《時間序列分析》教學(xué)大綱

《時間序列分析》教學(xué)大綱課程英文名AnalysisofTimeSeries課程代碼J0701Z73學(xué)分3總學(xué)時48理論學(xué)時36實(shí)驗/實(shí)踐學(xué)時12課程類別專業(yè)課課程性質(zhì)選修先修課程數(shù)學(xué)分析高等代數(shù)概率論與數(shù)理統(tǒng)計適用專業(yè)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)開課學(xué)院理學(xué)院一、課程地位與課程目標(biāo)（一）課程地位時間序列分析是統(tǒng)計學(xué)的一個重要分支，是一種根據(jù)動態(tài)數(shù)據(jù)特征來揭示系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)和發(fā)展變動規(guī)律的現(xiàn)代統(tǒng)計分析方法。時間序列分析在經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會科學(xué)以及自然科學(xué)領(lǐng)域均得到了廣泛的應(yīng)用。學(xué)好這門課，不僅有助于提高同學(xué)的定量統(tǒng)計分析能力，實(shí)際應(yīng)用能力，而且能直接服務(wù)于社會，為宏觀和微觀各層決策者、管理者提供依據(jù)和意見參考。（二）課程目標(biāo)1.了解時間序列的基本概念、原理和意義。2．掌握時間序列分析的各種基本模型、建模和預(yù)測方法，以及分析實(shí)際問題的基本步驟。3．掌握有關(guān)的統(tǒng)計分析軟件：如EViews、R、SAS、Matlab軟件等。二、課程目標(biāo)達(dá)成的途徑與方法1．以課堂教學(xué)為主，結(jié)合自學(xué)、課堂討論、課外作業(yè)等，使學(xué)生掌握時間序列分析的基本概念、基于模型、建模和預(yù)測方法。2．通過實(shí)驗教學(xué)，使學(xué)生掌握利用時間序列分析方法解決實(shí)際問題的基本步驟及過程，掌握用統(tǒng)計軟件實(shí)現(xiàn)時間序列分析方法的技能。三、課程目標(biāo)與相關(guān)畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐程度（H、M、L）畢業(yè)要求4畢業(yè)要求6課程目標(biāo)1HM課程目標(biāo)2HM課程目標(biāo)3HM四、課程主要內(nèi)容與基本要求第一章時間序列分析概論（1）教學(xué)內(nèi)容§1.1時間序列的定義和例子§1.2時間序列分析方法簡介§1.3時間序列分析軟件（2）基本要求要求學(xué)生理解時間序列分析的概念，了解時間序列分析的方法，了解Eviews軟件。第二章時間序列分析的基本概念（1）教學(xué)內(nèi)容§2.1隨機(jī)過程§2.2平穩(wěn)過程的特征及遍歷性§2.3線性差分方程§2.4時間序列數(shù)據(jù)的預(yù)處理（2）基本要求要求學(xué)生能掌握平穩(wěn)性，相關(guān)和自相關(guān)函數(shù)，能對時間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。第三章線性平穩(wěn)時間序列分析（1）教學(xué)內(nèi)容§3.1線性過程§3.2自回歸模型AR(p)§3.3移動平均模型MA(q)§3.4自回歸移動平均過程ARMA(p，q)§3.5時間序列模型傳遞形式和逆轉(zhuǎn)形式§3.6自相關(guān)函數(shù)與偏相關(guān)函數(shù)（2）基本要求要求學(xué)生理解自回歸模型AR(p)、移動平均模型MA(q)、自回歸移動平均過程ARMA(p，q)模型的建模過程，能區(qū)分這幾種模型所反映的不同時間序列數(shù)據(jù)的影響。第四章非平穩(wěn)序列和季節(jié)序列模型（1）教學(xué)內(nèi)容§4.1均值非平穩(wěn)§4.2自回歸求和移動平均模型(ARIMA)§4.3方差和自協(xié)方差非平穩(wěn)§4.4季節(jié)時間序列(SARIMA)模型（2）基本要求要求學(xué)生理解并掌握自回歸求和移動平均模型(ARIMA)、季節(jié)時間序列(SARIMA)模型概念及基本思想。會使用Eviews軟件對此類數(shù)據(jù)建模并計算其風(fēng)險。第五章時間序列的模型識別（1）教學(xué)內(nèi)容§5.1模型識別初步§5.2模型定階§5.3模型識別步驟（2）基本要求要求學(xué)生理解并掌握模型識別的步驟，會使用Eviews軟件完成相關(guān)操作。第六章時間序列模型參數(shù)的統(tǒng)計推斷（1）教學(xué)內(nèi)容§6.1自協(xié)方差系數(shù)的參數(shù)估計§6.2ARMA(p}q)模型參數(shù)的矩估計§6.3ARMA(p}q)模型參數(shù)的極大似然估計§6.4ARMA(p}q)模型參數(shù)的最小二乘估計§6.5ARMA(p，q)模型的診斷檢驗§6.6ARMA(p,q)模型的優(yōu)化（2）基本要求要求學(xué)生理解并掌握對相關(guān)模型參數(shù)的估計方法。會使用Eviews軟件求相關(guān)參數(shù)的估計值。第七章平穩(wěn)時間序列模型預(yù)測（1）教學(xué)內(nèi)容§7.1最小均方誤差預(yù)測§7.2對AR模型的預(yù)測§7.3MA模型的預(yù)測§7.4ARMA模型的預(yù)測§7.5預(yù)測值的適時修正（2）基本要求要求學(xué)生理解并掌握平穩(wěn)時間序列模型預(yù)測概念及基本思想。會使用Eviews軟件對此類數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計處理。第八章非平穩(wěn)和季節(jié)時間序列模型分析方法（1）教學(xué)內(nèi)容§8.1非平穩(wěn)性的撿驗§8.2平穩(wěn)化方法§8.3齊次非平穩(wěn)序列模型§8.4乘積季節(jié)模型§8.5季節(jié)時序模型的建立（2）基本要求要求學(xué)生理解并掌握齊次非平穩(wěn)序列模型和乘積季節(jié)模型概念及基本思想。會使用Eviews軟件對此類數(shù)據(jù)建模。第九章非線性時間序列模型（1）教學(xué)內(nèi)容§9.1門限模型§9.2ARCH和GARCH模型§9.3雙線性模型§9.4函數(shù)系數(shù)自回歸模型（2）基本要求要求學(xué)生了解門限模型、ARCH和GARCH模型、雙線性模型、函數(shù)系數(shù)自回歸模型概念及基本思想。會使用Eviews軟件對此類數(shù)據(jù)建模。第十章多元時間序列分析（1）教學(xué)內(nèi)容§10.1多元平穩(wěn)時間序列建?！?0.2虛假回歸§10.3單位根檢驗§10.4協(xié)整§10.5誤差修正模型（2）基本要求要求學(xué)生了解單位根檢驗及協(xié)整概念及基本思想。五、課程學(xué)時安排章節(jié)號教學(xué)內(nèi)容學(xué)時數(shù)學(xué)生任務(wù)對應(yīng)課程目標(biāo)第一章時間序列分析概論41.完成相關(guān)作業(yè)2.實(shí)驗:Eviews基本操作1,3第二章時間序列分析的基本概念21.完成相關(guān)作業(yè)1第三章線性平穩(wěn)時間序列分析61.完成相關(guān)作業(yè)2.實(shí)驗:時間序列數(shù)據(jù)平穩(wěn)性檢驗實(shí)驗2,3第四章非平穩(wěn)序列和季節(jié)序列模型21.完成相關(guān)作業(yè)2第五章時間序列的模型識別41.完成相關(guān)作業(yè)2第六章時間序列模型參數(shù)的統(tǒng)計推斷61.完成相關(guān)作業(yè)2第七章平穩(wěn)時間序列模型預(yù)測81.完成相關(guān)作業(yè)2.實(shí)驗:ARMA模型建模與預(yù)測2,3第八章非平穩(wěn)和季節(jié)時間序列模型分析方法81.完成相關(guān)作業(yè)2.實(shí)驗:ARIMA模型建模與預(yù)測;季節(jié)ARIMA模型建模與預(yù)測2,3第九章非線性時間序列模型61.完成相關(guān)作業(yè)2.實(shí)驗:條件異方差模型的運(yùn)用2,3第十章多元時間序列分析21.完成相關(guān)作業(yè)2六、實(shí)踐環(huán)節(jié)及基本要求序號實(shí)驗項目名稱學(xué)時基本要求學(xué)生任務(wù)實(shí)驗性質(zhì)實(shí)驗類別1統(tǒng)計分析軟件的簡單介紹2介紹EViews軟件的基本功能1.掌握EViews軟件基本操作驗證必做2平穩(wěn)時間序列模型的建立4對數(shù)據(jù)進(jìn)行平穩(wěn)性、隨機(jī)性檢驗，構(gòu)建ARMA模型，對模型階數(shù)、參數(shù)及模型的適應(yīng)性進(jìn)行檢驗，并利用擬合模型進(jìn)行短期預(yù)報1．掌握平穩(wěn)時間序列建模的基本過程及方法2．完成實(shí)驗報告驗證必做3非平穩(wěn)時序模型的建立4對非平穩(wěn)數(shù)據(jù)擬合ARIMA和SARIMA模型，對模型階數(shù)、參數(shù)及模型的適應(yīng)性進(jìn)行檢驗，利用擬合模型進(jìn)行短期預(yù)報1．掌握非平穩(wěn)時間序列建模的基本過程及方法2．完成實(shí)驗報告驗證必做4非線性時序模型的建立2對異方差數(shù)據(jù)擬合ARCH模型，對模型階數(shù)、參數(shù)及模型的適應(yīng)性進(jìn)行檢驗，并利用擬合模型進(jìn)行短期預(yù)報1.掌握ARCH模型建模的基本過程及方法2．完成實(shí)驗報告驗證必做注：1.實(shí)驗性質(zhì)指演示性、驗證性、設(shè)計性、綜合性等；2.實(shí)驗類別指必做、選做等。七、考核方式及成績評定考核內(nèi)容考核方式評定標(biāo)準(zhǔn)（依據(jù)）占總成績比例過程考核到課率、平時作業(yè)、實(shí)驗課到課率/平時作業(yè)實(shí)驗報告平時成績:10%實(shí)驗成績:20%期末考核開卷卷面成績卷面成績:70%考核類別考查成績登記方式百分制八、推薦教材與主要參考書（一）推薦教材：1.王黎明等，《應(yīng)用時間序列分析》，復(fù)旦大學(xué)出版社，2013。2．張世英等，《