Часть 1. Комплексная задача по теме «Характеристики и модели временных рядов»
Задания:
1. Постройте график временного ряда, сделайте вывод о наличии и виде тренда.
2. Постройте линейную модель Y(t) = aо + а1 t, оценив ее параметры с помощью метода наименьших квадратов (МНК).
3. Оцените адекватность построенной модели, используя свойства остаточной компоненты e(t).
4. Оцените точность модели на основе средней относительной ошибки аппроксимации.
5. Осуществите прогноз объема продаж на следующие два месяца (доверительный интервал прогноза рассчитайте при доверительной вероятности P = 75%).
6. Фактические значения показателя, результаты моделирования и прогнозирования представьте графически.
7. Используя MS Excel, ППП VSTAT подберите для данных своего варианта наилучшую трендовую модель и выполните прогнозирование по лучшей модели на два ближайших периода вперед. Представьте в отчете соответствующие распечатки с комментариями о качестве выбранной модели.
Решение:
Имеются данные о среднедушевом доходе в Орловской области за предыдущие периоды, руб./месяц.
Квартал
|
Доход
|
I квартал 2018
|
21 688
|
II квартал 2018
|
24 644
|
III квартал 2018
|
24 693
|
IV квартал 2018
|
28 038
|
I квартал 2019
|
22 592
|
II квартал 2019
|
25 844
|
III квартал 2019
|
26 398
|
IV квартал 2019
|
29 480
|
I квартал 2020
|
23 514
|
II квартал 2020
|
24 907
|
III квартал 2020
|
27 326
|
IV квартал 2020
|
31 565
|
I квартал 2021
|
24 000
|
II квартал 2021
|
27 670
|
III квартал 2021
|
30 735
|
IV квартал 2021
|
34 857
|
I квартал 2022
|
27 033
|
II квартал 2022
|
32 865
|
1. Постройте график временного ряда, сделайте вывод о наличии и виде тренда.
График временного ряда:
Gretl:
Визуальный анализ позволяет сделать вывод о наличие сезонных колебаний, с периодичностью в четыре квартала, наличием восходящего тренда и о возможности аддитивной модели, так как диапазон колебаний со временем не меняется.
2. Построим линейную модель, оценив ее параметры с помощью метода наименьших квадратов (МНК):
Линейная модель:
Gretl:
Модель имеет вид:
Y = 22777,2 + 455,32t
Где t – номер периода начиная с единицы.
Коэффициент детерминации равен 0,4479. т.е. в 45% случаев t влияет на изменение y. Другими словами – точность подбора уравнения тренда – средняя.
VSTAT:
Для оценки параметров модели с помощью МНК воспользуемся расчетной таблицей:
3. Оцените адекватность построенной модели, используя свойства остаточной компоненты e(t).
Для оценки адекватности построенной модели используем свойство случайности. Критерий поворотных точек (критерий пиков). Добавим в таблицу столбцы для расчета Y расчетного и et.
et = Ytф - Ytp
и т. д.
- сумма
Свойство случайности выполняется, если количество поворотных точек p удовлетворяет неравенству
,
Так, для n=18, в квадратных скобках получим [7,27386]= 7. Т.к. p = 10 > 7, то уровни в ряде остатков, который дала наша модель, являются случайными значениями. Количество поворотных точек p=10 можно определить, построив график ряда остатков et.
Cвойство независимости уровней в ряде остатков или отсутствие автокорреляции между его уровнями. Для этого используем d-критерий (критерий Дарбина-Уотсона).
Значение d-критерия рассчитывают по формуле:
Подготовим расчетную таблицу:
В качестве табличных значений используем d1 = 1,16 и d2.= 1,39.
,
Значение d попадает в промежуток (2;4), значит его необходимо модифицировать, для этого воспользуемся :
,
следовательно свойство независимости выполняется, автокорреляция остатков отсутствует.
Проверка свойства нормальности распределения ряда остатка, осуществляется на основе RS-критерия:
RS=
Принадлежит табличному промежутку (3,10;4,21), следовательно, ряд остатков распределен по нормальному закону.
Поделитесь с Вашими друзьями: |