时间序列分析--第五章 非平稳序列的随机分析
- 格式:ppt
- 大小:1018.50 KB
- 文档页数:118
应用时间序列分析实验报告实验名称第五章非平稳序列的随机分析专业班级姓名学号一、上机练习程序及其结果分析:data ex3_1;input x@@;time=_n_;cards;0.30 -0.45 0.36 0.00 0.17 0.45 2.154.42 3.48 2.99 1.74 2.40 0.11 0.960.21 -0.10 -1.27 -1.45 -1.19 -1.47 -1.34-1.02 -0.27 0.14 -0.07 0.10 -0.15 -0.36-0.50 -1.93 -1.49 -2.35 -2.18 -0.39 -0.52-2.24 -3.46 -3.97 -4.60 -3.09 -2.19 -1.210.78 0.88 2.07 1.44 1.50 0.29 -0.36-0.97 -0.30 -0.28 0.80 0.91 1.95 1.771.80 0.56 -0.11 0.10 -0.56 -1.34 -2.470.07 -0.69 -1.96 0.04 1.59 0.20 0.391.06 -0.39 -0.162.07 1.35 1.46 1.500.94 -0.08 -0.66 -0.21 -0.77 -0.52 0.05;procgplot data=ex3_1;plot x*time=1;symbol1c=red I=join v=star;run;结果分析:上图是数据对应的时序图,从图上曲线分析来看,数据并没有周期性或者趋向性规律,因而可以初步判断这是平稳数列。
procarima data=ex3_1;identifyVar=x nlag=8;run;结果分析:本过程中,我们建立了8阶自回归分析模型,图上依次是变量的描述性统计量、样本自相关图、样本逆相关图和样本偏自相关图。
由于本次实验探究的是平稳序列,因而样本逆相关图先不作分析。
从自相关图来看,自相关系数趋于0的速度是比较快的,再结合时序图来看,可以确定这组数列是属于平稳数列。
实验五非平稳序列的随机分析一、实验目的:利用arima,autoreg,进行非平稳序列的随机性分析。
对arima 模型,auto-regressive模型及garch模型进行拟合并分析结果。
二、实验内容三、习题#1data example5_1;input x@@;t=_n_;cards;304 303 307 299 296 293 301 293 301 295 284 286 286 287 284282 278 281 278 277 279 278 270 268 272 273 279 279 280 275271 277 278 279 283 284 282 283 279 280 280 279 278 283 278270 275 273 273 272 275 273 273 272 273 272 273 271 272 271273 277 274 274 272 280 282 292 295 295 294 290 291 288 288290 293 288 289 291 293 293 290 288 287 289 292 288 288 285282 286 286 287 284 283 286 282 287 286 287 292 292 294 291288 289;proc print data=example5_1;proc gplot data=example5_1;plot x*t=1;symbol1c=red i=join v=star;run;得到时序图可以看出序列含有一定的周期性,故进行差分平稳,又从上述时序图呈现曲线形式,故对原序列作二阶差分,差分程序及时序图如下:data example5_1;input x@@;difx=dif(dif(x));t=_n_;cards;304 303 307 299 296 293 301 293 301 295 284 286 286 287 284282 278 281 278 277 279 278 270 268 272 273 279 279 280 275271 277 278 279 283 284 282 283 279 280 280 279 278 283 278270 275 273 273 272 275 273 273 272 273 272 273 271 272 271273 277 274 274 272 280 282 292 295 295 294 290 291 288 288290 293 288 289 291 293 293 290 288 287 289 292 288 288 285282 286 286 287 284 283 286 282 287 286 287 292 292 294 291288 289;proc print data=example5_1;proc gplot data=example5_1;plot x*t difx*t;symbol1c=black i=join v=star;proc arima;identify var=x(1,1);estimate q=1;forecast lead=5id=time;run;从图中可以看出该序列的差分序列为平稳序列。
《时间序列分析——基于R》王燕,读书笔记笔记:⼀、检验:1、平稳性检验:图检验⽅法:时序图检验:该序列有明显的趋势性或周期性,则不是平稳序列⾃相关图检验:(acf函数)平稳序列具有短期相关性,即随着延迟期数k的增加,平稳序列的⾃相关系数ρ会很快地衰减向0(指数级指数级衰减),反之⾮平稳序列衰减速度会⽐较慢衰减构造检验统计量进⾏假设检验:单位根检验adfTest()——fUnitRoots包2、纯随机性检验、⽩噪声检验(Box.test(data,type,lag=n)——lag表⽰输出滞后n阶的⽩噪声检验统计量,默认为滞后1阶的检验统计量结果)1、Q统计量:type=“Box-Pierce”2、LB统计量:type=“Ljung-Box”⼆、模型1、ARMA平稳序列模型1.1平稳性检验1.2ARMA的p、q定阶——acf(),pacf(),auto.arima()⾃动定阶1.3建模arima()1.4模型显著性检验:残差的⽩噪声检验Box.test();参数显著性检验t分布2、⾮平稳确定性分析2.1趋势拟合:直线、曲线(⼀般是多项式,还有其它函数)2.2平滑法移动平均法:SMA()——TTR包指数平滑法:HoltWinters()3、⾮平稳随机性分析3.1ARIMA1平稳性检验,差分运算2拟合ARMA3⽩噪声检验3.2疏系数模型arima(p,d,f)3.3季节模型可以叠加的模型4、残差⾃回归模型:4.1建⽴线性模型4.2对滞后的因变量间拟合线性模型,对模型做残差⾃相关DW检验。
dwtest()——lmtest包,增加选项order.by指定延迟因变量4.3对残差建⽴ARIMA模型5、条件异⽅差模型:异⽅差检验:LM检验ArchTest()——FinTS包,⽤ARCH、GARCH模型建模第⼀章简介统计时序分析⽅法:1、频域分析⽅法2、时域分析⽅法步骤:1、观察序列特征2、根据序列特征选择模型3、确定模型的⼝径4、检验模型,优化模型5、推断序列其它统计性质或预测序列将来的发展时域分析研究的发展⽅向:1、AR,MA,ARMA,ARIMA(Box-Jenkins模型)2、异⽅差场合:ARCH,GARCH等(计量经济学)3、多变量场合:“变量是平稳”不再是必需条件,协整理论3、⾮线性场合:门限⾃回归模型,马尔科夫转移模型第⼆章时间序列的预处理预处理内容:对它的平稳性和纯随机性进⾏检验,最好是平稳⾮⽩噪声的序列1、特征统计量1.1概率分布分布函数或密度函数能够完整地描述⼀个随机变量的统计特征,同样⼀个随机变量族{Xt}的统计特性也完全由它们的联合分布函数或联合密度函数决定。
时间序列分析中的平稳性与非平稳性时间序列分析是一种用来研究时间数据的统计方法,它可以揭示出时间序列数据的模式和趋势,并预测未来的发展。
在进行时间序列分析时,我们经常会遇到平稳性和非平稳性的问题,本文将重点讨论这两个概念及其在时间序列分析中的重要性。
1. 什么是平稳性?平稳性是指时间序列在统计特性上具有不变性,即其均值和方差不随时间的推移而发生改变。
具体而言,平稳时间序列的均值在时间维度上是稳定的,方差也不会随时间变化而增加或减小。
此外,平稳时间序列的自协方差只与时间间隔有关,而与特定时间点无关。
2. 平稳性的判断方法为了判断一个时间序列是否具有平稳性,我们可以使用一些统计检验方法。
常见的方法有ADF检验(Augmented Dickey-Fuller test)、KPSS检验(Kwiatkowski-Phillips-Schmidt-Shin test)等。
ADF检验通常用于检验平稳性,其原假设是时间序列具有单位根(非平稳),如果检验结果拒绝了原假设,则可以得出时间序列是平稳的结论。
3. 非平稳性的表现形式非平稳性的时间序列可能会呈现出明显的趋势、季节性或周期性变化。
趋势是时间序列长期的、持续的上升或下降,季节性是指时间序列在特定时间点上出现的周期性波动,周期性是指时间序列存在长期的、不规则的上升或下降。
4. 非平稳性的处理方法如果时间序列是非平稳的,我们需要对其进行处理,以使其具备平稳性。
常见的处理方法有差分法、对数变换等。
差分法可以通过计算相邻时间点的差值来消除趋势和季节性,对数变换则可以通过对时间序列取对数来减少其波动性。
5. 平稳性的重要性平稳性在时间序列分析中非常重要,具有以下几个方面的意义: - 简化模型:平稳时间序列的统计特性稳定,可以简化模型的建立和预测。
- 降低误差:平稳时间序列的随机误差具有恒定的方差,使得模型的预测更准确。
- 提高可靠性:基于平稳时间序列建立的模型具有更好的可靠性和稳定性,可以更好地应对未来的变化。