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改进的有序聚类分析法提取时间序列转折点

改进的有序聚类分析法提取时间序列转折点
改进的有序聚类分析法提取时间序列转折点

第十二章时间序列分析

目录 第十一章时间序列分析___________________________________________________________________ 2 第一节时间序列的有关概念______________________________________________________________ 3 一、时间序列的构成因素_______________________________________________________________ 3 二、时间序列的数学模型_______________________________________________________________ 4 第二节时间序列的因素分析______________________________________________________________ 4 一、图形描述_________________________________________________________________________ 4 二、长期趋势分析_____________________________________________________________________ 5 三、季节变动分析_____________________________________________________________________ 8 四、循环波动分析____________________________________________________________________ 12 第三节随机时间序列分析_______________________________________________________________ 14 一、平稳随机过程概述________________________________________________________________ 14 二、ARMA模型的识别 _______________________________________________________________ 15 三、模型参数的估计__________________________________________________________________ 19 英文摘要与关键词______________________________________________________________________ 21习题_________________________________________________________________________________ 21

时间序列分析方法及应用7

青海民族大学 毕业论文 论文题目:时间序列分析方法及应用—以青海省GDP 增长为例研究 学生姓名:学号: 指导教师:职称: 院系:数学与统计学院 专业班级:统计学 二○一五年月日

时间序列分析方法及应用——以青海省GDP增长为例研究 摘要: 人们的一切活动,其根本目的无不在于认识和改造世界,让自己的生活过得更理想。时间序列是指同一空间、不同时间点上某一现象的相同统计指标的不同数值,按时间先后顺序形成的一组动态序列。时间序列分析则是指通过时间序列的历史数据,揭示现象随时间变化的规律,并基于这种规律,对未来此现象做较为有效的延伸及预测。时间序列分析不仅可以从数量上揭示某一现象的发展变化规律或从动态的角度刻画某一现象与其他现象之间的内在数量关系及其变化规律性,达到认识客观世界的目的。而且运用时间序列模型还可以预测和控制现象的未来行为,由于时间序列数据之间的相关关系(即历史数据对未来的发展有一定的影响),修正或重新设计系统以达到利用和改造客观的目的。从统计学的内容来看,统计所研究和处理的是一批有“实际背景”的数据,尽管数据的背景和类型各不相同,但从数据的形成来看,无非是横截面数据和纵截面数据两类。本论文主要研究纵截面数据,它反映的是现象以及现象之间的关系发展变化规律性。在取得一组观测数据之后,首先要判断它的平稳性,通过平稳性检验,可以把时间序列分为平稳序列和非平稳序列两大类。主要采用的统计方法是时间序列分析,主要运用的数学软件为Eviews软件。大学四年在青海省上学,基于此,对青海省的GDP十分关注。本论文关于对1978年到2014年以来的中国的青海省GDP(总共37个数据)进行时间序列分析,并且对未来的三年中国的青海省GDP进行较为有效的预测。希望对青海省的发展有所贡献。 关键词: 青海省GDP 时间序列白噪声预测

SAS中的聚类分析方法总结

SAS中的聚类分析方法总结(1)——聚类分析概述 说起聚类分析,相信很多人并不陌生。这篇原创博客我想简单说一下我所理解的聚类分析,欢迎各位高手不吝赐教和拍砖。 按照正常的思路,我大概会说如下几个问题: 1. 什么是聚类分析? 2. 聚类分析有什么用? 3. 聚类分析怎么做? 下面我将分聚类分析概述、聚类分析算法及sas实现、案例三部分来系统的回答这些问题。 聚类分析概述 1. 聚类分析的定义 中国有句俗语叫“物以类聚,人以群分”——剔除这句话的贬义色彩。说白了就是物品根据物品的特征和功用可以分门别类,人和人会根据性格、偏好甚至利益结成不同的群体。分门别类和结成群体之后,同类(同群)之间的物品(人)的特征尽可能相似,不同类(同群)之间的物品(人)的特征尽可能不同。这个过程实际上就是聚类分析。从这个过程我们可以知道如下几点: 1) 聚类分析的对象是物(人),说的理论一点就是样本 2) 聚类分析是根据物或者人的特征来进行聚集的,这里的特征说的理论一点就是变量。当然特征选的不一样,聚类的结果也会不一样; 3) 聚类分析中评判相似的标准非常关键。说的理论一点也就是相似性的度量非常关键; 4) 聚类分析结果的好坏没有统一的评判标准; 2. 聚类分析到底有什么用? 1) 说的官腔一点就是为了更好的认识事物和事情,比如我们可以把人按照地域划分为南方人和北方人,你会发现这种分法有时候也蛮有道理。一般来说南方人习惯吃米饭,北方习惯吃面食; 2) 说的实用一点,可以有效对用户进行细分,提供有针对性的产品和服务。比如银行会将用户分成金卡用户、银卡用户和普通卡用户。这种分法一方面能很好的节约银行的资源,另外一方面也能很好针对不同的用户实习分级服务,提高彼此的满意度。 再比如移动会开发全球通、神州行和动感地带三个套餐或者品牌,实际就是根据移动用户的行为习惯做了很好的用户细分——聚类分析; 3) 上升到理论层面,聚类分析是用户细分里面最为重要的工具,而用户细分则是整个精准营销里面的基础。精准营销是目前普遍接纳而且被采用的一种营销手段和方式。 3. 聚类分析的流程是怎样的? 比较简单的聚类分析往往只根据一个维度来进行,比如讲用户按照付费情况分成高端用户、中端用户和低端用户。这个只需要根据商业目的统计一下相关数据指定一个高端、中端和低端的分界点标准就可以。 如果是比较复杂的聚类分析,比如移动里面经常会基于用户的多种行为(通话、短信、gprs

时间序列分析——最经典的

【时间简“识”】 说明:本文摘自于经管之家(原人大经济论坛) 作者:胖胖小龟宝。原版请到经管之家(原人大经济论坛) 查看。 1.带你看看时间序列的简史 现在前面的话—— 时间序列作为一门统计学,经济学相结合的学科,在我们论坛,特别是五区计量经济学中是热门讨论话题。本月楼主推出新的系列专题——时间简“识”,旨在对时间序列方面进行知识扫盲(扫盲,仅仅扫盲而已……),同时也想借此吸引一些专业人士能够协助讨论和帮助大家解疑答惑。 在统计学的必修课里,时间序列估计是遭吐槽的重点科目了,其理论性强,虽然应用领域十分广泛,但往往在实际操作中会遇到很多“令人发指”的问题。所以本帖就从基础开始,为大家絮叨絮叨那些关于“时间”的故事! Long long ago,有多long估计大概7000年前吧,古埃及人把尼罗河涨落的情况逐天记录下来,这一记录也就被我们称作所谓的时间序列。记录这个河流涨落有什么意义当时的人们并不是随手一记,而是对这个时间序列进行了长期的观察。结果,他们发现尼罗河的涨落非常有规律。掌握了尼罗河泛滥的规律,这帮助了古埃及对农耕和居所有了规划,使农业迅速发展,从而创建了埃及灿烂的史前文明。

好~~从上面那个故事我们看到了 1、时间序列的定义——按照时间的顺序把随机事件变化发展的过程记录下来就构成了一个时间序列。 2、时间序列分析的定义——对时间序列进行观察、研究,找寻它变化发展的规律,预测它将来的走势就是时间序列分析。 既然有了序列,那怎么拿来分析呢 时间序列分析方法分为描述性时序分析和统计时序分析。 1、描述性时序分析——通过直观的数据比较或绘图观测,寻找序列中蕴含的发展规律,这种分析方法就称为描述性时序分析 描述性时序分析方法具有操作简单、直观有效的特点,它通常是人们进行统计时序分析的第一步。 2、统计时序分析 (1)频域分析方法 原理:假设任何一种无趋势的时间序列都可以分解成若干不同频率的周期波动 发展过程: 1)早期的频域分析方法借助富里埃分析从频率的角度揭示时间序列的规律 2)后来借助了傅里叶变换,用正弦、余弦项之和来逼近某个函数 3)20世纪60年代,引入最大熵谱估计理论,进入现代谱分析阶段 特点:非常有用的动态数据分析方法,但是由于分析方法复杂,结果抽象,有一定的使用局限性 (2)时域分析方法

时间序列分析法原理及步骤

时间序列分析法原理及步骤 ----目标变量随决策变量随时间序列变化系统 一、认识时间序列变动特征 认识时间序列所具有的变动特征, 以便在系统预测时选择采用不同的方法 1》随机性:均匀分布、无规则分布,可能符合某统计分布(用因变量的散点图和直方图及其包含的正态分布检验随机性, 大多服从正态分布 2》平稳性:样本序列的自相关函数在某一固定水平线附近摆动, 即方差和数学期望稳定为常数 识别序列特征可利用函数 ACF :其中是的 k 阶自 协方差,且 平稳过程的自相关系数和偏自相关系数都会以某种方式衰减趋于 0, 前者测度当前序列与先前序列之间简单和常规的相关程度, 后者是在控制其它先前序列的影响后,测度当前序列与某一先前序列之间的相关程度。实际上, 预测模型大都难以满足这些条件, 现实的经济、金融、商业等序列都是非稳定的,但通过数据处理可以变换为平稳的。 二、选择模型形式和参数检验 1》自回归 AR(p模型

模型意义仅通过时间序列变量的自身历史观测值来反映有关因素对预测目标的影响和作用,不受模型变量互相独立的假设条件约束,所构成的模型可以消除普通回归预测方法中由于自变量选择、多重共线性的比你更造成的困难用 PACF 函数判别 (从 p 阶开始的所有偏自相关系数均为 0 2》移动平均 MA(q模型 识别条件

平稳时间序列的偏相关系数和自相关系数均不截尾,但较快收敛到 0, 则该时间序列可能是 ARMA(p,q模型。实际问题中,多数要用此模型。因此建模解模的主要工作时求解 p,q 和φ、θ的值,检验和的值。 模型阶数 实际应用中 p,q 一般不超过 2. 3》自回归综合移动平均 ARIMA(p,d,q模型 模型含义 模型形式类似 ARMA(p,q模型, 但数据必须经过特殊处理。特别当线性时间序列非平稳时,不能直接利用 ARMA(p,q模型,但可以利用有限阶差分使非平稳时间序列平稳化,实际应用中 d (差分次数一般不超过 2. 模型识别 平稳时间序列的偏相关系数和自相关系数均不截尾,且缓慢衰减收敛,则该时间序列可能是 ARIMA(p,d,q模型。若时间序列存在周期性波动, 则可按时间周期进

季节性时间序列分析方法

季节性时间序列分析方 法 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】

第七章季节性时间序列分析方法 由于季节性时间序列在经济生活中大量存在,故将季节时间序列从非平稳序列中抽出来,单独作为一章加以研究,具有较强的现实意义。本章共分四节:简单随机时间序列模型、乘积季节模型、季节型时间序列模型的建立、季节调整方法X-11程序。 本章的学习重点是季节模型的一般形式和建模。 §1 简单随机时序模型 在许多实际问题中,经济时间序列的变化包含很多明显的周期性规律。比如:建筑施工在冬季的月份当中将减少,旅游人数将在夏季达到高峰,等等,这种规律是由于季节性(seasonality)变化或周期性变化所引起的。对于这各时间数列我们可以说,变量同它上一年同一月(季度,周等)的值的关系可能比它同前一月的值的相关更密切。 一、季节性时间序列 1.含义:在一个序列中,若经过S个时间间隔后呈现出相似性,我们说该序列具有以S为周期的周期性特性。具有周期特性的序列就称为季节性时间序列,这里S为周期长度。 注:①在经济领域中,季节性的数据几乎无处不在,在许多场合,我们往往可以从直观的背景及物理变化规律得知季节性的周期,如季度数据(周期为4)、月度数据(周期为12)、周数据(周期为7);②有的时间序列也可能包含长度不同的若干种周期,如客运量数据(S=12,S=7) 2.处理办法: (1)建立组合模型; (1)将原序列分解成S个子序列(Buys-Ballot 1847)

对于这样每一个子序列都可以给它拟合ARIMA 模型,同时认为各个序列之间是相互独立的。但是这种做法不可取,原因有二:(1)S 个子序列事实上并不相互独立,硬性划分这样的子序列不能反映序列{}t x 的总体特征;(2)子序列的划分要求原序列的样本足够大。 启发意义:如果把每一时刻的观察值与上年同期相应的观察值相减,是否能将原序列的周期性变化消除( 或实现平稳化),在经济上,就是考查与前期相比的净增值,用数学语言来描述就是定义季节差分算子。 定义:季节差分可以表示为S t t t S t S t X X X B X W --=-=?=)1(。 二、 随机季节模型 1.含义:随机季节模型,是对季节性随机序列中不同周期的同一周期点之间的相关关系的一种拟合。 AR (1):t t S t S t t e W B e W W =-?+=-)1(11??,可以还原为:t t S S e X B =?-)1(1?。 MA (1):t S t S t t t e B W e e W )1(11θθ-=?-=-,可以还原为:t S t S e B X )1(1θ-=?。 2.形式:广而言之,季节型模型的ARMA 表达形式为 t S t S e B V W B U )()(= (1) 这里,?? ? ??----=----=?=qS q S S S pS P S S S t d S t B V B V B V B V B U B U B U B U X W 2212211)(1)()(平稳。 注:(1)残差t e 的内容;(2)残差t e 的性质。 §2 乘积季节模型 一、 乘积季节模型的一般形式 由于t e 不独立,不妨设),,(~m d n ARIMA e t ,则有

聚类分析原理及步骤

聚类分析原理及步骤 ——将未知数据按相似程度分类到不同的类或簇的过程 1》传统的统计聚类分析方法包括系统聚类法、分解法、加入法、动态聚 类法、有序样品聚类、有重叠聚类和模糊聚类等。采用k-均值、k-中 心点等算法的聚类分析工具已被加入到许多着名的统计分析软件包 中,如SPSS、SAS等。 典型应用 1》动植物分类和对基因进行分类 2》在网上进行文档归类来修复信息 3》帮助电子商务的用户了解自己的客户,向客户提供更合适 的服务 主要步骤 1》数据预处理——选择数量,类型和特征的标度((依据特征 选择和抽取)特征选择选择重要的特征,特征抽取把输入的特征转化 为一个新的显着特征,它们经常被用来获取一个合适的特征集来为避 免“维数灾”进行聚类)和将孤立点移出数据(孤立点是不依附 于一般数据行为或模型的数据) 2》为衡量数据点间的相似度定义一个距离函数——既然相类似性是定义一个类的基础,那么不同数据之间在同一个特征空间相似度的衡 量对于聚类步骤是很重要的,由于特征类型和特征标度的多样性,距离度量 必须谨慎,它经常依赖于应用,例如,通常通过定义在特征空间的距离度量

来评估不同对象的相异性,很多距离度都应用在一些不同的领域一个简单的 距离度量,如Euclidean距离,经常被用作反映不同数据间的相异性,一些 有关相似性的度量,例如PMC和SMC,能够被用来特征化不同数据的概念相 似性,在图像聚类上,子图图像的误差更正能够被用来衡量两个图形的相似 性 3》聚类或分组——将数据对象分到不同的类中【划分方法(划分 方法一般从初始划分和最优化一个聚类标准开始,Cris p Clustering和Fuzzy Clusterin是划分方法的两个主要技术,Crisp Clustering,它的每一个数据 都属于单独的类;Fuzzy Clustering,它的每个数据可能在任何一个类中)和 层次方法(基于某个标准产生一个嵌套的划分系列,它可以度量不同类之间 的相似性或一个类的可分离性用来合并和分裂类)是聚类分析的两个主要方法, 另外还有基于密度的聚类,基于模型的聚类,基于网格的聚类】4》评估输出——评估聚类结果的质量(它是通过一个类有效索引来评价,, 一般来说,几何性质,包括类间的分离和类内部的耦合,一般都用来评价聚类 结果的质量,类有效索引在决定类的数目时经常扮演了一个重要角色,类有效 索引的最佳值被期望从真实的类数目中获取,一个通常的决定类数目的方法是 选择一个特定的类有效索引的最佳值,这个索引能否真实的得出类的数目是判 断该索引是否有效的标准,很多已经存在的标准对于相互分离的类数据集合都 能得出很好的结果,但是对于复杂的数据集,却通常行不通,例如,对于交叠 类的集合。) 聚类分析的主要计算方法原理及步骤 划分法 1》将数据集分割成K个组(每个组至少包含一 个数据且每一个数据纪录属于且仅属于一个 分组),每个组成为一类 2》通过反复迭代的方法改变分组,使得每一次 改进之后的分组方案都较前一次好(标准就 是:同一分组中的记录越近越好,而不同分 组中的纪录越远越好,使用这个基本思想的 算法有:K-MEANS算法、K-MEDOIDS算法、

时间序列分析方法第章预测

第四章 预 测 在本章当中我们讨论预测的一般概念和方法,然后分析利用),(q p ARMA 模型进行预测的问题。 §4.1 预期原理 利用各种条件对某个变量下一个时点或者时间阶段内取值的判断是预测的重要情形。为此,需要了解如何确定预测值和度量预测的精度。 4.1.1 基于条件预期的预测 假设我们可以观察到一组随机变量t X 的样本值,然后利用这些数据预测随机变量1+t Y 的值。特别地,一个最为简单的情形就是利用t Y 的前m 个样本值预测1+t Y ,此时t X 可以描述为: 假设*|1t t Y +表示根据t X 对于1+t Y 做出的预测。那么如何度量预测效果呢?通常情况下,我们利用损失函数来度量预测效果的优劣。假设预测值与真实值之间的偏离作为损失,则简单的二次损失函数可以表示为(该度量也称为预测的均方误差): 定理4.1 使得预测均方误差达到最小的预测是给定t X 时,对1 +t Y 的条件数学期望,即: 证明:假设基于t X 对1+t Y 的任意预测值为: 则此预测的均方误差为: 对上式均方误差进行分解,可以得到: 其中交叉项的数学期望为(利用数学期望的叠代法则): 因此均方误差为: 为了使得均方误差达到最小,则有: 此时最优预测的均方误差为: 211*|1)]|([)(t t t t t X Y E Y E Y MSE +++-= End 我们以后经常使用条件数学期望作为随机变量的预测值。 4.1.2 基于线性投影的预测 由于上述条件数学期望比较难以确定,因此将预测函数的范围限制在线性函数当中,我们考虑下述线性预测: 如此预测的选取是所有预测变量的线性组合,预测的优劣则体现在系数向量的选择上。 定义4.1 如果我们可以求出一个系数向量值α,使得预测误差)(1t t X Y α'-+与t X 不相关: 则称预测t X α'为1+t Y 基于t X 的线性投影。 定理4.2 在所有线性预测当中,线性投影预测具有最小的均方误差。

季节性时间序列分析方法

第七章季节性时间序列分析方法 由于季节性时间序列在经济生活中大量存在,故将季节时间序列从非平稳序列中抽出来,单独作为一章加以研究,具有较强的现实意义。本章共分四节:简单随机时间序列模型、乘积季节模型、季节型时间序列模型的建立、季节调整方法X-11程序。 本章的学习重点是季节模型的一般形式和建模。 §1 简单随机时序模型 在许多实际问题中,经济时间序列的变化包含很多明显的周期性规律。比如:建筑施工在冬季的月份当中将减少,旅游人数将在夏季达到高峰,等等,这种规律是由于季节性(seasonality)变化或周期性变化所引起的。对于这各时间数列我们可以说,变量同它上一年同一月(季度,周等)的值的关系可能比它同前一月的值的相关更密切。 一、季节性时间序列 1.含义:在一个序列中,若经过S个时间间隔后呈现出相似性,我们说该序列具有以S为周期的周期性特性。具有周期特性的序列就称为季节性时间序列,这里S为周期长度。 注:①在经济领域中,季节性的数据几乎无处不在,在许多场合,我们往往可以从直观的背景及物理变化规律得知季节性的周期,如季度数据(周期为4)、月度数据(周期为12)、周数据(周期为7);②有的时间序列也可能包含长度不同的若干种周期,如客运量数据(S=12,S=7) 2.处理办法: (1)建立组合模型; (1)将原序列分解成S个子序列(Buys-Ballot 1847)

对于这样每一个子序列都可以给它拟合ARIMA 模型,同时认为各个序列之间是相互独立的。但是这种做法不可取,原因有二:(1)S 个子序列事实上并不相互独立,硬性划分这样的子序列不能反映序列{}t x 的总体特征;(2)子序列的划分要求原序列的样本足够大。 启发意义:如果把每一时刻的观察值与上年同期相应的观察值相减,是否能将原序列的周期性变化消除?(或实现平稳化),在经济上,就是考查与前期相比的净增值,用数学语言来描述就是定义季节差分算子。 定义:季节差分可以表示为S t t t S t S t X X X B X W --=-=?=)1(。 二、 随机季节模型 1.含义:随机季节模型,是对季节性随机序列中不同周期的同一周期点之间的相关关系的一种拟合。 AR (1):t t S t S t t e W B e W W =-?+=-)1(11??,可以还原为:t t S S e X B =?-)1(1?。 MA (1):t S t S t t t e B W e e W )1(11θθ-=?-=-,可以还原为:t S t S e B X )1(1θ-=?。 2.形式:广而言之,季节型模型的ARMA 表达形式为 t S t S e B V W B U )()(= (1) 这里,?? ? ??----=----=?=qS q S S S pS P S S S t d S t B V B V B V B V B U B U B U B U X W ΛΛ2212211)(1)()(平稳。 注:(1)残差t e 的内容;(2)残差t e 的性质。 §2 乘积季节模型 一、 乘积季节模型的一般形式 由于t e 不独立,不妨设),,(~m d n ARIMA e t ,则有 t t d a B e B )()(Θ=?φ (2) 式中,t a 为白噪声;n n B B B B ???φ----=Λ22111)(;m m B B B B θθθ----=ΘΛ22111)(。 在(1)式两端同乘d B ?)(φ,可得: t S t d S t D S d S t d S a B B V e B B V X B U B W B U B )()()()()()()()(Θ=?=??=?φφφ (3) 注:(1)这里t D S S X B U ?)(表示不同周期的同一周期点上的相关关系;t d X B ?)(φ则表示同一周期内

集对分析聚类预测法及其应用_高洁done

短 文 集对分析聚类预测法及其应用1 高 洁,盛昭瀚 (南京大学管理科学与工程研究院,南京210093) 摘要:提出一种新的预测方法—集对分析聚类预测法.该方法融合了集对分析中的同异反模式识别的“择近原则”和聚类分析的基本思想进行分类预测.文中将该方法应用于邮电业务总量预测的研究,考虑了邮电业务总量和第一、二、三产业的国内生产总值之间的关系,利用邮电业务总量和三个产业的生产总值的历史数据,建立了邮电业务量水平聚类预测的模型,从而得到邮电业务总量预测结果.利用我国某地区的实际数据进行分析计算,并与其它预测方法比较,结果表明该预测方法是有效的. 关键词:集对分析;联系度;聚类预测;邮电业务总量 中图分类号:O144 文献标识码:A 文章编号:1000-5781(2002)05-0458-05 Method and application of set pair analysis classified prediction GAO Jie,SHENG Zhao-han (Graduate School of M anag ement Science and Engineering,Nanjing University, Nanjing210093,China) Abstract:A new forecasting m ethod,the SPA classified prediction,is proposed in this paper. T he model is used to forecast the business total of posts and telecommunications.T he history da-ta are adopted to set up the connection degrees betw een the classified systems and the reference sy stem.The result of the business total of posts and telecommunications forecast is obtained by applying the classified analysis methods.A set of real data is used,and the result is satisfied. Key words:set pair analy sis;connection deg ree;classified prediction;business total of posts and telecomm unications 0 引 言 科学的预测是建立在事物发展规律基础上的科学推断,是正确决策的前提和依据.随着科学技术的不断进步,最近20多年来,预测方法和技术有了很大发展.仅就邮电业务总量的预测问题来说,已有许多预测方法[1-5].文[2]利用灰色模型预测邮电业务总量.文[3]提出了利用多元模糊推理方法预测邮电业务总量.文[5]将物元模型与聚类分析方法结合起来,用可拓聚类预测方法预测邮电业务总量.但到目前为止,集对分析理论[6]在邮电业务预测问题上尚无应用.本文提出基于集对联系度的聚类预测方法并应用于邮电业务总量的预测.该方法将邮电业务量与影响业务量变化的社会经济(如第一、二、三产业的国内生产总值)等环境因素联系起来考虑,但同以往的 第17卷第5期2002年10月 系 统 工 程 学 报 JOU RN A L OF SY STE M S EN GIN EER IN G V ol.17N o.5 O ct.,2002 1收稿日期:20010219;修订日期:20020123. 基金项目:国家自然科学基金资助项目(70171028).

聚类分析法用于省份竞争力的研究

聚类分析法用于省份竞争力的研究 zhhony xxxxxxxxxxx学院xxxxxxx专业20xx(x)班200xxxxxxx 指导教师:LBN教授 内容摘要:根据各省社会经济活动的自身特点和指标体系设置的基本原则,我们选择了如下八个指标作为评价标准:工业、农业、建筑业(单位:万元)、固定、金融、财政、科教(人)、进出口(单位:万美元). 首先利用聚类分析的方法对全国31个省市的经济竞争力作出初步的简略的排名,得出广东省和甘肃省的综合竞争力的综合评价,然后再对具体情况做出具体的分析。 关键词:K均值聚类经济竞争力省份排名MATLAB

目录 1.我国各省经济发展现状 0 2.省域经济竞争力多因素综合评价方法 0 3.聚类分析法的基本思想 (1) 4.各经济指标的聚类分析 (1) 4.1原始数据预处理 (1) 4.2K均值聚类分析 (2) 5.分析结果 (4)

1.我国各省经济发展现状 我国是一个幅员辽阔但资源稀缺、经济发展极不平衡的发展中大国,经过20多年的对外开放,中国的整体经济实力有了明显的增强,并取得了举世瞩目的成就,但是东、中、西部地区的差距并没有缩小,反而仍然在逐步拉大。伴生着一系列不平衡、不协调问题,东部地区已形成自我积累,自我发展能力,外来资本、民间资本充分,产业结构升级迅速,制造业、服务业和外贸已成为拉动经济增长的主要力量;西部经济增长主要靠基础建设投资拉动,国有资本仍占主要地位,外资、民间资本不足,制造业、服务业发展不快,投资效益不高。因此,东西部之间的经济总量、发展速度、人均收入水平的差距仍在继续扩大。东西部经济发展差距的不断扩大及由此引起的地区经济的非协调发展,已成为社会各方面普遍关注的焦点问题。例如:广东进出口贸易保持持续快速增长的趋势。2004年,广东外贸进出口总额3571.33亿美元,比上年增长26%,占全国进出口总额逾30%。其中出口额1915.58亿美元,增长25.3%;进口额1655.75亿美元,增长26.7%.广东出口商品结构不断优化。2004年,全省机电产品出口1297.35亿美元,增长30.1%;高新技术产品出口664.64亿美元,增长38.2%;服装、纺织品出口178.27亿美元,增长8.0%;鞋类、家具、塑料制品等轻纺产品出口分别增长14.9%、23.8%和15.5%.出口市场结构进一步优化。而作为西部大省,西藏的草地、森林、水能、矿产、地热等自然资源十分丰富。现已发现的矿产达100 多种,探明储量的矿产居全国前五位的就有十几种,但受交通、能源、技术等方面的限制,西藏的矿产资源的开发利用很不充分。西藏的水能资源理论蕴藏量约为2亿千瓦,占全国水能资源的30%,其中可供开发利用的水能资源有5600千瓦,占全国总量的20%,但现已开发利用的水能资源还不足可开发利用的0.5%。因为经济的发展不平衡,造成财政收入的巨大差异,进而再影响各个省份经济的发展,因此,我国经济在近几年取得了很大的成就,但我们面临的问题同样突出,这需要我们的共同努力来克服所面临的严峻问题。只有建立比较完善的指标评价体系,采取相对较为合理的评价方法进行评价,结果才能具有说服力,才能为政府决策部门提供有价值的决策依据。 2.省域经济竞争力多因素综合评价方法 从总体上来看,可以将目前国内外常用的系统评价方法分为如下几类:

实验八 spss11中的时间序列分析

实验八spss11中的时间序列分析 一、实验目的 了解spss11中时间序列分析的简单方法 二、实验原理介绍 1.SPSS中时间序列分析简要介绍 依时间顺序排列起来的一系列观测值称为时间序列,跟大部分的统计不同,这类资料的先后顺序是不能忽视的,更关键的是观测值之间不独立。因此,这类数据不能用普通的统计方法解决。时间序列分析(Time series)是专门用于分析这种时间序列资料的统计模型。它考虑的不是变量之间的因果关系,而是重点考察变量在时间方面的发展变化规律,并为之建立数学模型。 时间序列分析的方法可以分为两大类:Time domain和Frequency domain。前者将时间序列看成是过去一些点的函数,或者认为序列具有时间系统变化的趋势,它可以用不多的参数来加以描述,或者说可以通过差分、周期等还原成随机序列。后者则认为时间序列是由数个正弦波成分叠加而成,当序列的确来自一些周期函数集合时,该方法特别有用。不同的专业领域习惯用不同的方法:经济学习惯用Time domain,而电力工程专家则对Frequency domain更感兴趣。下面讲述的都是Time domain 由于时间序列模型的复杂性,它在spss中横跨了数据整理、统计分析和绘图三大部分,具体来说是: ?预处理模块:包括用于填充序列缺失值的Transform | replace Missing Values过程, 建立时间变量的Data | Define dates过程和将序列平稳化的Transform | Create Time Series过程。 ?图形化观察/分析:时间序列在分析中高度依赖图形。Spss为其提供了特有的观察 工具:序列图(Sequence Chart)、自相关/偏自相关图(Autocorrelation Function, ACF & Autocorrelation Function,PACF)、交叉相关图(Crosscorrelation Function, CCF)、周期图(Periodogram)和谱密度图(Spectral Chart)。后三者被统一放置在 Graphs | Time Series菜单中。 ?分析模块:它们被统一放置在Analysis | Time Series菜单中,共包括指数平滑法 (Exponential Smoothing过程)、自回归线性模型(Autoregressive model)、ARIMA 模型和季节解构(Seasonal Decomposition)四种方法。 2.时间序列的建立和平稳化 在对数据拟合时间序列模型前需要进行一系列的准备工作,首先,如果数据存在缺失值的话就要进行填补;第二,SPSS是不会自动将数据文件识别为时间序列的,必须要加以定义;第三,原始的时间序列往往要经过初步的计算(平稳化)才能更好的用于进一步分析。

集对分析在职业卫生管理状况聚类分析中的应用

集对分析在职业卫生管理状况聚类分析中的应用目的探讨集对分析在职业卫生管理状况聚类分析中的应用价值。方法应 用集对分析理论聚类分析我国2003年10个调查省市职业卫生管理状况。结果Ⅰ类职业卫生管理状况包括地区1、2、3、5、9和10,Ⅱ类包括地区4、6和8,地区7属于Ⅲ类。结论应用集对分析理论进行聚类分析具有一定的应用价值,其关键在于等级数目的确定和各等级定量观测值范围的合理划分以及联系数有效值的计算和不确定度分析,以合理划分并观察其类别的动态变化。 标签:联系数;集对分析;职业卫生管理;聚类分析 [Abstract] Objective To investigate the value on set pair analysis (SPA)for Cluster Analysis in occupational health management status. Methods Application of set pair analysis theory for cluster analysis of occupational health management status of 10 survey provinces and cities in 2003. Results Class Ⅰoccupational health management status,including regional 1,2,3,5,9 and 10,Ⅱclass includes areas 4,6 and 8,the area belongs to Ⅲclass 7. Conclusion Application of set pair analysis theory cluster analysis has some value,the key is reasonable in a hierarchy to determine the number and range of levels of quantitative observations and contact number of valid values and uncertainty analysis,and a reasonable division observe the dynamic changes in their category. [Key words] Correlate;Set pair analysis;Occupational health management;Cluster analysis 职业卫生管理是维护劳动者身体健康,预防和控制职业因素危害的重要措施。在职业卫生管理中,一般采用多指标体系描述并评价其职业卫生状况,但由于不同评价指标观测值的参差不齐,这需要运用相应的统计方法进行综合评价。为此,该研究者应用集对分析对2003年我国10个调查省市职业卫生管理状况进行聚类分析,更好地指导职业卫生管理工作,发挥职业卫生监督的作用。现报道如下。 1资料与方法 1.1资料来源 原卫生部于2003年按不同地区经济发展水平,分层选取10个省、直辖市(北京、广东、福建、广西、山东、安徽、河南、四川、吉林、湖南)20家8种类型用人单位20家,由省级卫生行政部门组织职业病防治机构的专业技术人员现场调查用人单位的职业卫生状况。从26项基础指标中筛选出X1-职业病防治计划和实施方案及安全率(%)、X2-职工健康监护档案建档率(%)、X3-职业病危害事故应急救援预案及安全率(%)、X4-职业病危害项目申报率(%)、X5-职业病危害劳动合同告知率(%)、X6-工作场所职业病危害因素检测率(%)、X7-

时间序列分析方法第章谱分析完整版

时间序列分析方法第章 谱分析 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

第六章 谱分析 Spectral Analysis 到目前为止,t 时刻变量t Y 的数值一般都表示成为一系列随机扰动的函数形式,一般的模型形式为: 我们研究的重点在于,这个结构对不同时点t 和τ上的变量t Y 和τ Y 的协方差具有什么样的启示。这种方法被称为在时间域(time domain)上分析时间序列+∞∞-}{t Y 的性质。 在本章中,我们讨论如何利用型如)cos(t ω和)sin(t ω的周期函数的加权组合来描述时间序列t Y 数值的方法,这里ω表示特定的频率,表示形式为: 上述分析的目的在于判断不同频率的周期在解释时间序列+∞∞ -}{t Y 性质时所发挥的重要程度如何。如此方法被称为频域分析(frequency domain analysis)或者谱分析(spectral analysis)。我们将要看到,时域分析和频域分析之间不是相互排斥的,任何协方差平稳过程既有时域表示,也有频域表示,由一种表示可以描述的任何数据性质,都可以利用另一种表示来加以体现。对某些性质来说,时域表示可能简单一些;而对另外一些性质,可能频域表示更为简单。 § 母体谱 我们首先介绍母体谱,然后讨论它的性质。 6.1.1 母体谱及性质 假设+∞∞-}{t Y 是一个具有均值μ的协方差平稳过程,第j 个自协方差为: 假设这些自协方差函数是绝对可加的,则自协方差生成函数为: 这里z 表示复变量。将上述函数除以π2,并将复数z 表示成为指数虚数形式)ex p(ωi z -=,1-=i ,则得到的结果(表达式)称为变量Y 的母体谱: 注意到谱是ω的函数:给定任何特定的ω值和自协方差j γ的序列+∞∞-}{j γ,原则上都可以计算)(ωY s 的数值。 利用De Moivre 定理,我们可以将j i e ω-表示成为: 因此,谱函数可以等价地表示成为: 注意到对于协方差平稳过程而言,有:j j -=γγ,因此上述谱函数化简为: 利用三角函数的奇偶性,可以得到: 假设自协方差序列+∞∞-}{j γ是绝对可加的,则可以证明上述谱函数

时间序列分析法原理及步骤

时间序列分析法原理及步骤----目标变量随决策变量随时间序列变化系统 一、认识时间序列变动特征 认识时间序列所具有的变动特征,以便在系统预测时选择采用不同的方法 1》随机性:均匀分布、无规则分布,可能符合某统计分布(用因变量的散点图和直方图及其包含的正态分布检验随机性,大多服从正态分布 2》平稳性:样本序列的自相关函数在某一固定水平线附近摆动,即方差和数学期望稳定为常数 识别序列特征可利用函数ACF :其中是的k阶自 协方差,且 平稳过程的自相关系数和偏自相关系数都会以某种方式衰减趋于0,前者测度 当前序列与先前序列之间简单和常规的相关程度,后者是在控制其它先前序列的影响后,测度当前序列与某一先前序列之间的相关程度。实际上,预测模型大都难以满足这些条件,现实的经济、金融、商业等序列都是非稳定的,但通过数据处理可以变换为平稳的。 二、选择模型形式和参数检验 1》自回归AR(p模型

⑴模.式(■「越小越好*但不能为0: t为0表示只受以前Y的历史的形响不受具他内索感响) y产di卅I十中汕-寸+ 4syr+ £c 式中假设’兀的变化?上鉴匚时间序列的历史数据有关,与此它因素无 关* J不同时刻互不和关,F「与趴历史序列不相关。式中符号:P模型的阶次"滞后的时问周期,迪过实验和参数确定;久当前预测值 ?与自身过去观测值畑?“ y「是同一序列不同时刻的随机变呈,相互间冇 线性关系,也反映时间滞后关系: 弗小g、..... 、同一平稳序列fit去D个时期的观 测值; % ……* 0,自回归系數,通过计算得出的权数?表达头依赖十过去的程 度,」1?这种依赖关系恒定小变; 「随机十扰浜益项,是0沟值、常方茎凡独立的白噪声序利* Jjfi 过佈计 指定的模型扶得F 模型意义仅通过时间序列变量的自身历史观测值来反映有关因素对预测目标的影响和作用,不受模型变量互相独立的假设条件约束,所构成的模型可以消除普通回归预测方法中由 于自变量选择、多重共线性的比你更造成的困难用PACF函数 判别(从p阶开始的所有偏自相关系数均为0 2》移动平均MA(q模型 ⑴模或形式< j越小越好*但不能为0: v为。表小鼻受以前Y的历史的愚响不受其他 因素諺响) y产0|竹1十*浮心+.+ R|jr+ £t 式中假设^ 口的变化主要与时间斥列的刃史数拡启关,与人它冈素无关; E ;不同时刻互不和关,J打趴历史序列不和关。 式中符号=P模型的阶次”滞后的时间周期,通过实验和参数确定;乩肖前 预测值,与自身过去观测值y小…円趴屣同一序列不同时刻的随机变屋, 相互间有线性关系,也反映时问滞后关系: y小m ……> 冋一平稳序列过去D个时期的观 测任 小<11 ...... * 自1口1比1 玄劇r ?hWJ?driVilv *fr 生和ir 的

11 时间序列分析

一 时间序列分析 1.1 定义 按照时间的顺序把随机事件变化发展的过程记录下来就构成了一个时间序列。对时间序列进行观察、研究,找寻它变化发展的规律,预测它将来的走势就是时间序列分析 1.2 AR(p)模型 具有上述结构的模型称为p 阶自回归模型,记为AR(p) 1.3 MA(q)模型 具有上述结构的模型称为p 阶自回归模型,记为MA(q) 1.4 ARMA(p,q)模型 具有上述结构的模型称为p 阶自回归模型,记为ARMA(p,q) 1.5 平稳序列建模 1建模步骤: 2计算样本相关系数: 样本自相关系数: 1 2 1 () ?(n k t t k t k n t t x x x x x x ρ-+==--=-∑∑011222 ()0(),()0,0,t t t p t p t p t t t s s t x x x x E Var E s t Ex s t εφφφφεφεεσεεε---=+++++??≠??===≠?? =?

样本偏自相关系数: 3模型识别: 4样本相关系数的近似分布: Barlett: Quenouille: 5参数估计: 待估参数: 个未知参数 常用估计方法 矩估计 极大似然估计 最小二乘估计 6模型的显著性检验: 目的 检验模型的有效性(对信息的提取是否充分) 检验对象 残差序列 判定原则 一个好的拟合模型应该能够提取观察值序列中几乎所有的样本相关信息,即残差序列应该为白噪声序列 反之,如果残差序列为非白噪声序列,那就意味着残差序列中还残留着相关信息未被提取,这就说明拟合模型不够有效 假设条件: 原假设:残差序列为白噪声序列 备择假设:残差序列为非白噪声序列 ???k kk D D φ=∞→n n N k ,)1 ,0(~?ρ∞→n n N kk ,)1,0(~?φ2p q ++0120,1m H m ρρρ====?≥:10,1k H m k m ρ≠?≥≤:至少存在某个,

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