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第章 季节时间序列模型
第四章 非平稳时间序列和季节序列模型 季节时间序列模型SARIMA模型 季节时间序列的重要特征表现为周期性。 在一个序列中,如果经过S个时间间隔后观测点呈现出相似性,比如同处于波峰或波谷,我们就说该序列具有以S为周期的周期特性。 一般,季度资料的一个周期表现为一年的四个季度,月度资料的周期表现为一年的12各月,周资料表现为一周的7天或5天。 处理季节性时间序列的一个重要工具: 季节差分:可消除周期性变化 对于非平稳季节性时间序列,有时需要进行D次季节差分之后才能转换为平稳的序列。 随机季节模型 乘积季节模型 季节性SARIMA(P,D,Q)模型: D为季节差分阶数,P为季节自回归的阶数,Q 为季节移动平均的阶数 U(BS)为季节自回归多项式, V(BS)为季节移动平均多项式 EVIEWS上的实现: 乘积季节模型 使用场合: 季节序列既有季节效应又有长期趋势效应 模型结构: ARIMA (p,d,q)×(P,D,Q) 乘积季节模型ARIMA (p,d,q)×(P,D,Q) 说明: Φ(B)和Θ(B)用来消除同一周期的不同周期点之间的相关性; U(BS)和V(BS)用来消除不同周期的同一周期点之间的相关性; 一般:d≤2,D≤1 P,Q≤1 一般作一次季节差分后,(偏)自相关系数在kS处还存在较强的相关性时,用乘积季节模型。 拟合1948—1981年美国女性月度失业率序列 差分平稳 一阶、12步差分 一阶12步差分后序列自相关图 一般作一次季节差分后,(偏)自相关系数在kS处还存在较强的相关性时,用乘积季节模型 模型定阶 ARIMA(1,1,1)×(0,1,1)12 模型定阶是多次尝试的结果 乘积季节模型拟合 模型定阶 ARIMA(1,1,1)×(0,1,1)12 参数估计 乘积季节模型拟合效果图 * * 1992年第一季度-2008年第三季度我国GDP季度数据(单位:亿元) : 1980年1月-1991年10月澳大利亚红酒的月销量 (单位:公升)时序图: 销量数据存在较为明显的上升趋势和季节变化 季节时间序列(SARIMA)模型 在某些时间序列中,由于季节性变化(包括季度、月度、周度等变化)或其他一些固有因素的变化,会存在一些明显的周期性,这类序列称为季节性序列。 在经济领域中,季节性序列更是随处可见。如季度时间序列、月度时间序列、周度时间序列等。 描述这类序列的模型之一是季节时间序列模型(seasonal ARIMA model),用SARIMA表示。较早文献也称其为乘积季节模型(multiplicative seasonal model)。 季节时间序列的重要特征 季节时间序列模型 随机季节模型 消除了序列在不同周期相同周期点上的季节相关成分 模型检验: 参数显著 残差为白噪声序列 模型方程: 黑点为序列观察值,红线为模型拟合值
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