第十章 时间序列分析
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第十章 时间序列分析Ⅰ.学习目的本章阐述常规的时间序列分析方法,通过学习,要求:1.理解时间序列的概念和种类,掌握时间序列的编制方法;2.掌握时间序列分析中水平指标和速度指标的计算及应用;3.掌握时间序列中长期趋势、季节变动、循环变动及不规则变动等因素的基本测定方法;4.掌握基本的时间序列预测方法。
Ⅱ.课程内容要点 第一节 时间序列分析概述一、时间序列的概念将统计指标的数值按时间先后顺序排列起来就形成了时间序列。
二、时间序列的种类反映现象发展变化过程的时间序列按其统计指标的形式不同,可分为总量指标时间序列、相对指标时间序列和平均指标时间序列三种类型。
其中总量指标时间序列是基础序列,相对指标和平均指标时间序列是派生序列。
根据总量指标反映现象的时间状况不同,总量指标时间序列又可分为时期指标时间序列和时点指标时间序列。
三、时间序列的编制方法:(一)时间长短应一致;(二)经济内容应一致;(三)总体范围应一致;(四)计算方法与计量单位要一致。
第二节 时间序列的分析指标一、时间序列分析的水平指标(一)发展水平。
发展水平是时间序列中与其所属时间相对应的反映某种现象发展变化所达到的规模、程度和水平的指标数值。
(二)平均发展水平。
将一个时间序列各期发展水平加以平均而得的平均数,叫平均发展水平,又称为动态平均数或序时平均数。
1.总量指标时间序列序时平均数的计算(1)时期序列:ny n y y y y in ∑=+++= 21 (2)时点序列①连续时点情况下,又分为两种情形:a .若掌握的资料是间隔相等的连续时点 (如每日的时点) 序列,则ny n y y y y in ∑=+++= 21 b .若掌握的资料是间隔不等的连续时点序列,则 ②间断时点情况下。
间断时点也分两种情况:a .若掌握的资料是间隔相等的间断时点,则采用首末折半法:b .若掌握的资料是间隔不等的间断时点序列,计算公式为:2.相对指标和平均指标时间序列序时平均数的计算。
第10章 时间序列分析和预测一、单项选择题 1.已知某公司近5年经营收入的增长速度分别为6%,8.2%,9.3%,8%和10.5%,则该公司近5年的年平均增长速度为( )。
[浙江工商大学2017研]A .(6%×8.2%×9.3%×8%×10.5%)/5B .(106%×108.2%×109.3%×108%×110.5%)/5-1C .(6%×8.2%×9.3%×8%×10.5%)1/5D .(106%×108.2%×109.3%×108%×110.5%)1/5-1【答案】D【解析】平均增长速度也称平均增长率,它是时间序列中逐期环比值(也称环比发展速度)的几何平均数减1后的结果,其计算公式为:111n n YG Y -=⨯⨯-=-所以该商品价格的年平均增长率为:1v =-2.如果时间数列逐期增长量大体相等,则宜拟合( )。
[浙江工商大学2017研]A .直线模型B.抛物线模型C.曲线模型D.众数指数曲线模型【答案】A【解析】A项,逐期增长量大体相等,说明关于时间t的曲线的斜率大体相等,应拟合直线模型;B项,抛物线模型适合于变化率逐渐减小再逐渐增大的时间序列;C项,指数曲线模型适合于呈指数增长的时间序列;D项,除直线模型意外的其他模型都属于曲线模型,包括抛物线模型和指数曲线模型。
3.定基发展速度和环比发展速度的关系是()。
[浙江工商大学2017研]A.相邻两个定基发展速度之商=其相应的环比发展速度B.相邻两个定基发展速度之积=其相应的环比发展速度C.相邻两个定基发展速度之差=其相应的环比发展速度D.相邻两个定基发展速度之和=其相应的环比发展速度【答案】A【解析】定基发展速度是以固定一个时期为基点计算发展速度,环比增长速度是以上一个时期为基点计算发展速度,因此A项正确。
第十章时间数列分析和预测一、填空题1.同一现象在不同时间的相继____________排列而成的序列称为_______________。
2.时间序列在__________重复出现的____________称为季节波动。
3.时间序列在___________呈现出来的某种持续_______________称长期趋势。
4.增长率是时间序列中_________观察值与基期观察值______减1 后的结果。
5.由于比较的基期不同,增长率可分为_____________和______________。
6.复合型序列是指含有___________季节性和___________的序列。
7.某企业2005年的利润额比2000年增长45%,2004年2000年增长30%,则2005年比2004年增长_______;2004年至2000年平均增长率__________。
8.指数平滑法是对过去的观察值__________进行预测的一种方法。
9.如果时间序列中各期的逐期增减量大致相等,则趋势近似于_____________;各期环比值大体相等,则趋势近似于___________。
10.测定季节波动的方法主要有____________和_____________。
二、单项选择题1.用图形描述时间序列,其时间一般绘制在()A. 纵轴上B. 横轴上C. 左端D. 右端2.求解()趋势参数方法是先做对数变换,将其化为直线模型,然后用最小二乘法求出模型参数A. 三次曲线B. 指数曲线C. 一次直线D. 二次曲线3.对运用几个模型分别对时间序列进行拟合后,()最小的模型即位最好的拟合曲线模型A. 判定系数B. 相关系数C. 标准误差D.D—W值4.当数据的随机波动较大时,选用的移动间隔长度K应该()A. 较大B. 较小C. 随机D. 等于n5.在进行预测时,最新观察值包含更多信息,可考虑权重应()A. 更大B. 更小C. 无所谓D. 任意6. 按季度资料计算的季节指数S的取值范围是()A. 0≤ S ≤4B. 0 ≤S≤ 1C. 1 ≤S ≤4D. 1≤ S≤ 2三、多项选择题1. 时间序列可以分解为下列因素的影响 ( )A. 长期趋势B. 季节变动C. 周期波动D. 不规则变动E. 随机误差因素2. 某地区国民收入2000年为140亿元,2005年比2000年增长45%,则()A. 国民收入2005年比2000年增加了63亿元B. 2000年每增长1%的绝对值为1.4亿元C. 五年间平均增长率是9%D. 国民收入2005年达到210亿元E. 国民收入2005年达到203亿元3.测定季节变动A. 可以依据年度资料B. 可以依据月度资料C. 可以依据季度资料D. 需要三年以上资料E. 可以依据任何资料4. 时间序列分解较常用的模型有()A. 加法模型B. 乘法模型C. 直线模型D. 指数模型E. 多项式模型5.一次指数平滑法的初值的确定可以()A. 取第一期的实际值B. 取最初三期的加权平均值C. 取最初几期的平均值D. 取初值=1E. 取任意值四、简答题1. 简述时间序列的构成要素2. 利用增长率分析时间序列时应注意哪些问题3. 简述用平均趋势剔除法求季节指数的步骤4. 简述用剩余法求循环波动的基本步骤5. 试比较移动平均法与一次指数平滑法五、计算题1.某企业利润额资料如下:要求:(1) 求出直线趋势方程(2)预测2006年的利润额2.已知某煤矿(1)求五期移动平均;(2)取α= 0.9,求一次指数平滑3.某地财政收入资料如下试用指数曲线拟合变动趋势4.某商场销售资料如下:(单位:百万元)试就其进行季节变动分析5.某企业职工人数逐年增加,有1992—2004年的资料,求得∑t = 0,∑ty=9100,∑y = 15600;试求出直线趋势方程,并估计2006年职工人数。
第10章时间序列数据的基本回归分析10.1复习笔记一、时间序列数据的性质时间序列数据与横截面数据的区别:(1)时间序列数据集是按照时间顺序排列。
(2)时间序列数据与横截面数据被视为随机结果的原因不同。
①横截面数据应该被视为随机结果,因为从总体中抽取不同的样本,通常会得到自变量和因变量的不同取值。
因此,通过不同的随机样本计算出来的OLS估计值通常也有所不同,这就是OLS统计量是随机变量的原因。
②经济时间序列满足作为随机变量是因为其结果无法事先预知,因此可以被视为随机变量。
一个标有时间脚标的随机变量序列被称为一个随机过程或时间序列过程。
搜集到一个时间序列数据集时,便得到该随机过程的一个可能结果或实现。
因为不能让时间倒转重新开始这个过程,所以只能看到一个实现。
如果特定历史条件有所不同,通常会得到这个随机过程的另一种不同的实现,这正是时间序列数据被看成随机变量之结果的原因。
(3)一个时间序列过程的所有可能的实现集,便相当于横截面分析中的总体。
时间序列数据集的样本容量就是所观察变量的时期数。
二、时间序列回归模型的例子1.静态模型假使有两个变量的时间序列数据,并对y t和z t标注相同的时期。
把y和z联系起来的一个静态模型(staticmodel)为:10 1 2 t t t y z u t nββ=++=⋯,,,,“静态模型”的名称来源于正在模型化y 和z 同期关系的事实。
若认为z 在时间t 的一个变化对y 有影响,即1t t y z β∆=∆,那么可以将y 和z 设定为一个静态模型。
一个静态模型的例子是静态菲利普斯曲线。
在一个静态回归模型中也可以有几个解释变量。
2.有限分布滞后模型(1)有限分布滞后模型有限分布滞后模型(finitedistributedlagmodel,FDL)是指一个或多个变量对y 的影响有一定时滞的模型。
考察如下模型:001122t t t t ty z z z u αδδδ--=++++它是一个二阶FDL。
第10章时间序列数据的基本回归分析时间序列数据是指按时间顺序排列的一系列观测值,具有时间依赖性的特点。
在时间序列数据中,我们通常会面临许多问题,如预测未来的走势、分析变量间的关系等。
回归分析是一种用来建立变量间关系的统计方法,因此在时间序列数据中,同样可以使用回归分析方法来建立变量间的关系模型。
在进行时间序列数据的基本回归分析时,我们首先需要确定一个主要的解释变量(自变量)和一个被解释变量(因变量)。
主要的解释变量用来解释被解释变量的变化,从而确定它们之间的关系。
然后,我们需要对数据进行可视化和统计分析,以了解数据的特征和趋势。
首先,我们可以使用时间序列图来可视化数据的变化趋势。
时间序列图是一种按照时间顺序展示数据的图表,通过观察时间序列图,我们可以判断数据是否存在趋势、季节性或周期性等特征。
如果数据存在明显的趋势,我们可以使用线性回归模型来建立变量间的关系。
如果数据存在明显的季节性或周期性,我们可以使用季节性模型或周期模型来建立变量间的关系。
此外,我们还可以通过自相关函数(ACF)和偏自相关函数(PACF)来判断数据是否存在自相关性。
然后,我们可以使用普通最小二乘法(OLS)来估计回归模型的参数。
OLS是一种通过最小化观测值与模型估计值之间的差异来估计参数的方法。
对于时间序列数据,我们需要进行数据的平稳化处理,以确保模型的有效性。
常见的平稳化方法包括差分法和对数变换法。
通过平稳化处理后,我们可以得到平稳时间序列数据,然后应用OLS方法来估计模型的参数。
最后,我们可以使用统计检验来评估回归模型的拟合程度和显著性。
常见的统计检验包括F检验和t检验。
F检验用来评估模型的整体显著性,而t检验用来评估模型的各个参数的显著性。
如果模型的F检验和t检验显著,则说明回归模型能够很好地解释因变量的变化,并且模型参数是统计显著的。
总结起来,时间序列数据的基本回归分析包括确定主要的解释变量和被解释变量、可视化和统计分析数据、估计回归模型的参数、以及评估模型的拟合程度和显著性。
2015年《统计学》第十章时间序列分析习题及满分答案一、单项选择:1.时间数列中,每项指标数值可以相加的是(B )A.绝对数时间数列 B. 时期数列C. 时点数列D.相对数或平均数时间数列2. 下列属于时点数列的是(D)A. 某厂各年工业产值B.某厂各年劳动生产率C.某厂各年生产工人占全部职工的比重D.某厂各年年初职工人数3.发展速度与增长速度的关系是( B )A. 环比增长速度等于定基发展速度-1B. 环比增长速度等于环比发展速度-1C. 定基增长速度的连乘积等于定基发展速度D. 环比增长速度的连乘积等于环比发展速度4.年距增长速度是(C) A. 报告期水平/基期水平 B. (报告期水平—基期水平)/基期水平 C. 年距增长量/去年同期发展水平 D. 环比增长量/前一时期水平5.几何平均法平均发展速度数值的大小(C)A. 不受最初水平和最末水平的影响B. 只受中间各期发展水平的影响C. 只受最初水平和最末水平的影响,不受中间各期发展水平的影响D. 既受最初水平和最末水平的影响,也受中间各期发展水平的影响6.某厂第一季度三个月某种产品的实际产量分别为500件、612件、832件、分别超计划0%、2%和4%,则该厂第一季度平均超额完成计划的百分数为( C ) A. 102% B. 2% C. 2.3% D. 102.3%7.时期数列中的每个指标数值是(B)。
A、每隔一定时间统计一次 B、连续不断统计而取得C、间隔一月统计一次D、定期统计一次8.一般平均数与序时平均数的共同之处是(A)。
A、两者都是反映现象的一般水平 B、都是反映同一总体的一般水平C、共同反映同质总体在不同时间上的一般水平D、都可以消除现象波动的影响9.某企业1997年产值比1990年增长了1倍,比1995年增长了0.5倍,则1995年比1990年增长了( A )。
A、0.33 B、0.5 C、0.75 D、110.假设有如下资料:则该企业一季度平均完成计划为(B)。
时间序列分析时间序列分析是一种用来研究时间相关数据的统计方法。
它可以帮助我们了解时间序列的趋势、周期性和季节性,以及预测未来的发展趋势。
在此,我将介绍时间序列分析的基本原理、常用模型和实际应用。
时间序列分析的基本原理可以总结为以下几个步骤:收集时间序列数据、检验序列的平稳性、拟合适当的模型、进行模型诊断、进行预测和模型评估。
首先,收集时间序列数据是进行时间序列分析的前提。
时间序列数据是按照时间顺序排列的一组观测值,例如经济指标、股票价格或气温记录等。
接下来,我们需要检验时间序列的平稳性。
平稳性是指时间序列在统计特征上不随时间变化而变化的性质。
平稳时间序列的均值和方差是恒定的,并且自相关系数不随时间而变化。
然后,我们可以选择适当的时间序列模型来拟合数据。
常用的时间序列模型包括自回归移动平均模型(ARMA)、自回归积分移动平均模型(ARIMA)和季节性自回归积分移动平均模型(SARIMA)等。
在拟合模型之后,我们需要进行模型诊断来检验模型的拟合优度。
模型诊断的目标是检查模型的残差是否符合模型假设。
常用的诊断方法包括检查残差的自相关性、偏自相关性和正态性等。
最后,我们可以利用拟合好的模型进行预测。
预测是时间序列分析中最常用的应用之一,可以帮助我们预测未来的发展趋势。
常用的预测方法包括滚动预测和动态预测等。
时间序列分析具有广泛的应用领域。
在经济学中,时间序列分析被广泛应用于金融市场的预测、货币政策的研究以及宏观经济的分析等。
在气象学中,时间序列分析可以帮助我们预测天气的变化和气候的长期趋势。
在医学领域,时间序列分析可以用来研究疾病的发展趋势和预测疾病的传播范围。
总之,时间序列分析是一种强大的工具,可以帮助我们理解时间序列数据的特征,预测未来的发展趋势,并从中获得有用的信息。
在实际应用中,研究人员需要根据具体问题选择合适的模型和方法,并进行模型诊断和评估。
通过深入研究时间序列分析,我们将能够更好地理解时间序列的本质,为实际问题提供更准确的预测和决策支持。