第十一章时间数列预测方法
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简述时间数列预测法的种类时间数列预测法是指通过对历史时间序列的分析,预测未来时间序列的方法。
根据其预测方法的不同,时间数列预测法可以分为以下几种:
1.简单移动平均法:以时间序列中过去一段时间的平均值作为未来一段时间的预测值,适用于波动较小的时间序列。
2.加权移动平均法:对不同时间点的数据赋予不同的权重,以反映不同时期的重要性,适用于波动较大的时间序列。
3.指数平滑法:通过对历史数据进行指数加权,降低较早数据的权重,提高较近数据的权重,以适应时间序列的变化趋势。
4.趋势线分析法:根据时间序列的变化趋势,通过拟合趋势线来预测未来的数值变化,适用于时间序列具有明显趋势的情况。
5.线性回归分析法:通过建立时间序列的回归方程,根据时间序列的历史数据和自变量的变化情况,预测未来时间序列的值。
6.ARIMA模型法:是基于时间序列的自回归、滑动平均和差分三个方面进行建模,可以对任意时间序列进行预测。
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第十一章时间数列预测方法例11.1 (11-1)(1)计算按5日扩大时距的时间数列和计算按5日平均日产量的时间数列,结果如下表Excel计算公式(3)5日移动平均数。
按下列步骤使用“移动平均”分析工具:1.选择工具菜单之数据分析选项, 在分析工具框中“移动平均”。
移动平均对话框将显示为下图所示,它带输入输出的提示。
1) 输入输入区域:B1:B31标志位于第一行间隔:52) 输出选项输出区域: C12. 单击确定,Excel将计算出结果显示在输出区域中。
例11.2 (11-2)(1)选择工具菜单之数据分析选项, 在分析工具框中“指数平滑”。
指数平滑对话框将显示为图所示,它带输入输出的提示。
1) 输入输入区域:B1:B13阻尼系树:0.2标志2) 输出选项输出区域: C2图表输出(2).单击确定,Excel将计算出结果显示在输出区域中。
例11.3 (11-6)1.输入数据,绘制散点图2.点击图中数据点,在菜单“图表”中添加趋势线,在对话框中选择2阶多项式,并在选项中选中“显示公式”和“显示R平方值”例11.4 (11-7)1.求年合计和年平均:M2 = SUM(B2:M2),。
N2 =A VERAGE(B2:M2),。
2.求月合计和月平均:B6 =SUM(B2:B5),。
B7 =A VERAGE(B2:B5),。
3.求季节指数:B8 =B2/$O$2,。
例11.5 (11-7)1.计算线性趋势值T,D3 =FORECAST(B3,C$3:C$22,B$3:B$22),FORECAST函数直接给出以B$3:B$22为自变量,C$3:C$22为因变量的线性回归的预测(估计)值,将公式拷贝到D22即的结果。
2.计算循环及不规则变动C·I(%)E3=C3/D3*100,。
3.用循环不规则变动的3项移动平均计算循环变动C(%):F4=A VERAGE(E3:E5),。
4.计算不规则变动I(%):G4 =E4/F4*100,。
时间数列预测方法有关时间数列中长期趋势预测的常用方法,我们在第三节已经给大家介绍了,这一节我们主要和大家一起讨论其它几种时间数列的预测方法。
我们知道时间数列预测是依据现象在时间上的变化规律,对未来状态作出的推测。
下面是实践运用中较为广泛的几种其它定量预测方法。
6.4.1 移动平均法移动平均法是通过计算若干期移动平均数,消除时间数列中的不规则变动及其它变动的影响,使得时间数列显示出其变动的基本趋势,并以此进行外推预测的一种方法。
下面我们就一次移动平均法、二次移动平均法和指数平滑法等内容作些讲解。
6.4.1.1一次移动平均法一次移动平均法是一种较为简单的预测方法,它的基本思想是:根据时间数列各期发展水平,求出移动平均数,再将移动平均数作为下期预测值。
分简单移动平均法和加权移动平均法两种。
例3:某公司某年1-10月份的实际产品销售量见表6-2,试用一次移动平均法预测该公司11月份的产品销售量。
计算过程列表如6-2:表6-2注:表中第2列―3个月简单移动平均数‖是由原数列三个月的实际数之和除以3得到。
如,3月份的简单移动平均数=,并将此移动平均数作为4月份的预测值;3月份的加权移动平均数= 同样将它作为4月份的预测值。
这里的0.2,0.3,0.5分别是1、2、3、月份的权重,权重之和等于1。
这样赋值,主要是强调后期比前期对预测的影响要大些,权重也就大些。
其它各月预测值以此类推。
最后11月份的预测值,按简单移动平均法为26.33台,按加权移动平均法则为26.8台.相差无几。
进行移动平均预测法应注意以下问题:一次移动平均法适合于时间数列较为平缓,即现象变动幅度不大的近期预测,不适合作长时期的趋势预测;移动平均中的移动项数N的大小,对预测值有较大的影响,而且N的选取带有一定的经验性,实践中可多选几个方案加以比较,以确定最优的项数N;权数Wi的确定,需要预测者对数列作全面的了解和分析,根据经验和数列的变动规律来确定合适的Wi值。