時(shí)間數(shù)列分析與預(yù)測(cè).ppt

第9章時(shí)間數(shù)列分析與預(yù)測(cè) 9 1時(shí)間數(shù)列的基本特征9 2移動(dòng)平均法分析與預(yù)測(cè)9 3回歸法分析與預(yù)測(cè)9 4指數(shù)平滑法分析與預(yù)測(cè)9 5季節(jié)變動(dòng)的測(cè)定與分析 本章學(xué)習(xí)目標(biāo) u時(shí)間數(shù)列的構(gòu)成及影響因素u時(shí)間數(shù)列分析的移動(dòng)平均法u時(shí)間數(shù)列分析的回歸分析法u時(shí)間數(shù)列分析的指數(shù)平滑法u利用長(zhǎng)期趨勢(shì)剔除法進(jìn)行季節(jié)變動(dòng)的分析 9 1時(shí)間數(shù)列的基本特征 9 1 1時(shí)間數(shù)列的概念與特點(diǎn)9 1 2時(shí)間數(shù)列的構(gòu)成與分解 返回首頁(yè) 9 1 1時(shí)間數(shù)列的概念與特點(diǎn) 時(shí)間數(shù)列具有以下特點(diǎn) 1 時(shí)間數(shù)列按時(shí)間先后順序排列 2 時(shí)間數(shù)列是按一定方式搜集的一系列數(shù)據(jù) 3 時(shí)間數(shù)列中的觀察值具有差異 4 時(shí)間數(shù)列中的數(shù)據(jù)不許遺漏 返回本節(jié) 9 1 2時(shí)間數(shù)列的構(gòu)成與分解 影響時(shí)間數(shù)列變動(dòng)的因素主要有4種 1 長(zhǎng)期趨勢(shì) T 2 季節(jié)變動(dòng) S 3 循環(huán)變動(dòng) C 4 不規(guī)則變動(dòng) I 返回本節(jié) 9 2移動(dòng)平均法分析與預(yù)測(cè) 9 2 1移動(dòng)平均法的概念及特點(diǎn)9 2 2趨勢(shì)圖直接預(yù)測(cè)法9 2 3利用Excel創(chuàng)建公式預(yù)測(cè)9 2 4利用移動(dòng)平均分析工具預(yù)測(cè) 返回首頁(yè) 9 2 1移動(dòng)平均法的概念及特點(diǎn) 移動(dòng)平均法是測(cè)定時(shí)間數(shù)列趨勢(shì)的一種方法 它按一定的間隔長(zhǎng)度逐期移動(dòng) 計(jì)算一系列的移動(dòng)平均數(shù) 來(lái)修勻原時(shí)間數(shù)列的波動(dòng) 呈現(xiàn)出現(xiàn)象發(fā)展的變動(dòng)趨勢(shì) 采取移動(dòng)平均法時(shí) 移動(dòng)平均間隔的長(zhǎng)度應(yīng)長(zhǎng)短適中 移動(dòng)平均法是在算術(shù)平均法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的預(yù)測(cè)方法 它利用過(guò)去若干期實(shí)際值的均值來(lái)預(yù)測(cè)現(xiàn)象的發(fā)展趨勢(shì) 簡(jiǎn)單移動(dòng)平均公式如下 返回本節(jié) 9 2 2趨勢(shì)圖直接預(yù)測(cè)法 例9 1某電視機(jī)廠三年的銷售額 萬(wàn)元 資料如圖9 1 移動(dòng)平均 xls 工作表 所示 試對(duì)第四年的銷售額進(jìn)行預(yù)測(cè) 1 產(chǎn)生 年季 變量 1 打開 移動(dòng)平均 工作表 2 在C列選定任一個(gè)單元格 選擇 插入 菜單中的 列 選項(xiàng) 則原來(lái)C列的內(nèi)容被移到D列 3 在C1單元格中輸入標(biāo)志 年季 在C2單元格中輸入公式 B2 CHAR 13 A2 再把單元格C2中的公式復(fù)制到C3 C13 結(jié)果如圖9 2所示 圖9 1 移動(dòng)平均 工作表 圖9 2產(chǎn)生 年季 變量 2 繪制銷售額趨勢(shì)圖 1 打開 圖表向?qū)?對(duì)話框 在 圖表類型 列表中選擇 折線圖 項(xiàng) 在 子圖表類型 列表中選擇 數(shù)據(jù)點(diǎn)折線圖 2 在 圖表選項(xiàng) 中 選擇 標(biāo)題 頁(yè)面 在 圖表標(biāo)題 分類 X 軸 數(shù)值 Y 軸 中分別填入 銷售額趨勢(shì)圖 季度 和 銷售額 圖9 3 圖表源數(shù)據(jù) 對(duì)話框 圖9 4 圖表選項(xiàng) 對(duì)話框 3 在圖表中插入趨勢(shì)線進(jìn)行預(yù)測(cè) 1 單擊圖表以激活它 選取垂直軸 雙擊或單擊鼠標(biāo)右鍵并從快捷菜單中選擇 坐標(biāo)軸格式 選項(xiàng) 彈出 坐標(biāo)軸格式 對(duì)話框 2 選取水平軸 雙擊或單擊鼠標(biāo)右鍵并從快捷菜單中選擇 坐標(biāo)軸格式 選項(xiàng) 打開 對(duì)齊 頁(yè)面 取消自動(dòng)設(shè)置 打開 字體 頁(yè)面 設(shè)置字號(hào)為8 單擊 確定 按鈕 3 選取圖中的折線 單擊鼠標(biāo)右鍵并從快捷菜單中選擇 添加趨勢(shì)線 選項(xiàng) 打開 添加趨勢(shì)線 對(duì)話框 選擇 類型 頁(yè)面 在 趨勢(shì)預(yù)測(cè) 回歸分析類型 框中選擇 移動(dòng)平均 設(shè)置 周期 為4 單擊 確定 按鈕產(chǎn)生趨勢(shì)圖 如圖9 6所示 圖9 5 坐標(biāo)軸格式 對(duì)話框 圖9 6銷售額趨勢(shì)圖 返回本節(jié) 9 2 3利用Excel創(chuàng)建公式預(yù)測(cè) 可以利用Excel提供的均值函數(shù)進(jìn)行移動(dòng)平均計(jì)算 1 打開 移動(dòng)平均 工作表 2 在單元格E1中輸入 公式預(yù)測(cè)值 3 在單元格E6中輸入公式 AVERAGE D2 D5 此處需要相對(duì)引用以便復(fù)制 4 把單元格E6中的公式復(fù)制到E7 E14各單元格中 結(jié)果如圖9 7所示 可以看出 2001年第一季度的預(yù)測(cè)值為203萬(wàn)元 圖9 7移動(dòng)平均預(yù)測(cè)結(jié)果 返回本節(jié) 9 2 4利用移動(dòng)平均分析工具預(yù)測(cè) 例9 2某地區(qū)過(guò)去15年商品零售額資料如圖9 8 移動(dòng)分析 工作表 所示 用移動(dòng)分析工具進(jìn)行預(yù)測(cè) 1 在 工具 菜單中選擇 數(shù)據(jù)分析 選項(xiàng) 在彈出的 數(shù)據(jù)分析 對(duì)話框中選中 移動(dòng)平均 選項(xiàng) 并單擊 確定 按鈕 此時(shí)將出現(xiàn) 移動(dòng)平均 對(duì)話框 如圖9 9所示 2 在輸入?yún)^(qū)域中輸入B3 B17 間隔設(shè)為3 在輸出區(qū)域中輸入C3 即輸出區(qū)域的左上角的絕對(duì)引用 選擇 圖表輸出 和 標(biāo)準(zhǔn)誤差 單擊 確定 按鈕 所得結(jié)果如圖9 10所示 圖9 8零售額資料 圖9 9 移動(dòng)平均 對(duì)話框 圖9 10移動(dòng)平均分析結(jié)果 返回本節(jié) 9 3回歸法分析與預(yù)測(cè) 9 3 1時(shí)間數(shù)列預(yù)測(cè)工作表函數(shù)9 3 2使用直線函數(shù)和趨勢(shì)函數(shù)進(jìn)行線性預(yù)測(cè)9 3 3使用指數(shù)函數(shù)和增長(zhǎng)函數(shù)進(jìn)行非線性預(yù)測(cè) 返回首頁(yè) 9 3 1時(shí)間數(shù)列預(yù)測(cè)工作表函數(shù) Excel提供的回歸分析函數(shù)主要有 1 FORECAST預(yù)測(cè)函數(shù)2 TREND趨勢(shì)函數(shù)3 GROWTH增長(zhǎng)函數(shù)4 LINEST線性擬合函數(shù)5 LOGEST函數(shù) 1 FORECAST預(yù)測(cè)函數(shù) 該函數(shù)根據(jù)已有的數(shù)值計(jì)算或預(yù)測(cè)未來(lái)值 此預(yù)測(cè)值為基于給定的x值推導(dǎo)出的y值 已知的數(shù)值為已有的x值和y值 再利用線性回歸對(duì)新值進(jìn)行預(yù)測(cè) 可以使用該函數(shù)對(duì)未來(lái)銷售額 庫(kù)存需求或消費(fèi)趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè) 語(yǔ)法 FORECAST x known y s known x s 2 TREND趨勢(shì)函數(shù) 該函數(shù)返回一條線性回歸擬合線的值 即找到適合已知數(shù)組known y s和known x s的直線 用最小二乘法 并返回指定數(shù)組new x s在直線上對(duì)應(yīng)的y值 語(yǔ)法 TREND known y s known x s new x s const 3 GROWTH增長(zhǎng)函數(shù) 該函數(shù)根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)指數(shù)增長(zhǎng)值 根據(jù)現(xiàn)有的x值和y值 GROWTH函數(shù)返回一組新的x值對(duì)應(yīng)的y值 可以使用GROWTH工作表函數(shù)來(lái)擬合滿足現(xiàn)有x值和y值的指數(shù)曲線 語(yǔ)法 GROWTH known y s known x s new x s const 4 LINEST線性擬合函數(shù) 該函數(shù)使用最小二乘法對(duì)已知數(shù)據(jù)進(jìn)行最佳直線擬合 并返回描述此直線的數(shù)組 因?yàn)榇撕瘮?shù)返回?cái)?shù)值數(shù)組 所以必須以數(shù)組公式的形式輸入 直線的公式為 或 如果有多個(gè)區(qū)域的x值 語(yǔ)法 LINEST known y s known x s const stats 5 LOGEST函數(shù) 該函數(shù)在回歸分析中 計(jì)算最符合數(shù)據(jù)的指數(shù)回歸擬合曲線 并返回描述該曲線的數(shù)值數(shù)組 因?yàn)榇撕瘮?shù)返回?cái)?shù)值數(shù)組 故必須以數(shù)組公式的形式輸入 此曲線的公式為 或 如果有多個(gè)x值 語(yǔ)法 LOGEST known y s known x s const stats 返回本節(jié) 9 3 2使用直線函數(shù)和趨勢(shì)函數(shù)進(jìn)行線性預(yù)測(cè) 1 使用LINEST函數(shù)計(jì)算回歸統(tǒng)計(jì)值2 使用趨勢(shì)函數(shù)TREND求預(yù)測(cè)值3 趨勢(shì)預(yù)測(cè) 圖9 11銷售額資料 圖9 12計(jì)算結(jié)果 表9 1LINEST函數(shù)輸出結(jié)果對(duì)應(yīng)的統(tǒng)計(jì)量 圖9 13趨勢(shì)擬合值 返回本節(jié) 9 3 3使用指數(shù)函數(shù)和增長(zhǎng)函數(shù)進(jìn)行非線性預(yù)測(cè) 例9 4某地區(qū)1991 2000年汽車銷售量 萬(wàn)輛 資料如圖9 14 汽車銷量 工作表 所示 試對(duì)其擬合指數(shù)曲線 并預(yù)測(cè)2001 2003年的銷量 1 使用LOGEST函數(shù)計(jì)算回歸統(tǒng)計(jì)量2 使用增長(zhǎng)函數(shù)GROWTH計(jì)算預(yù)測(cè)值 圖9 14汽車銷量數(shù)據(jù) 圖9 15LOGEST函數(shù)計(jì)算及預(yù)測(cè)結(jié)果 返回本節(jié) 9 4指數(shù)平滑法分析與預(yù)測(cè) 9 4 1指數(shù)平滑法的基本內(nèi)容與要求9 4 2指數(shù)平滑分析工具預(yù)測(cè)9 4 3最佳平滑常數(shù)的確定 返回首頁(yè) 9 4 1指數(shù)平滑法的基本內(nèi)容與要求 指數(shù)平滑法是在移動(dòng)平均法基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種時(shí)間數(shù)列分析預(yù)測(cè)法 它通過(guò)計(jì)算指數(shù)平滑值 配合一定的時(shí)間數(shù)列預(yù)測(cè)模型對(duì)現(xiàn)象的未來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè) 指數(shù)平滑法通過(guò)對(duì)歷史時(shí)間數(shù)列進(jìn)行逐層平滑計(jì)算 從而消除隨機(jī)因素的影響 識(shí)別經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象基本變化趨勢(shì) 根據(jù)平滑次數(shù)不同 指數(shù)平滑法分為 一次指數(shù)平滑法 二次指數(shù)平滑法和三次指數(shù)平滑法等 它們的基本思想都是 預(yù)測(cè)值是以前觀測(cè)值的加權(quán)和 且對(duì)不同的數(shù)據(jù)給予不同的權(quán) 新數(shù)據(jù)給較大的權(quán) 舊數(shù)據(jù)給較小的權(quán) 1 一次指數(shù)平滑法2 二次指數(shù)平滑法3 三次指數(shù)平滑法 返回本節(jié) 9 4 2指數(shù)平滑分析工具預(yù)測(cè) 例9 5某企業(yè)1991年 2000年的產(chǎn)值 萬(wàn)元 資料如圖9 16 平滑分析 工作表 所示 下面利用指數(shù)平滑工具進(jìn)行預(yù)測(cè) 具體步驟如下 1 選擇 工具 菜單中的 數(shù)據(jù)分析 命令 彈出 數(shù)據(jù)分析 對(duì)話框 2 在 輸入?yún)^(qū)域 指定數(shù)據(jù)所在的單元格區(qū)域B1 B11 因指定的輸入?yún)^(qū)域包含標(biāo)志行 所以選中 標(biāo)志 復(fù)選框 在 阻尼系數(shù) 中指定系數(shù)0 3 如圖9 17所示 3 單擊 確定 按鈕 這時(shí) Excel給出一次指數(shù)平滑值 如圖9 18所示 圖9 16 平滑分析 工作表數(shù)據(jù) 圖9 17 指數(shù)平滑 對(duì)話框 圖9 18指數(shù)平滑分析結(jié)果 返回本節(jié) 9 4 3最佳平滑常數(shù)的確定 在指數(shù)平滑法中 預(yù)測(cè)成功的關(guān)鍵是的選擇 的大小規(guī)定了在新預(yù)測(cè)值中新數(shù)據(jù)和原預(yù)測(cè)值所占的比例 值愈大 新數(shù)據(jù)所占的比重就愈大 原預(yù)測(cè)值所占比重就愈小 反之亦然 若把一次指數(shù)平滑法的預(yù)測(cè)公式改寫為 最佳的平滑常數(shù)應(yīng)使實(shí)際值和預(yù)測(cè)值之間的差最小 通常使預(yù)測(cè)誤差的平方和的平方根 RMSPE 最小 計(jì)算誤差的公式為 返回本節(jié) 9 5季節(jié)變動(dòng)的測(cè)定與分析 季節(jié)變動(dòng)指現(xiàn)象受季節(jié)的影響而發(fā)生的變動(dòng) 即現(xiàn)象在一年內(nèi)或更短的時(shí)間內(nèi)隨著時(shí)序的更換 呈現(xiàn)周期重復(fù)的變化 季節(jié)變動(dòng)的原因 既有自然因素又有社會(huì)因素 季節(jié)變動(dòng)分析是根據(jù)以月 季為單位的時(shí)間數(shù)列資料 測(cè)定以年為周期的 隨著季節(jié)轉(zhuǎn)變而發(fā)生的周期性變動(dòng)的規(guī)律性 季節(jié)變動(dòng)分析為了消除偶然性因素的影響 至少需要三年以上的數(shù)據(jù)資料 年數(shù)愈多 偶然性因素消除得愈徹底 返回首頁(yè) 進(jìn)行季節(jié)變動(dòng)分析常采用長(zhǎng)期趨勢(shì)剔除法 長(zhǎng)期趨勢(shì)剔除法是指先配合趨勢(shì)模型 確定各月 季 的趨勢(shì)值加以剔除 再分析季節(jié)變動(dòng)的方法 具體有乘法型時(shí)間數(shù)列季節(jié)變動(dòng)分析和加法型時(shí)間數(shù)列季節(jié)變動(dòng)分析 乘法型時(shí)間數(shù)列季節(jié)變動(dòng)分析是將長(zhǎng)期趨勢(shì)值去除相應(yīng)的原時(shí)間數(shù)列的數(shù)據(jù) 剔除長(zhǎng)期趨勢(shì)影響 再用月 季 平均計(jì)算季節(jié)指數(shù)分析季節(jié)變動(dòng) 首先 計(jì)算Y T剔除長(zhǎng)期趨勢(shì)影響 其次 根據(jù)消除長(zhǎng)期趨勢(shì)后的比率計(jì)算同季平均