（時間管理）時間序列數(shù)據(jù)平穩(wěn)性檢驗實驗指導(dǎo)

1、（時間管理）時間序列數(shù)據(jù)平穩(wěn)性檢驗實驗指導(dǎo)5 / 5實驗壹時間序列數(shù)據(jù)平穩(wěn)性檢驗實驗指導(dǎo)壹、實驗?zāi)康模豪斫饨?jīng)濟時間序列存于的不平穩(wěn)性,掌握對時間序列平穩(wěn)性檢驗的步驟和各種方法,認識利用不平穩(wěn)的序列進行建模所造成的影響。二、基本概念：如果壹個隨機過程的均值和方差于時間過程上均是常數(shù),且且于任何倆時期的協(xié)方差值僅依賴于該倆個時期間的間隔,而不依賴于計算這個協(xié)方差的實際時間,就稱它是寬平穩(wěn)的。時序圖ADF 檢驗PP 檢驗三、實驗內(nèi)容及要求：1、實驗內(nèi)容：用 Eviews5.1 來分析 1964 年到 1999 年中國紗產(chǎn)量的時間序列,主要內(nèi)容：（1）、通過時序圖見時間序列的平穩(wěn)性,這個方法很直觀,但

2、比較粗糙；（2）、通過計算序列的自關(guān)聯(lián)和偏自關(guān)聯(lián)系數(shù),根據(jù)平穩(wěn)時間序列的性質(zhì)觀察其平穩(wěn)性；（3）、進行純隨機性檢驗；（4）、平穩(wěn)性的 ADF 檢驗；（5）、平穩(wěn)性的 pp 檢驗。2、實驗要求：（1）理解不平穩(wěn)的含義和影響；（2）熟悉對序列平穩(wěn)化處理的各種方法；（2）對相應(yīng)過程會熟練軟件操作,對軟件分析結(jié)果進行分析。四、實驗指導(dǎo)（1）、繪制時間序列圖時序圖能夠大致見ft序列的平穩(wěn)性,平穩(wěn)序列的時序圖應(yīng)該顯示ft序列始終圍繞壹個常數(shù)值波動,且波動的范圍不大。如果觀察序列的時序圖顯示ft該序列有明顯的趨勢或周期, 那它通常不是平穩(wěn)序列,現(xiàn)以 1964-1999 年中國紗年產(chǎn)量序列（單位：萬噸）來說明

3、。于 EVIEWS 中 建 立 工 作 文 件 , 于 “ Work” 欄 中 選 擇“Dated-regularfrequency”,于右邊的“Datespecification”中輸入起始年 1964,終止年1999,點擊 ok 則建立了工作文件。找到中國紗年產(chǎn)量序列的 excel 文件且導(dǎo)入命名該序列為 sha,見圖 1-2。圖 1-1 建立工作文件圖 1-2創(chuàng)建新序列 SHA,如圖 1-2。點擊主菜單 Quick/Graph 就可作圖,見圖 1-3,分別是折線圖（Linegraph）、條形圖（Bargraph）、散點圖（Scatter）等,也可雙擊序列名,ft現(xiàn)顯示電子表格的序列觀測值

4、,然后點擊工具欄的 View/Graph。如果選擇折線圖,ft現(xiàn)圖 1-4 的對話框,于此對話框中鍵入要做圖的序列,點擊 OK 則ft現(xiàn)折線圖,橫軸表示時間,縱軸表示紗產(chǎn)量,見圖 1-5,選擇圖 1-5 上工具欄 options 能夠?qū)φ劬€圖做相應(yīng)修飾。點擊主菜單的 Edit/Copy,然后粘貼到文檔就變成了如圖 1-6 的折線圖。圖 1-3圖 1-4圖 1-5圖 1-6從圖 1-6 能夠見ft,紗產(chǎn)量呈現(xiàn)波動中上升的趨勢,顯然不平穩(wěn),所以不是壹個平穩(wěn)序列。這壹結(jié)論,仍能夠通過平穩(wěn)性統(tǒng)計檢驗來進壹步說明。（2）、通過關(guān)聯(lián)圖做平穩(wěn)性判斷為了進壹步的判斷序列 SHA 的平穩(wěn)性,需要繪制ft該序列的

5、自關(guān)聯(lián)圖。雙擊序列名 shaft現(xiàn)序列觀測值的電子表格工作文件,點擊 View/Correlogram,ft現(xiàn)圖 1-7 的關(guān)聯(lián)圖設(shè)定對話 框 , 上 面 選 項 要 求 選 擇 對 誰 計 算 自 關(guān) 聯(lián) 系 數(shù) ： 原 始 序 列 （ Level）、 壹 階 差 分（1stdifference）和二階差分（2nddifference）,默認是對原始序列顯示關(guān)聯(lián)圖。下面指定關(guān)聯(lián)圖顯示的最大滯后階數(shù) k,若觀測值較多,k 可取或；若樣本量較小 k 壹般?。ū硎緯r間序列觀測值個數(shù),表明不超過其的最大整數(shù)）。若序列是季節(jié)數(shù)據(jù),壹般 k 取季節(jié)周期的整數(shù)倍。設(shè)定完畢點擊 OK 就ft現(xiàn)圖 1-8 的

6、序列關(guān)聯(lián)圖和相應(yīng)的統(tǒng)計量。圖 1-7圖 1-8關(guān)聯(lián)圖的左半部分是自關(guān)聯(lián)和偏自關(guān)聯(lián)分析圖,垂立的倆道虛線表示 2 倍標準差。右半部分是滯后階數(shù)、自關(guān)聯(lián)系數(shù)、偏自關(guān)聯(lián)系數(shù)、Q 統(tǒng)計量和相伴的概率。從自關(guān)聯(lián)和偏自關(guān)聯(lián)分析圖能夠見ft自關(guān)聯(lián)系數(shù)趨向 0 的速度相當緩慢,且滯后 6 階之后自關(guān)聯(lián)系數(shù)才落入 2 倍標準差范圍以內(nèi),且且呈現(xiàn)壹種三角對稱的形式,這是具有單調(diào)趨勢的時間序列典型的自關(guān)聯(lián)圖的形式,進壹步表明序列是非平穩(wěn)的。（3）、純隨機性判斷壹個時間序列是否有分析價值,要見序列觀測值之間是否有壹定的關(guān)聯(lián)性,若序列各項之間不存于關(guān)聯(lián),即相應(yīng)滯后階數(shù)的自關(guān)聯(lián)系數(shù)和 0 沒有顯著性差異,序列為白噪聲序列

7、,則圖1-8 中 Q 統(tǒng)計量正是對序列是否是白噪聲序列即純隨機序列進行的統(tǒng)計檢驗,該檢驗的原假設(shè)和備擇假設(shè)分別為：至少存于某個于圖 1-8 中,由每個 Q 統(tǒng)計量的伴隨概率能夠見ft,均是拒絕原假設(shè)的,說明至少存于某個 k,使得滯后 k 期的自關(guān)聯(lián)系數(shù)顯著非 0,也即拒絕序列是白噪聲序列的原假設(shè)。進行時間序列分析,我們希望序列是平穩(wěn)的,且非隨機的,若隨機,前后觀察值之間沒有任何關(guān)系,沒有信息能夠提取。所以我們于研究時間序列之前,首先要對其平穩(wěn)性和隨機性進行檢驗,目的是對平穩(wěn)且非隨機序列進行研究。通過對 1964-1999 年中國紗年產(chǎn)量序列進行分析發(fā)現(xiàn),紗產(chǎn)量是不平穩(wěn)的,顯示ft波動中的上升趨

8、勢,進壹步用自關(guān)聯(lián)圖-偏自關(guān)聯(lián)圖進行的平穩(wěn)性檢驗發(fā)現(xiàn)自關(guān)聯(lián)系數(shù)趨向 0 的速度相當緩慢,且滯后 6 階之后自關(guān)聯(lián)系數(shù)才落入 2 倍標準差范圍以內(nèi),且且呈現(xiàn)壹種三角對稱的形式,這是具有單調(diào)趨勢的時間序列典型的自關(guān)聯(lián)圖的形式,進壹步表明序列是非平穩(wěn)的。序列的純隨機性檢驗進壹步驗證序列的不平穩(wěn)性,因此要對此序列進行分析,要進行相應(yīng)的平穩(wěn)化處理。（4） ADF 檢驗雙擊序列 sha,點擊 view/unitroottest,ft現(xiàn)圖 1-9 的對話框,我們先對序列本身進行單位根檢驗,于滯后階數(shù)對話框選擇 SC 準則自動選擇階數(shù),分別采用帶常數(shù)項,帶常數(shù)項和趨勢項以及什么均不帶的方程進行 ADF 檢驗,

9、圖 1-10 顯示的是帶趨勢項和常數(shù)項的方程進行 ADF 檢驗的結(jié)果,從圖上能夠見ft,于顯著性水平 0.01 下,接受存于壹個單位根的原假設(shè),于是對其壹階差分進行 ADF 檢驗,結(jié)果見圖 1-11。圖 1-9圖 1-10圖 1-11 壹階差分序列的 ADF 檢驗結(jié)果從圖 1-11 能夠見ft,于顯著性水平 0.01 下,壹階差分序列拒絕存于壹個單位根的原假設(shè),說明經(jīng)過差分后的序列已經(jīng)平穩(wěn),能夠為以后的建模使用。（5） PP 檢驗平穩(wěn)性檢驗常用的方法仍有 PP 檢驗,于圖 1-9 的對話框中“TestType”中選擇下拉菜單 Phillips-Perron,ft現(xiàn)圖 1-12 的對話框,其他選項同 ADF 檢驗,圖 1-13 是對