=e |
|
(2.2.5) |
||
|
|
|
|
|
|
|||
отражает |
постоянный |
относительный |
рост, |
равный |
||||
е а і |
единицам, |
а |
экспонента |
|
|
|
||
|
|
|
y(t)=e |
|
|
|
(2.2.6) |
|
характеризует |
|
постоянный |
относительный |
прирост, |
||||
равный e2 t t j |
единицам |
[36] . |
|
|
|
|||
Оценки |
а0, |
щ, |
а2, |
ар в |
формулах |
(2.2.1) и |
(2.2.2) |
находятся методом наименьших квадратов, сущность которого состоит в отыскании таких параметров, при которых сумма квадратов отклонений расчетных зна
чений |
уровней, |
вычисленных |
по искомой формуле, |
от |
||
их фактических значений была бы минимальной.- |
|
|||||
Математический аппарат метода наименьших квад |
||||||
ратов |
описан в |
большинстве |
работ по |
математической |
||
. статистике, поэтому |
нет необходимости |
подробно |
на |
|||
Ѵлем останавливаться . |
Отметим только, что д л я нахож |
дения параметров прямой (2.2.3) необходимо решить
систему |
уравнений: |
|
|
|
|
|
|
|
|
/ ш 0 + а і Е І 2 = Е ( / ; |
|
|
|||
|
|
floSf+ |
а , 2 / = 2 ^ • |
(2.2.7) |
|||
Система |
уравнений |
(2.2.7) |
упрощается, |
если |
значе |
||
ния t подобрать таким образом, чтобы их |
сумма |
рав |
|||||
нялась |
нулю, т. е. начало |
отсчета времени перенести |
|||||
в середину |
рассматриваемого |
периода. |
|
|
|||
Если |
2 ^ = 0 , то g 0 = Z y |
, С ] = ^ у . |
|
|
п2(~
Вобщем виде систему уравнений для нахождения
параметров полинома |
(2.2.1) можно |
записать |
как |
|||||
|
Ъу = аип + а{21 + а2і2+--- |
+ |
аѵШ; |
|
|
|||
|
2yt = a02t |
+ al2t2+a22l3+- |
+ apI,tP+i |
; |
(2.2.8) |
|||
2ytP = a0I,tP |
+ aiI,tP+l |
+ a2?,tP+2+- |
+ ap2, |
№ |
• |
|||
При |
сглаживании |
временного |
ряда по |
экспоненте |
||||
(2.2.2) |
дл я определения |
параметров |
следует |
применить |
24
метод наименьших квадратов к л о г а р и ф м а м исходных данных.
Выбор формы кривой д л я сглаживания в определен ной степени зависит от целей сглаживания: интерполя ции или экстраполяции . В первом случае основной целью является достижение наибольшей близости к фактиче ским уровням временного ряда. Во втором — выявление основной закономерности развития явления, в отноше нии которой можно выдвинуть гипотезу, что она иа не которое время сохранится в будущем.
Теоретический анализ сущности изучаемого явления, изменение которого отображается временным рядом, является основой д л я выбора кривой. Иногда прини маются во внимание соображения о характере роста уровней ряда . Так, если рост выпуска продукции в плане предусматривает увеличение в арифметической прогрессии, то сглаживание производится по прямой . Если ж е оказывается, что рост идет в геометрической прогрессии, то оглаживание надо производить по пока зательной функции.
Сглаживание по показательной функции широко применяется в практике статистических исследований, поскольку характер динамики многих социально-эконо мических явлений (увеличение объема промышленной продукции, рост капитальных вложений, рост числен ности персонала по всему народному хозяйству и т. п.)
соответствует |
гипотезе |
о росте |
в геометрической про |
|||
грессии. Особенно часто такое |
сглаживание |
применя |
||||
ется д л я временных рядов с равноотстоящими |
уровня |
|||||
ми, в |
которых |
промежуток |
времени между |
взятыми |
||
годами |
составляет не |
один |
год, а несколько лет. |
С г л а ж и в а н и е временных рядов методом наименьших квадратов служит для отражения закономерности раз вития изучаемого явления. В аналитическом выражении тренда время рассматривается как независимая пере менная, а уровни р я д а выступают как функция этой не зависимой переменной. Ясно, что развитие явления зави сит не от того, сколько лет прошло начиная с отправ ного момента, а от того, какие факторы влияли на его
развитие, |
в каком |
направлении и с |
какой интенсив |
ностью. |
Развите явления ' во времени |
выступает как |
|
результат действия |
этих факторов. |
|
25