时间序列分析

所需积分/C币:24 2018-08-16 09:59:58 8.76MB PDF
1
收藏 收藏
举报

时间序列分析,运用时序模型预测和控制现象的未来行为
出版说明 根据原国家教育委员会《普通高等教育“九五”国家级重点教材立项、管理 办法》的要求,国家统计局经过专家评审,五种教材被立项,其中:三种教材是 在“八五”期间规划统计教材的基础上进行修订的,二种教材属“九五”期间新 编规划统计教材,这五本教材的编审工作由全国统计教材编审委员会负责审定 “抓重点,出精品”是“九五”期间普通高等教育教材建设与改革工作的核 心。按照教育部的要求,国家级重点教材都应建设成“九五”普通高等教育的精 品教材。根据这一精神,这批教材力求适应我国政治、经济、科技、教育等改革 的形势充分反映改革的成果,同时适应专业目录调整及专业面拓宽以后教学 改革的实际需要,科学、合理地设置教材体系和安排教材内容,努力提高教材 质量 相信通过这批教材的出版、发行,对我国普通高等教育统计教材建设工作 将起到较好的示范、导向作用;对提高统计教育水平和培养面向21世纪的统 计人才也将发挥积极的促进作用。 限于水平和经验,这批教材的编审、出版工作还会有缺点和不足之处,诚 恳欢迎教材的使用单位、广大教师和同学们提出批评和建议。 全国统计教材编审委员会 1999年3月 时间序列分析※ 目录 ※※※※※※※※ 第一章绪论… ………………………………(1) 第一节时间序列分析的一般问题… (2) 第二节时间序列的建立……………………………(9) 第三节确定性时序分析方法概述 …………………(15) 第四节随机时序分析的几个基本概念…………………(20) 第二章平稳时间序列模型 自中曾自●中自音音 (29) 第一节一阶自回归模型 ……(29) 第二节一般自回归模型………………………………………(33) 第三节移动平均模型… …(35) 第四节ˉ自回归移动平均模型… …………(37) 第三章ARMA模型的特性… …(43) 第一节格林函数和平稳性 (43) 第二节逆函数和可逆性 t命●音咖即要 ………(66) 第三节自协方差函数 ……(72) 第四节自谱…… (80) 第四章平稳时间序列模型的建立…………………………………(89) 第一节模型识别………………………………………(89) 第二节模型定阶……………………………………………(94) 第三节模型参数估计……………………………(103) 第四节模型的适应性检验…………………(108) 第五节建模的其它方法… (113) 第六节实例 ●单●·●··●曹合·t,。 …………(118) 第五章平稳时间序列预测 ……………(126) 第一节正交投影预测(几何预测法)…………(126) 第二节条件期望预测 ………(129) 第三节适时修正预测 曾鲁着音自。自非非 ·自·●。···。看。···。··非·自·。·。最号单●● (137) 第四节指数平滑预测一ARMA模型特例 …(139) 第六章非平稳时间序列分析………………………(143) 第一节非平稳性的检验 …………………(144) 第二节平稳化方法 (151) 第三节齐次非平稳序列模型… (159) 第四节非平稳时间序列的组合模型 (168) 第七章季节性时间序列分析方法…………………………(181) 第一节简单随机时序模型 (181) 第二节乘积季节模型………………………………(184) 第三节季节时序模型的建立 (186) 第四节X-11方法简介 ………………(193) 第八章传递函数模型… ……∷…(200) 第一节模型简介 (201) 第二节传递函数模型的识别…… ····鲁自·着鲁自曲·章身··。● (204) 第三节传递函数模型的拟合与检验 (211) 附录I延伸自相关函数… 导命看··自音······自·非看量··非·音鲁省自●看●鲁鲁D·即 (217) 附录ITSP软件简介 …(224) 附录Ⅲ数据资料 (230) 附录Ⅳ常用统计量分布表 (243) 主要参考书目… 鲁·●■·看·命··●鲁●合 …………(250) 时间序列分析 ※※※※※※※※※※※※※※※※※※※ 前言 ※※※※※※※※ 《时间序列分析》是普通高等教育“九五”国家重点教材,也是全国统计教 材编审委员会“九五”本科规划教材。本教材的编写大纲几经编审委员会和专 家组讨论、修改,专家们对教材的内容体系和写法提供了许多具体的宝贵意见 和有价值的参考书目与材料,为本书的完成奠定了坚实的基础。 近几年来,时间序列分析引起了国内外学者及科研和管理人员的极大兴 趣特别是随着计算机的普及和软件的开发应用,对于只具一般数学知识的学 者和广大的工程技术及管理人员学习和掌握时间序列分析方法,并用以分析 探索社会经济现象的动态结构和发展变动规律,进而对未来状态进行预测控 制,提供了现实可能性,且在诸多应用领域已取得了可喜成果 由于社会经济现象往往受许多因素的影响,且这些因素之间又保持着错 综复杂的联系,因而,运用结构式的因果模型进行分析和预测往往比较困难, 而根据其自身的变动规律建立动态模型(即时间序列分析)则是一种行之有效 的方法。但是,近几年国内已出版(包括翻译)的这方面的专著教材,主要是面 向数学及理工类读者,因而所涉及的数学理论较深奥,往往使经济和管理类的 学生和实际工作者望而生畏,客观上迫切需要一本通俗、易懂、实用的教材。因 此,“通俗、易懂、实用”就成了编写本教材的主要指导思想,也是煞费苦心,竭 尽全力追求的终极目的 本书从应用的角度出发,试图借助计算机的存贮功能和计算功能来抽象 掉其深奥的数学理论和复杂的运算,从而使只具一般数学知识的读者便可掌 握和运用时间序列分析方法。在阐述中,尽可能回避严格的数学推导和证明, 而从系统运动的惯性(即记忆性)加以解释和展开,或者说,本书把时序分析看 作是一种统计分析工具,前不是数学的一个分支理论。对于“工具”来说,使用 者只要知道其特性、功能和使用方法以及使用过程中应注意的有关事项就足 以了,至于其制造原理及过程,当然熟悉更好,不了解也无关乎其使用。鉴于这 样的认识,全书没有运用深奥的定理,因而也就勿需定理证明。模型的形成来 自于对系统记忆性的长短及其特性的剖析,一些数学推导也只涉及高等数学 线性代数和概率论与数理统计的一般知识 为了使读者通过建模练习来掌握时间序列分析的基本思路和方法,书中 除了给出“时间序列分析软件”(TSP)的使用说明外,还搜集了近20个实际数 据,以供读者练习之用。 当然,说本书强调应用,是相对于数学定理推证而言的,在阐述中力图做 到理论严谨,逻辑严密,以形成相应于读者认知结构的时间序列分析理论和方 法体系。不过,这仅是我们的愿望而已,由于才疏学浅,水平有限,书中一定会 有错误和不妥之处,尤其是为了尽量避免使用数学语言和定理及证明手段,在 用描述语言和系统机理表述模型结构及其原理和特性时,可能从数学的角度 看会有不准确、不严密之处,恳请读者批评指正。 本书由王振龙同志任主编,全书共八章。其中第 章由王振龙编 写;第四、五、八章由胡永宏编写;第六章由胡永宏和王佐仁编写;第七章由王 振龙和王佐仁编写。全书由王振龙总纂修改定稿 初稿形成后由顾岚教授主审,提出了很多宝贵的修改意见,同时在编写过 程中参阅了大量的资料,并引用了一些现成的数据和科研成果,除书中提到的 主要参考书目以外,还需提到的是美国芝加哥大学商学院刁锦寰教授、美国费 城大学管理学院陈江教授和台湾辅仁大学管理学院统计系主任谢邦昌教授 1997年11月在国家统计局教育中心和中国统计教育学会举办的“时间序列 分析高级研究班”上的讲座,对我们有很大的启发和帮助,其它资料恕不列举。 此外,国家统计局教育中心的领导和教材处同志以及我的同仁和学生给予了 很多的支持和帮助,在此,一并致以真诚的感谢。 王振龙 1999年7月于西安 第一章 ※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※ 绪论 ※※※※※※※※ 人们的一切活动,其根本目的无不在于认识和改造客观世界。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划某 现象与其他现象之间的内在数量关系及其变化规律性,达到认识客观世界之 目的。而且运用时序模型还可以预测和控制现象的未来行为,修正或重新设计 系统以达到利用和改造客观之目的。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,无非是横剖面数据和纵剖面数据两类(或者叫做静态数据和动态数 据)。横剖面数据是由若干相关现象在某一时点上所处的状态组成的,它反映 定时间、地点等客观条件下诸相关现象之间存在的内在数值联系。研究这种 数据结构的统计方法是多元统计分析。纵剖面数据是由某一现象或若干现象 在不同时刻上的状态所形成的数据,它反映的是现象以及现象之间关系的发 展变化规律性。研究这种数据的统计方法就是时间序列分析。就此足以看出 时序分析的重要性及其应用的广泛性 第一节时间序列分析的一般问题 时间序列的含义 从统计意义上讲,所谓时间序列就是将某一个指标在不同时间上的不同 数值,按照时间的先后顺序排列而成的数列这种数列由于受到各种偶然因素 的影响,往往表现出某种随机性,彼此之间存在着统计上的依赖关系。如 表1.1中列出的是某地电风扇1994年到1996年间各月的销售量(单位:万 台),按时间顺序排成一个数列,就是一个时间序列。相对于时间的数据图如图 1.1所示。 表1.1电风扇月销售量 单位:万台 份 年 1994 年 10 64 1995年 16 58 139 1996年 15 66 91 140 253 月 份 年 7 10 12 1994年 203 127 41 22 16 12 1995年 240 42 23 1996年 198 96 50 25 19 值得注意的是,时间顺序中的“时间”也可以具有不同的物理意义,例如长 度、温度速度等等 从数学意义上讲,如果我们对某一过程中的某个变量或一组变量X(t) 进行观察测量,在一系列时刻t1,t2,…,tN(t为自变量,且t<t2<tN)得到的 离散有序数集合Xt1,Xt2,…,Xt1,…,XtN称为离散数字时间序列,即随机过 程的一次样本实现。设X(t:∈T)是一个随机过程,Xt(i=1,2,…)是在时刻 i对过程X(t)的观察值,则Xt(i=1,2,…)称为一次样本实现,也就是一个时 间序列 从系统意义上看,时间序列就是某一系统在不同时间(地点、条件等)的响 应。这个定义从系统运行的观点出发,不仅指出时间序列是按一定顺序排列而 300 250 200 150 1001 50 0 1994 1995 1998 时间t 图1.1电风扇月销售量数据图 成的;这里的“一定顺序”既可以是时间顺序,也可以是具有各种不同意义的物 理量,如代表温度,速度或其它单调递增地取值的物理量。可见,时间序列只强 调顺序的重要性,而并非强调必须以时间顺序排列。例如:材料裂纹长度与其 承受的压力有关,将材料裂纹长度按其所受压力周期数排列,也是一个时间序 列(见附录重),其散点图见图1.2。 22.5 20.0 17.5 15.0 12.5 10.0 102030405060708090压力周期 图1.2某材料裂纹长度

...展开详情
试读 127P 时间序列分析
立即下载 低至0.43元/次 身份认证VIP会员低至7折
抢沙发
一个资源只可评论一次,评论内容不能少于5个字
  • 领英

    绑定领英第三方账户获取
关注 私信 TA的资源
上传资源赚积分or赚钱
    最新推荐
    时间序列分析 24积分/C币 立即下载
    1/127
    时间序列分析第1页
    时间序列分析第2页
    时间序列分析第3页
    时间序列分析第4页
    时间序列分析第5页
    时间序列分析第6页
    时间序列分析第7页
    时间序列分析第8页
    时间序列分析第9页
    时间序列分析第10页
    时间序列分析第11页
    时间序列分析第12页
    时间序列分析第13页
    时间序列分析第14页
    时间序列分析第15页
    时间序列分析第16页
    时间序列分析第17页
    时间序列分析第18页
    时间序列分析第19页
    时间序列分析第20页

    试读结束, 可继续阅读

    24积分/C币 立即下载 >