時(shí)間序列預(yù)測(cè)法(PPT)

第四章時(shí)間序列預(yù)測(cè)法歷史往往重復(fù)過去的故事第一頁(yè)，共四十八頁(yè)。主要內(nèi)容第一節(jié)時(shí)間序列預(yù)測(cè)綜述第二節(jié)平滑預(yù)測(cè)方法第三節(jié)趨勢(shì)方程擬合法第四節(jié)季節(jié)變動(dòng)預(yù)測(cè)法第二頁(yè)，共四十八頁(yè)。第一節(jié)時(shí)間序列預(yù)測(cè)綜述時(shí)間序列是指同一變量按照發(fā)生時(shí)間的先后順序排列起來(lái)的一組觀察值時(shí)間序列預(yù)測(cè)法利用變量本身的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)的方法。通過確定變量的歷史模式，并認(rèn)為在將來(lái)這一模式同樣有效來(lái)推斷將來(lái)。是連續(xù)性原理的直接運(yùn)用。幾個(gè)實(shí)踐案例第三頁(yè)，共四十八頁(yè)。理解預(yù)測(cè)很容易，誰(shuí)都可以做。關(guān)鍵的問題是誰(shuí)做得準(zhǔn)，如何評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)結(jié)果很重要。明確數(shù)據(jù)模式的用處，不同模式使用不同的方法通過誤差大小判斷預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性第四頁(yè)，共四十八頁(yè)。時(shí)間序列預(yù)測(cè)的步驟搜集數(shù)據(jù)時(shí)間序列數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)模式散點(diǎn)圖，定性分析，數(shù)據(jù)特征分析按照模式進(jìn)行預(yù)測(cè)建立適當(dāng)?shù)念A(yù)測(cè)模型第五頁(yè)，共四十八頁(yè)。時(shí)間序列基本模式長(zhǎng)期趨勢(shì)變動(dòng)是指由于某種根本性原因的影響，預(yù)測(cè)變量在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)，持續(xù)上升或持續(xù)下降的變動(dòng)形態(tài)。分為：水平型模式；趨勢(shì)型模式季節(jié)變動(dòng)模式是指由于自然條件、社會(huì)條件的影響，預(yù)測(cè)變量在一年內(nèi)隨季節(jié)的轉(zhuǎn)變而引起的周期性波動(dòng)第六頁(yè)，共四十八頁(yè)。時(shí)間序列基本模式（續(xù)）周期變動(dòng)模式（循環(huán)變動(dòng)模式）經(jīng)濟(jì)周期的變動(dòng)以及由其所影響的預(yù)測(cè)變量的變動(dòng)。（危機(jī)、蕭條、復(fù)蘇、高漲）特點(diǎn)：每次變動(dòng)周期的長(zhǎng)短不同，上下波動(dòng)幅度也不一致。周期通常在一年以上。不同于季節(jié)變動(dòng)。循環(huán)變動(dòng)是漲落起伏相間的變動(dòng)，不同于朝單一方向發(fā)展的長(zhǎng)期趨勢(shì)。不規(guī)則模式是指由于意外的、偶然性因素引起的，突然的、不規(guī)則的、無(wú)周期的隨機(jī)波動(dòng)。第七頁(yè)，共四十八頁(yè)。實(shí)際時(shí)間序列模式分析案例分析一個(gè)實(shí)際時(shí)間序列往往是以上幾個(gè)模式的綜合，一般來(lái)說(shuō)，事物變動(dòng)都有長(zhǎng)期趨勢(shì)；以季\月\周為時(shí)期的時(shí)間序列往往包含季節(jié)變動(dòng)；循環(huán)變動(dòng)周期和幅度都不定,難以辨別；不規(guī)則變動(dòng)不易測(cè)定，把它作為殘差處理。實(shí)際時(shí)間序列由哪幾個(gè)基本模式組成，要依實(shí)際情況而定。時(shí)間序列預(yù)測(cè)舉例第八頁(yè)，共四十八頁(yè)。時(shí)間序列預(yù)測(cè)思路時(shí)間序列Y包含以上四種基本模式：T,S,C,I.

乘法型Y=T*S*C*I加法型Y=T+S+C+I

混合型Y=T*S*C+I預(yù)測(cè)思路：先求出各個(gè)因子，再把各種因子按照上述方式進(jìn)行組合，得到預(yù)測(cè)結(jié)果。如先求出長(zhǎng)期趨勢(shì)T，然后用T除時(shí)間序列Y，即可得到消除長(zhǎng)期趨勢(shì)影響的時(shí)間序列第九頁(yè)，共四十八頁(yè)。

思考時(shí)間序列的基本模式有幾種？如何分析時(shí)間序列的模式？散點(diǎn)圖觀察分析分析時(shí)間序列模式有何作用？便于選擇預(yù)測(cè)方法第十頁(yè)，共四十八頁(yè)。

對(duì)學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)方法的要求對(duì)于各種方法，應(yīng)掌握：是什么？怎么做？特點(diǎn)，包括優(yōu)缺點(diǎn)適用范圍及注意事項(xiàng)第十一頁(yè)，共四十八頁(yè)。第二節(jié)平滑預(yù)測(cè)法

1.平均法、2.移動(dòng)平均法、3.指數(shù)平滑法。目的都是要“消除”有時(shí)間序列的不規(guī)則成分引起的隨機(jī)波動(dòng)。所以它們被稱為平滑方法。第十二頁(yè)，共四十八頁(yè)。1.算術(shù)平均法簡(jiǎn)單算術(shù)平均法：加權(quán)算術(shù)平均法：第十三頁(yè)，共四十八頁(yè)。2.移動(dòng)平均法移動(dòng)平均法使用時(shí)間序列中最近幾期時(shí)期數(shù)據(jù)的平均數(shù)作為下一個(gè)時(shí)期的預(yù)測(cè)值

第十四頁(yè)，共四十八頁(yè)。移動(dòng)平均法舉例一次移動(dòng)平均

第十五頁(yè)，共四十八頁(yè)。移動(dòng)平均法的使用在預(yù)測(cè)中適用于：水平型時(shí)間序列能較好地修勻歷史數(shù)據(jù),消除隨機(jī)波動(dòng)的影響,揭示變動(dòng)趨勢(shì)常用來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)，或在統(tǒng)計(jì)分析中用于修勻歷史數(shù)據(jù)，揭示變動(dòng)趨勢(shì)。第十六頁(yè)，共四十八頁(yè)。移動(dòng)平均法對(duì)時(shí)間序列的修勻第十七頁(yè)，共四十八頁(yè)。k的選取k越大，修勻效果越明顯，但反映新變化的效果差，易落后于實(shí)際；k越小，適應(yīng)新變化的能力越強(qiáng)，但對(duì)異常數(shù)據(jù)的敏感性高，容易造成錯(cuò)覺。一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)、具體情況和需要確定，也可進(jìn)行試算，選擇誤差較小者。第十八頁(yè)，共四十八頁(yè)。3.指數(shù)平滑法是把預(yù)測(cè)目標(biāo)的本期實(shí)際觀察值和本期預(yù)測(cè)值的加權(quán)平均直接作為下期預(yù)測(cè)值的預(yù)測(cè)方法。指數(shù)平滑值：本期實(shí)際觀察值和本期預(yù)測(cè)值的加權(quán)平均。第十九頁(yè)，共四十八頁(yè)。加權(quán)性質(zhì)和特點(diǎn)

權(quán)數(shù)特點(diǎn)：給近期觀察值以較大權(quán)重，遠(yuǎn)期觀察值以遞減權(quán)重。克服了移動(dòng)平均法對(duì)遠(yuǎn)期數(shù)據(jù)不加權(quán)的缺陷。第二十頁(yè)，共四十八頁(yè)。觀測(cè)值的權(quán)重依α的不同而不同第二十一頁(yè)，共四十八頁(yè)。初始值S0的設(shè)定

S0=y1，當(dāng)s0影響較小時(shí)；S0=Y1、Y2、Ym的平均（m=3or4or5），歷史數(shù)據(jù)少于15個(gè)，S0影響較大時(shí)。S0=所有觀察值的平均第二十二頁(yè)，共四十八頁(yè)。平滑系數(shù)α的選擇[0，1]憑經(jīng)驗(yàn)定，α大時(shí)，敏感反映新情況；α小時(shí)，反映長(zhǎng)期趨勢(shì)，可消除季節(jié)變動(dòng)和不規(guī)則變動(dòng)的影響。選擇若干α做試算，選出誤差較小的α值。一次指數(shù)平滑法舉例第二十三頁(yè)，共四十八頁(yè)。平滑預(yù)測(cè)法的特點(diǎn)適應(yīng)于水平變化的時(shí)間序列的預(yù)測(cè)。很容易使用，近期預(yù)測(cè)，精度較高。指數(shù)平滑預(yù)測(cè)法，要求資料少。對(duì)大量項(xiàng)目預(yù)測(cè)時(shí)，它是合適的方法。收益管理中的應(yīng)用案例平滑方法具有消除時(shí)間序列不規(guī)則變動(dòng)的作用，常用平滑方法消除隨機(jī)變動(dòng)的影響。第二十四頁(yè)，共四十八頁(yè)。4.二次移動(dòng)平均法將一次移動(dòng)平均值再進(jìn)行移動(dòng)平均，利用一次移動(dòng)平均值和二次移動(dòng)平均值的滯后偏差演變規(guī)律建立模型進(jìn)行預(yù)測(cè)的方法。第二十五頁(yè)，共四十八頁(yè)。二次移動(dòng)平均法舉例第二十六頁(yè)，共四十八頁(yè)。二次移動(dòng)平均法幾點(diǎn)說(shuō)明適用于：線性變動(dòng)趨勢(shì)的時(shí)間序列注意事項(xiàng)：一次移動(dòng)平均值和二次移動(dòng)平均值不能直接用于預(yù)測(cè)；移動(dòng)平均期數(shù)應(yīng)取同一個(gè)值。第二十七頁(yè)，共四十八頁(yè)。5.二次指數(shù)平滑法將一次指數(shù)平滑值再進(jìn)行指數(shù)平滑，利用一次指數(shù)平滑值和二次指數(shù)平滑值的滯后偏差演變規(guī)律建立模型進(jìn)行預(yù)測(cè)的方法。第二十八頁(yè)，共四十八頁(yè)。二次指數(shù)平滑法舉例一次指數(shù)平滑值的初始值=二次指數(shù)平滑的初始值平滑系數(shù)取同一個(gè)值二次指數(shù)平滑法適用于：線性變動(dòng)趨勢(shì)的時(shí)間序列第二十九頁(yè)，共四十八頁(yè)。6.Holt雙參數(shù)指數(shù)平滑法其中反映長(zhǎng)期趨勢(shì)的公式為：反映長(zhǎng)期趨勢(shì)增量的公式為：預(yù)測(cè)模型為：時(shí)間序列案例第三十頁(yè)，共四十八頁(yè)。7.Winters的三參數(shù)指數(shù)平滑法反映長(zhǎng)期趨勢(shì)的公式：反映長(zhǎng)期趨勢(shì)增量的公式：反映季節(jié)變動(dòng)的公式：預(yù)測(cè)公式：航線預(yù)測(cè)案例第三十一頁(yè)，共四十八頁(yè)。Winters法舉例第三十二頁(yè)，共四十八頁(yè)。本節(jié)總結(jié)平滑預(yù)測(cè)法簡(jiǎn)單算術(shù)平均法加權(quán)算術(shù)平均法一次移動(dòng)平均預(yù)測(cè)法一次指數(shù)平滑二次移動(dòng)平均二次指數(shù)平滑雙參數(shù)指數(shù)平滑法三參數(shù)指數(shù)平滑法第三十三頁(yè)，共四十八頁(yè)。

第三節(jié)趨勢(shì)方程擬合法把預(yù)測(cè)目標(biāo)的時(shí)間序列所揭示的發(fā)展變化規(guī)律擬合成一個(gè)趨勢(shì)方程，并使用擬合方程進(jìn)行預(yù)測(cè)的方法。直線方程擬合法曲線方程擬合法第三十四頁(yè)，共四十八頁(yè)。直線方程擬合法把具有線性變動(dòng)趨勢(shì)的歷史時(shí)間序列擬合成直線方程進(jìn)行預(yù)測(cè)的方法模型：模型識(shí)別：散點(diǎn)圖呈線性；逐期增長(zhǎng)量（一階差分）大致為常數(shù)。直線方程擬合舉例第三十五頁(yè)，共四十八頁(yè)。參數(shù)求法——最小二乘法偏差平方和最小時(shí)參數(shù)的取值，理論值和觀察值之差的平方和最小時(shí)a,b的取值。問題轉(zhuǎn)化為：欲使第三十六頁(yè)，共四十八頁(yè)。曲線方程擬合法曲線方程擬合法的步驟：使用散點(diǎn)圖分析及定性分析來(lái)判別時(shí)間序列模式選擇合適的曲線模型求解模型參數(shù)模型擬合效果分析利用模型進(jìn)行預(yù)測(cè)第三十七頁(yè)，共四十八頁(yè)。常用曲線模型的判別與估計(jì)多項(xiàng)式模型模型判別方法參數(shù)估計(jì)：最小二乘法指數(shù)曲線模型環(huán)比發(fā)展速度大致接近、或者散點(diǎn)圖呈指數(shù)曲線樣式參數(shù)估計(jì)：對(duì)數(shù)最小二乘法插入：幾何平均預(yù)測(cè)法GDP案例第三十八頁(yè)，共四十八頁(yè)。常用曲線模型的判別與估計(jì)續(xù)簡(jiǎn)單修正指數(shù)曲線其逐期增長(zhǎng)量（一階差分）按等比級(jí)數(shù)遞減，第一階差分的環(huán)比發(fā)展速度近似一個(gè)常數(shù)，曲線樣式使用三和法求參數(shù)。3n個(gè)觀察值，分為三組，，，第三十九頁(yè)，共四十八頁(yè)。常用曲線模型的判別與估計(jì)續(xù)成長(zhǎng)曲線邏輯生長(zhǎng)曲線曲線樣式倒數(shù)三和法龔帕茲曲線曲線樣式對(duì)數(shù)三和法第四十頁(yè)，共四十八頁(yè)。曲線模型的選擇其他曲線：三次曲線模型，冪函數(shù)曲線模型，雙曲線模型等模型的選擇我國(guó)航空運(yùn)輸年度周轉(zhuǎn)量數(shù)據(jù)分析Excel中的添加趨勢(shì)線工具人口及城鎮(zhèn)人口變化GDP的發(fā)展變化第四十一頁(yè)，共四十八頁(yè)。第四節(jié)季節(jié)變動(dòng)預(yù)測(cè)法季節(jié)變動(dòng)的時(shí)間序列舉例同期預(yù)測(cè)法，使用同季數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)水平趨勢(shì)時(shí)間序列的季節(jié)指數(shù)調(diào)整法趨勢(shì)方程擬合配合季節(jié)指數(shù)調(diào)整法三參數(shù)指數(shù)平滑法—溫特斯法季節(jié)調(diào)整數(shù)據(jù)與時(shí)間序列的分解第四十二頁(yè)，共四十八頁(yè)。水平趨勢(shì)季節(jié)指數(shù)調(diào)整法季節(jié)指數(shù)是一種以相對(duì)數(shù)表示的季節(jié)變動(dòng)變化大小的衡量指標(biāo)，是指各季數(shù)值和各季平均值的相對(duì)比例。第四十三頁(yè)，共四十八頁(yè)。趨勢(shì)方程擬合

配合季節(jié)指數(shù)調(diào)整法

某航線各季度航線客運(yùn)量1、估計(jì)的趨勢(shì)變動(dòng)2、估計(jì)季節(jié)變動(dòng)，季節(jié)指數(shù)3、設(shè)循環(huán)變動(dòng)指數(shù)等于1。4、不能解釋的隨機(jī)波動(dòng)作為殘差。預(yù)測(cè)值是趨勢(shì)預(yù)測(cè)和季節(jié)預(yù)測(cè)的乘積第四十四頁(yè)，共四十八頁(yè)。時(shí)間序列的分解季節(jié)調(diào)整數(shù)據(jù)：不包含季節(jié)變動(dòng)的數(shù)據(jù)趨勢(shì)調(diào)整數(shù)據(jù)？循環(huán)變動(dòng)調(diào)整數(shù)據(jù)？第四十五頁(yè)，共四十八頁(yè)。時(shí)間序列預(yù)測(cè)法總結(jié)第四十六頁(yè)，共四十八頁(yè)。本章實(shí)踐航班旅客成行率的預(yù)測(cè)中國(guó)年底總?cè)丝陬A(yù)測(cè)中國(guó)城鎮(zhèn)人口預(yù)測(cè)中國(guó)Gdp的預(yù)測(cè)（不變價(jià)格）中國(guó)航空運(yùn)輸年度總周轉(zhuǎn)量的預(yù)測(cè)中國(guó)航空運(yùn)輸月度總周轉(zhuǎn)量的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)源：《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《從統(tǒng)計(jì)看民航》第四十七頁(yè)，共四十八頁(yè)。內(nèi)容總結(jié)第四章時(shí)間序列預(yù)測(cè)法。第四章時(shí)間序列預(yù)測(cè)法。第一節(jié)時(shí)間序列預(yù)測(cè)綜述。第三節(jié)趨勢(shì)方程擬合法。第四節(jié)季節(jié)變動(dòng)預(yù)測(cè)法。通過確定變量的歷史模式，并認(rèn)為在將來(lái)這一模式同樣有效來(lái)推斷將來(lái)