Статистический анализ временных рядов |
Страница 5 из 10
Аналитическое сглаживание временного ряда. Уравнение тренда.
Аналитическое выравнивание в отличие от методов механического выравнивания позволяет сразу получить модель основной тенденции ряда, так как осуществляется с использованием математических функций, описывающих зависимость уровня ряда от фактора времени. Это уравнение, при условии его статистической значимости, может быть названо трендовой моделью. В данной работе будут рассмотрены следующие формы тренда: 1. Линейная форма тренда: , где - уровень ряда, полученный в результате выравнивания по прямой; - начальный уровень тренда; - средний абсолютный прирост; константа тренда. Для линейной формы тренда характерно равенство так называемых первых разностей (абсолютных приростов) и нулевые вторые разности, т. е. ускорения. 2. Параболическая (полином 2-ой степени) форма тренда: Параболическая форма тренда соответствует ускоренному или замедленному изменению уровней ряда с постоянным ускорением. Если < 0 и > 0, то квадратическая парабола имеет максимум, если > 0 и < 0 – минимум. Для отыскания экстремума первую производную параболы по t приравнивают 0 и решают уравнение относительно t. 3. Экспоненциальная форма тренда: , где - константа тренда; средний темп изменения уровня ряда. При > 1 данный тренд может отражать тенденцию ускоренного и все более ускоряющегося возрастания уровней ряда. При < 1 – тенденцию постоянно, все более замедляющегося снижения уровней временного ряда. 4. Гиперболическая форма тренда (1 типа): Данная форма тренда может отображать тенденцию процессов, ограниченных предельным значением уровня. 5. Логарифмическая форма тренда: , где - константа тренда. Логарифмическим трендом может быть описана тенденция, проявляющаяся в замедлении роста уровней ряда динамики при отсутствии предельно возможного значения. При достаточно большом t логарифмическая кривая становится мало отличимой от прямой линии. 6. Обратнологарифмическая форма тренда: 7. Мультипликативная (степенная) форма тренда: 8. Обратная (гиперболическая 2 типа) форма тренда: 9. Гиперболическая форма тренда 3 типа: 10. Полином 3-ей степени: Для всех нелинейных, относительно исходных переменных моделей (уравнений регрессии), а их здесь большинство, требуется провести вспомогательные преобразования, представленные в таблице ниже.
Создадим несколько новых дополнительных переменных, необходимых для выполнения дальнейшей работы, а также осуществим некоторые вспомогательные операции по преобразованию нелинейных моделей тренда в линейные. Построим графического изображения и определим численные параметры тренда для всех типов уравнений тренда: Представим таблицу, которая содержит переменные для построения трендов:
|