Файл: Кильдишев, Г. С. Анализ временных рядов и прогнозирование.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.11.2024
Просмотров: 129
Скачиваний: 0
Выявить основную тенденцию аналитическим мето дом означает придать однообразное развитие изменяю щимся процессам в течение рассматриваемого периода времени. Правильно установить тип кривой, тип аналити ческой зависимости от времени — одна из самых труд ных задач статистики. Поскольку сглаживание позво ляет выразить закономерность развития во времени, к
выбору |
способа |
сглаживания |
и определению |
формы |
||
кривой |
следует |
подходить |
с особой тщательностью. |
|||
Подбор вида |
функции, |
описывающей |
тренд, |
пара |
||
метры |
которой |
определяются |
методом |
наименьших |
квадратов, производится в большинстве случаев эмпи
рически, |
путем построения ряда |
функций |
и |
сравнения |
|||||||||||
их между |
собой |
по |
величине |
среднеквадратической |
|||||||||||
ошибки, |
вычисляемой |
по |
формуле |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 = У |
Д |
|
{ |
^ |
|
|
|
|
(2.2.9) |
||
|
|
|
|
|
|
|
«—р— 1 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
л |
— расчетные |
значения |
' |
уровнен |
временного |
ряда; |
|||||||||
где iji |
|
||||||||||||||
Уі |
— фактические |
уровни |
временного |
ряда; |
|
||||||||||
п — число уровнен |
во временном |
ряду; |
|
|
|
||||||||||
|
р— число параметров, определяемых в формулах, |
||||||||||||||
|
|
|
описывающих |
тренд. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Ф. Миллс дает некоторые практические |
рекоменда |
||||||||||||||
ции |
для |
подбора |
вида |
функции, описывающей |
тренд |
||||||||||
[17, |
с. 349—350]: |
|
t образуют арифметическую про |
||||||||||||
1. Если |
значения |
||||||||||||||
грессию, |
а |
соответствующие |
значения |
|
у—геометриче |
||||||||||
скую |
|
прогрессию, |
то |
уравнение |
тренда |
в ы р а ж а е т с я по |
|||||||||
казательной |
кривой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
у{1) =а0а{ |
• |
|
|
|
(2.2.10) |
||||
2. |
|
Если |
связь |
между |
логарифмами |
у |
и |
і линейна, |
то описание тренда целесообразно производить по сте
пенной |
модели |
|
|
а 0 Л •• |
(2.2.11) |
По |
уравнению (2.2.11) т а к ж е |
можно выбирать вид |
тренда, если значения / и соответствующие значения у будут расположены в порядке геометрической про грессии.
26
3. Бели значения t расположены в порядке арифме тической прогрессии, а первые разности соответствую щих значений у постоянны, то тренд может быть описан прямой
у(()=а0+а^ |
• |
(2.2.12) |
4. Если значения t расположены в порядке арифме тической прогрессии, а р-е разности соответствующих значений у постоянны, то в качестве функции, описы вающей тренд, можно принять полином />й степени
|
y(t)=a0 |
+ a1t |
+ a2t2+--- |
+ aJP |
• |
(2.2.13) |
|
Большую |
помощь |
в |
выборе |
вида функций |
f(t) |
мо |
|
гут оказать |
личный .опыт и |
знания |
экономиста. |
В |
остальных ж е случаях, когда вид функций определяется
|
|
|
Л |
|
эмпирически, |
полученную |
оценку тренда |
f(t) |
рас |
сматривают как некоторую |
интерполяционную |
формулу, |
||
которая может |
оказать помощь экономисту |
для |
ана |
лиза временных рядов. Интерпретировать ее как фор мулу, в ы р а ж а ю щ у ю закономерность изменения процес са на изучаемом интервале времени, следует с большой
осторожностью. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Необходимо |
отметить, что для сглаживания |
эконо |
||||||||||
мических |
временных |
рядов |
|
нецелесообразно |
использо |
|||||||
вать |
функции, |
содержащие |
большое |
число |
параметров, |
|||||||
так |
как |
полученные |
таким |
образом |
уравнения |
тренда |
||||||
(особенно при малом числе |
наблюдений) |
будут |
отра |
|||||||||
ж а т ь |
случайные |
колебания, |
а не основную |
|
тенденцию |
|||||||
развития |
явления [ 4 ] . |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
2.3. СГЛАЖИВАНИЕ |
ВРЕМЕННЫХ |
РЯДОВ |
|
|
||||||
|
|
С П О М О Щ Ь Ю СКОЛЬЗЯЩЕЙ СРЕДНЕЙ |
|
|
|
|||||||
|
|
Одним |
из |
наиболее |
старых |
и |
широко |
извест |
||||
ных |
методов |
с г л а ж и в а н и я |
временных |
рядов |
является |
|||||||
м е т о д с к о л ь з я щ и х |
с р е д н и х . |
|
Применяя этот |
метод, можно элиминировать -елучаиные, колебания и получить значения, соответствующие влиянию главных факторов. Сглаживание с помощью скользящих средних основано на том, что в средних величинах взаимно по гашаются случайные отклонения. Это происходит вслед ствие того, что первоначальные уровни временного ряда заменяются средней арифметической величиной внутри выбранного интервала времени. Полученное
27
значение относится к середине выбранного периода. Затем период сдвигается на одно наблюдение и расчет средней повторяется, причем периоды определения
средней берутся все время одинаковыми. Таким |
обра |
||||
зом, в к а ж д о м случае средняя |
центрирована, т. |
е. |
от |
||
несена к серединной ' точке |
интервала |
с г л а ж и в а н и я |
и |
||
представляет собой уровень |
для |
этой |
точки. При |
сгла |
живании временного ряда скользящими средними в рас четах участвуют все уровни р я д а . Чем шире интервал
скольжения, |
тем |
более |
п л а в н ы м |
получается |
тренд. |
Сглаженный |
.ряд |
короче |
первоначального на |
(к—1) |
|
наблюдений |
( к — в е л и ч и н а |
интервала с г л а ж и в а н и я ) . При |
|||
.больших значениях |
к колеблемость |
сглаженного |
ряда |
значительно снижается. Одновременно заметно сокра щается количество наблюдений, что создает трудности.
Выбор интервала с г л а ж и в а н и я зависит от |
целей |
|
исследования. При этом |
следует руководствоваться |
тем, |
в какой период времени |
нас интересует действие, а сле |
довательно, и устранение влияния случайных факторов. Например, для сглаживания временного ряда произво
дительности |
труда, |
планирование |
которой |
рассчитано |
|
на пятилетний период, |
очевидно, |
целесообразно брать |
|||
пятилетний |
период |
сглаживания . |
|
|
|
При сглаживании временных рядов отдельных эко |
|||||
номических |
показателей |
наряду с |
пятилетним |
периодом |
в ряде случаев целесообразно выбирать и другие пе риоды. Например, в отраслях с длительным производ ственным циклом (судостроение и другие отрасли) для анализа временных рядов полезно в качестве периода сглаживания брать продолжительность производствен ного цикла или ж е при изучении временных рядов урожайности следует обращать внимание на тип дина мики (преобладающая периодичность: двухлетняя, трех
летняя и др.) |
и |
периоды |
развития сельскохозяйствен |
|
ного |
производства |
[15] . |
|
|
С |
выбором |
интервала |
сглаживания связан вопрос .о |
количестве уровней^рвд^^частвуііощих в расчете сколь
зящей |
средней, |
и |
технике |
этого |
расчета. |
Если |
число |
|
членов |
интервала |
с г л а ж и в а н и я |
нечетное, |
то |
получен |
|||
ные значения скользящей средней приходятся |
на |
сред |
||||||
ний член интервала скольжения . |
При четном |
количест |
||||||
ве уровней полученные значения скользящей |
средней |
|||||||
нельзя |
отнести |
ни |
к одному |
уровню ряда — скользящие |
28
средние будут располагаться в промежутках между уровнями.
Д л я первого случая скользящая средняя будет вы числяться по формуле
|
|
|
|
Zm |
|
|
|
_ |
Уі + Ш + і + -+УИ-2т |
_ = a |
|
/О о 1 \ |
|
lJi+m~ |
|
2m +1 |
- |
2/n+l |
' |
( " à A > |
Д л я |
втор ото |
случая скользящая средняя определя |
||||
ется следующим |
образом: |
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
гт - і |
I |
|
д |
—Уі+Уі + і-1 Ь — Уі +2т |
— Уі+ 2 |
+ + — i/i+2m |
|||
#i+m = |
— |
2/и |
|
2 т |
|
|
|
|
|
(2.3.2) |
|||
|
|
|
|
|
|
Д л я формул (2.3.1) и (2.3.2)
л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Уі+т—величина |
( і + т ) - й |
скользящей |
средней; |
|
||||||||
УІ — і-й |
уровень |
временного |
|
ряда |
( і = 1 , |
2, |
||||||
n — 2 т ) ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
m — заданное целое положительное число, с (помощью |
|||||||||||
|
которого определяется величина интервала сгла |
|||||||||||
|
живания; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
II |
|
2 |
если |
n |
четное |
число; |
||
1 suffis |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
2 |
|
n - l |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
it |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
— |
. если |
нечетное число; |
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
п — число |
уровней |
временного |
ряда; |
|
|
|||||||
к — переменный |
индекс для |
интервала |
сглаживания |
|||||||||
|
(к = |
0, |
1, |
2, |
2т). |
|
|
|
|
|
|
|
В |
тех |
случаях, |
когда |
известно, |
что |
внутри |
интерва |
|||||
лов |
сглаживания |
имеет |
место |
нелинейная |
тенденция, |
|||||||
для |
сглаживания |
временных рядов используются взве |
шенные скользящие средние. Их значения |
определяют |
|
ся так. Внутри каждог о |
интервала с г л а ж и в а н и я уровни |
|
описываются полиномом р-й степени: |
|
|
Л |
V |
|
г/ = |
а 0 + ' 2 <ХіѴ •. |
(2.3.3) |
П а р а м е т р ы этого полинома находятся с помощью метода наименьших квадратов . Взвешенную скользя щую среднюю дл я взятого интервала определяют как средний член сглаженных на основании полинома
29