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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

2

 

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