Главная страница
Навигация по странице:

  • 2.5. Моделирование случайного компонента

  • Расчетная таблица для определения параметров линейного тренда, описывающего тенденцию изменения числа зарегистрированных разбоев в РФ за период 1999-2008 гг.

  • Расчетная таблица для определения параметров критерия серий, основанного на медиане выборки числа зарегистрированных разбоев в РФ за период 1999-2008 гг.

  • Расчетная таблица для определения параметров параболы второго порядка, описывающей тенденцию изменения числа зарегистрированных разбоев в РФ за период 1999-2008 гг.

  • Расчетная таблица для определения параметров критерия серий, основанного на медиане выборки

  • Анализ временных рядов и прогнозирование. Международный консорциум Электронный университет Московский государственный университет экономики, статистики и информатики


    Скачать 2.56 Mb.
    НазваниеМеждународный консорциум Электронный университет Московский государственный университет экономики, статистики и информатики
    АнкорАнализ временных рядов и прогнозирование.doc
    Дата18.03.2017
    Размер2.56 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаАнализ временных рядов и прогнозирование.doc
    ТипУчебно-методический комплекс
    #3911
    страница9 из 23
    1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   23




    1. Проверим методом дисперсионного анализа, подходит ли уравнение линейного тренда для описания тенденции в изменении объема платных услуг населению:














    ; 1=k-1=1; 2=n-k=12-2=10); .
    Следовательно, c вероятностью 95% можно утверждать, что уравнение линейного тренда подходит для описания тенденции исходного ряда объема платных услуг населению.

    1. Проверим методом дисперсионного анализа, подходит ли уравнение параболы второго порядка для описания тенденции в изменении объема платных услуг населению РФ:



    ;







    ; 1=k-1=2; 2=n-k=12-3=9); .

    гипотеза отвергается.

    Следовательно, c вероятностью 95% можно утверждать, что уравнение параболы второго порядка подходит для описания тенденции исходного ряда динамики объема платных услуг населению одного из регионов РФ.

    Отдельно взятый критерий или метод при выборе формы тренда не обеспечивает правильность ее выбора. Необходим обязательно учет специфики объекта исследования, методов прогнозирования и оценки точности и надежности получаемых прогнозов.

    После того, как определена форма трендовой модели (уравнения), необходимо проанализировать наличие, характер и закон распределения отклонений эмпирических значений от теоретических, полученных по уравнению тренда.

    2.5. Моделирование случайного компонента
    Исследование случайного компонента проводится с целью решения двух основных задач:

    1. оценки правильности выбора трендовой модели;

    2. оценки стационарности случайного процесса.

    При правильном выборе формы тренда отклонения от него будут носить случайный характер, что означает, что изменение случайной величины t не связано с изменением t.

    Для этого определяются отклонения эмпирических значений от теоретических: t = yt – f(t) для каждого уровня исходного временного ряда.

    Проверяется гипотеза H0: о том, что значения случайной величины t случайны и величина t не зависит от времени.

    Методами проверки данной гипотезы являются следующие:

    коэффициент корреляции;

    критерий серий, основанный на медиане выборки;

    критерий «восходящих» и «нисходящих» cерий;

    критерий min и max.

    Наиболее простой способ сводится к расчету коэффициента корреляции между t (отклонениями от тренда) и фактором времени t, и проверке его значимости.
    Критерий серий, основанный на медиане выборки.

    Этапы реализации метода:

    • рассчитываются отклонения эмпирических значений от теоретических, полученных по уравнению тренда: 1, 2, ..., n ().

    • t ранжируются, где:

    • (1) – наименьшее значение: (1), (2), ..., (n) в порядке возрастания или убывания.

    • Определяется медиана отклонений med.

    • Значения t сравниваются со значением med и ставится знак «+» или «-»:


    t > med – «+»

    t < med – «-»

    t = med – пропускается уровень или ставится «0».
    Таким образом получается ряд «+» и «-».

    • Выдвигается и проверяется следующая основная гипотеза H0: если отклонения от тренда случайны, то их чередование должно быть случайным.

    • Последовательность «+» и «-» называется серией.

    • Определяется kmax(n) – длина наибольшей серии.

    • Определяется V(n) – число серий.

    Выборка признается случайной, если одновременно выполняются неравенства ( = 0,05):

    (2.37)

    Если хотя бы одно неравенство нарушается, то гипотеза о случайности отклонений уровней временного ряда от тренда отвергается.
    Пример. Произведем оценку случайной компоненты в ряду динамики числа зарегистрированных разбоев (в тыс.)
    Таблица 2.14

    Годы

    1999

    2000

    2001

    2002

    2003

    2004

    2005

    2006

    2007

    2008

    Число разбоев

    16,5

    18,5

    30,4

    34,2

    37,9

    37,7

    34,6

    34,3

    38,5

    41,1


    Необходимо выявить случайную компоненту в данном ряду динамики с помощью критерия серий, основанного на медиане выборки. В качестве трендовой модели рассмотрим линейный тренд и параболу второго порядка.

    1. Первоначально оценим отклонения эмпирических значений числа зарегистрированных разбоев в РФ от теоретических, полученных по уравнению линейного тренда:



    Рассчитаем параметры уравнения прямой, используя метод наименьших квадратов. Промежуточные вычисления отразим в таблице 2.15.





    Таблица 2.15

    Расчетная таблица для определения параметров
    линейного тренда, описывающего тенденцию
    изменения числа зарегистрированных разбоев
    в РФ за период 1999-2008 гг.


    Годы

    yt

    t

    ty

    t2



    1999

    2000

    2001

    2002

    2003

    2004

    2005

    2006

    2007

    2008

    16,5

    18,5

    30,4

    34,2

    37,9

    37,7

    34,6

    34,3

    38,5

    41,1

    -9

    -7

    -5

    -3

    -1

    1

    3

    5

    7

    9

    -148,5

    -129,5

    -152,0

    -102,6

    -37,9

    37,7

    103,8

    171,5

    269,5

    369,9

    81

    49

    25

    9

    1

    1

    9

    25

    49

    81

    21,93

    24,25

    26,57

    28,89

    31,21

    33,53

    35,85

    38,17

    40,49

    42,81

    Итого

    323,7

    0

    381,9

    330

    323,7

    Таким образом, уравнение линейного тренда имеет вид:

    .

    Рассчитаем отклонения эмпирических значений числа зарегистрированных разбоев от выровненных по тренду (таблица 2.16, гр. 4).

    Проранжируем полученные отклонения в порядке убывания (таблица 2.16, гр. 5).

    Определим медиану отклонений :



    Cравним значения отклонений с :

    • если > , то ставим «+»;

    • если < , то «–».


    Получили ряд плюсов и минусов. Отразим результаты в таблице 2.16.

    Таблица 2.16

    Расчетная таблица для определения параметров критерия
    серий, основанного на медиане выборки числа
    зарегистрированных разбоев в РФ за период 1999-2008 гг.


    Год

    yt

    t






    ранжированные

    Знаки
    сравнения



    А

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    1999

    2000

    2001

    2002

    2003

    2004

    2005

    2006

    2007

    2008

    16,5

    18,5

    30,4

    34,2

    37,9

    37,7

    34,6

    34,3

    38,5

    41,1

    -9

    -7

    -5

    -3

    -1

    1

    3

    5

    7

    9

    21,93

    24,25

    26,57

    28,89

    31,21

    33,53

    35,85

    38,17

    40,49

    42,81

    -5,43

    -5,75

    3,83

    5,31

    6,69

    4,17

    -1,25

    -3,87

    -1,99

    -1,71

    6,69

    5,31

    4,17

    3,83

    -1,25

    -1,71

    -1,99

    -3,87

    -5,43

    -5,75

    -

    -

    +

    +

    +

    +

    +

    -

    -

    -

    Выдвигается следующая гипотеза H0: если отклонения от тренда случайны, то и их чередование должно быть случайным.

    Для проверки выдвинутой гипотезы определим длину наибольшей серии:



    и число серий V(n)=3;

    n=10.

    Гипотеза не отвергается, если справедлива следующая система неравенств.






    Оба неравенства выполняются, гипотеза о случайности отклонений уровней временного ряда от тренда в виде прямой не отвергается.

    1. Произведем оценку случайности отклонений эмпирических значений числа зарегистрированных разбоев в РФ от теоретических, полученных по уравнению параболы второго порядка:



    Для нахождения неизвестных параметров используем метод наименьших квадратов.

    Параметры данного уравнения определим из следующей системы:



    Промежуточные вычисления приведены в таблице 2.17.

    Таблица 2.17

    Расчетная таблица для определения параметров параболы
    второго порядка, описывающей тенденцию изменения числа
    зарегистрированных разбоев в РФ за период 1999-2008 гг.


    Годы

    yt

    t

    ty

    t2

    t4

    t2y



    1999

    2000

    2001

    2002

    2003

    2004

    2005

    2006

    2007

    2008

    16,5

    18,5

    30,4

    34,2

    37,9

    37,7

    34,6

    34,3

    38,5

    41,1

    -9

    -7

    -5

    -3

    -1

    1

    3

    5

    7

    9

    -148,5

    -129,5

    -152

    -102,6

    -37,9

    37,7

    103,8

    171,5

    269,5

    369,9

    81

    49

    25

    9

    1

    1

    9

    25

    49

    81

    6561

    2401

    625

    81

    1

    1

    81

    625

    2401

    6561

    1336,5

    906,5

    760

    307,8

    37,9

    37,7

    311,4

    857,5

    1886,5

    3329,1

    16,65

    22,49

    27,45

    31,53

    34,73

    37,05

    38,49

    39,05

    38,73

    37,53

    Итого

    323,7

    0

    381,9

    330

    19338

    9770,90

    323,7


    Подставив в данную систему вычисленные значения, получим следующие значения параметров уравнения параболы.



    Полученное уравнение параболы второго порядка выглядит следующим образом:



    Рассчитаем отклонения эмпирических значений признака от выровненных по тренду (таблица 2.18, гр. 4).

    Проранжируем полученные отклонения в порядке убывания (графа 5).

    Определим медиану отклонений : = .

    Сравним значения отклонений с :

    • если > , то ставим «+»;

    • если < , то «–».

    Получили ряд плюсов и минусов (графа 6).

    Отразим результаты в таблице.
    Таблица 2.18

    Расчетная таблица для определения параметров
    критерия серий, основанного на медиане выборки


    Год

    yt

    t







    ранж




    А

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    1999

    16,5

    -9

    16,65

    -0,15

    3,57



    2000

    18,5

    -7

    22,49

    -3,99

    3,17



    2001

    30,4

    -5

    27,45

    2,95

    2,95

    +

    2002

    34,2

    -3

    31,53

    2,67

    2,67

    +

    2003

    37,9

    -1

    34,73

    3,17

    0,65

    +

    2004

    37,7

    1

    37,05

    0,65

    -0,15

    +

    2005

    34,6

    3

    38,49

    -3,89

    -0,23



    2006

    34,3

    5

    39,05

    -4,75

    -3,89



    2007

    38,5

    7

    38,73

    -0,23

    -3,99



    2008

    41,1

    9

    37,53

    3,57

    -4,75

    +


    Выдвигается гипотеза H0: если отклонения от тренда случайны, то и их чередование должно быть случайным.

    Для проверки выдвинутой гипотезы определим:

    • длину наибольшей серии ;

    • число серий V(n)=4;

    • n=10.

    Гипотеза не отвергается, если справедлива следующая система неравенств:





    .
    Оба неравенства выполняются, следовательно гипотеза о случайности отклонений уровней ряда динамики числа зарегистрированных разбоев от тренда в виде параболы не отвергается.

    Пример. Произведем оценку случайности отклонений эмпирических значений объема платных услуг населению от теоретических, полученных на основе трендовых моделей, рассчитанных в таблице 2.10.

    Промежуточные расчеты приведены в таблице 2.19.
    1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   23


    написать администратору сайта