應用時間序列教材

應用時間序列分析教材介紹教材：《應用時間序列》，王燕編著，中國人民大學出版社。應用軟件：SAS練習數(shù)據(jù)庫：TimeSeriesDataLibrary/data/list/?q=provider:tsdl第一章時間序列分析簡介本章結構引言1.時間序列的定義2.時間序列分析方法簡介3.時間序列分析軟件4.最早的時間序列分析7000年前，古埃及人把尼羅河漲落的情況逐天記錄下來，就構成所謂的時間序列。對這個時間序列長期的觀察使他們發(fā)現(xiàn)尼羅河的漲落非常有規(guī)律。當天狼星第一次和太陽同時升起的那一天之后，再過200天左右，尼羅河就開始泛濫，泛濫期將持續(xù)70~80天，洪水過后，土地肥沃，隨意播種就會有豐厚的收成。由于掌握了尼羅河泛濫的規(guī)律，使得古埃及的農(nóng)業(yè)迅速發(fā)展，解放出大批的勞動力去從事非農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，從而創(chuàng)建了埃及燦爛的史前文明。1月1日6月17日10月12月尼羅河泛濫期“落淚夜

本章結構引言1.時間序列的定義2.時間序列分析方法簡介3.時間序列分析軟件4.時間序列的定義

隨機序列:按時間順序排列的一組隨機變量觀察值序列:隨機序列的個有序觀察值，稱之為序列長度為的觀察值序列隨機序列和觀察值序列的關系觀察值序列是隨機序列的一個實現(xiàn)我們研究的目的是想揭示隨機時序的性質(zhì)實現(xiàn)的手段都是通過分析觀察值序列的性質(zhì)，由觀察值序列的性質(zhì)來推斷隨機序列的性質(zhì)案例我們想研究全國高校招生人數(shù)的發(fā)展變化規(guī)律那么每一年全國普通高等學校的招生人數(shù)就構成了一個隨機序列通過統(tǒng)計，得到的1999—2008年全國高等學校的招生人數(shù)序列就構成一個序列長度為10的觀察值序列我國1999~2008年全國普通高等學校招生人數(shù)（單位：萬人）159.7，220.6，268.3，320.5，382.2447.3，504.5，546.1，565.9，607.71999-2008年全國普通高等學校招生人數(shù)（單位：萬人）本章結構引言1.時間序列的定義2.時間序列分析方法簡介3.時間序列分析軟件4.時間序列分析方法描述性時序分析通過直觀的數(shù)據(jù)比較或繪圖觀測，尋找序列中蘊含的發(fā)展規(guī)律序列統(tǒng)計時序分析利用數(shù)理統(tǒng)計學的基本原理，分析序列值內(nèi)在的相關關系

描述性時間序列分析早期的時序分析通常都是通過直觀的數(shù)據(jù)比較或繪圖觀測，尋找序列中蘊含的發(fā)展規(guī)律，這種分析方法就稱為描述性時序分析。古埃及人發(fā)現(xiàn)尼羅河泛濫的規(guī)律就是依靠這種分析方法。在天文、物理、海洋學等自然科學領域，這種簡單的描述性時序分析方法也常常能使人們發(fā)現(xiàn)意想不到的規(guī)律。描述性時序分析案例——糧食生產(chǎn)與價格《史記.貨殖列傳》記載，早在我國春秋戰(zhàn)國時期，范蠡和計然就提出我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有“六歲穰，六歲旱，十二歲一大饑”的自然規(guī)律?！对浇^書．計倪內(nèi)經(jīng)》則描述得更加詳細：“太陰三歲處金則穰﹐三歲處水則毀﹐三歲處木則康﹐三歲處火則旱……天下六歲一穰﹐六歲一康﹐凡十二歲一饑?！狈g成現(xiàn)代文就是：“木星繞天空運行﹐運行三年，如果處于金位，則該年為大豐收年﹔如果處于水位﹐則該年為大災年；再運行三年，如果至木位﹐則該年為小豐收年﹔如果處于火位﹐則該年為小災年，所以天下平均六年一大豐收，六年一小豐收，十二年一大饑荒?！边@是2500多年前，我國對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有3年一小波動，12年左右一個大周期的記錄，是一個典型的描述性時間序列分析。我國穩(wěn)定糧價的方法——“平糶法”范蠡根據(jù)“六歲穰，六歲旱，十二歲一大饑”的自然規(guī)律提出了我國最早穩(wěn)定糧價的方法：“平糶法”“夫糶，二十病農(nóng)，九十病末。末病則財不出，農(nóng)病則草不辟矣。上不過八十，下不減三十，則農(nóng)末俱利，平糶齊物，關市不乏，治國之道也?！边@段話的意思是：如果是豐收年，糧食賤賣，會傷害農(nóng)民種糧的積極性。如果是大災年，糧食天價，會傷到老百姓的生存。所以要實行“平糶法”。政府應該在糧食豐收時高于最低價購買糧食進行儲備，以保護農(nóng)民的利益；在糧食短缺時，將儲備糧食投放市場，以穩(wěn)定糧價，確保百姓的生存。這是對農(nóng)民和百姓都有利的政策，是一個國家的治國之道。歐洲糧食產(chǎn)量的描述性時序圖在范蠡之后2000年，歐洲經(jīng)濟學家在研究歐洲各地糧食產(chǎn)量時發(fā)現(xiàn)了類似規(guī)律。

1884-1939年蘇格蘭與威爾士每英畝大麥產(chǎn)量時序圖Beveridge小麥價格指數(shù)序列貝弗里奇（Beveridge）小麥價格指數(shù)序列，它由1500-1869年逐年估計的小麥價格構成，可以清晰地看到該序列有一個13年左右的周期太陽黑子的運動規(guī)律德國業(yè)余天文學家施瓦貝（S.H.Schwabe）發(fā)現(xiàn)太陽黑子的活動具有11-12年左右的周期糧食價格波動的天文學解釋太陽黑子的運動周期和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的周期長度非常接近，這引起了英國天文學家、天王星的發(fā)現(xiàn)者威廉·赫歇爾（F.W.Herschel）的關注。最后他發(fā)現(xiàn)當太陽黑子變少時，地球上的雨量也會減少。所以在沒有良好人工灌溉技術的時代，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)會呈現(xiàn)出和太陽黑子近似的變化周期。我們沒有采用任何復雜的模型或分析方法，僅僅是沿著時間順序收集數(shù)據(jù)，描述和呈現(xiàn)序列的波動，就了解到小麥產(chǎn)量的周期波動特征，以及產(chǎn)生該周期波動的氣候成因及該周期對價格的影響。描述性時序分析通過直觀的數(shù)據(jù)比較或繪圖觀測，尋找序列中蘊含的發(fā)展規(guī)律，這種分析方法就稱為描述性時序分析

描述性時序分析方法具有操作簡單、直觀有效的特點，它通常是人們進行統(tǒng)計時序分析的第一步。局限性：它只能展示非常明顯的規(guī)律性。而在金融、保險、法律、人口、心理學等社會科學研究領域，隨機變量的發(fā)展通常會呈現(xiàn)出非常強的隨機性，想通過對序列簡單的觀察和描述，總結出隨機變量發(fā)展變化的規(guī)律，并準確預測出它們將來的走勢通常是非常困難的。統(tǒng)計時序分析方法頻域分析方法時域分析方法統(tǒng)計時序分析頻域分析花方法原理假設任朗何一種扶無趨勢葉的時間姿序列都章發(fā)展過程早期的頻域分析方法借助富里埃分析從頻率的角度揭示時間序列的規(guī)律

后來借助了傅里葉變換，用正弦、余弦項之和來逼近某個函數(shù)

20世紀60年代，引入最大熵譜估計理論，進入現(xiàn)代譜分析階段

特點非常有用的動態(tài)數(shù)據(jù)分析方法，但是由于分析方法復雜，結果抽象，有一定的使用局限性時域分橡析方法原理事件的督發(fā)展通收常都具者有一定磨的慣性孩，這種崗慣性用箱統(tǒng)計的賊語言來桐描述就槽是序列抬值之間侍存在著喇一定的汁相關關舍系，這盡種相關召關系通串常具有予某種統(tǒng)牽計規(guī)律典。目的尋找出序依列值之間疑相關關系口的統(tǒng)計規(guī)篩律，并擬壓合出適當額的數(shù)學模腦型來描述讓這種規(guī)律寸，進而利愉用這個擬象合模型預懸測序列未戚來的走勢特點理論基礎填扎實，操扮作步驟規(guī)枕范，分析讀結果易于趣解釋，是鄉(xiāng)豐時間序列逝分析的主龍流方法時域分析肅方法的分疏析步驟考察觀葬察值序脊列的特子征根據(jù)序列圖的特征選魯擇適當?shù)娜龜M合模型根據(jù)序列劍的觀察數(shù)話據(jù)確定模終型的口徑檢驗模跡型，優(yōu)穿化模型利用擬殿合好的箭模型來艇推斷序松列其它其的統(tǒng)計等性質(zhì)或膀預測序城列將來脫的發(fā)展時域分析密方法的發(fā)放展過程啟蒙階段基礎階承段發(fā)展階遠段Yul山eWal嗚kerBoxJenk套insEngl陪eGran恰ger啟蒙階撥段G.U.脈Yule英國數(shù)肯學家。椅192秧7年，搖Yul末e提出敵用線性堅回歸方蠶程來模采擬一個灰時間序戲列，腿這是最礎早的A竹R模型膠。G.T.序Walk箱er英國數(shù)罵學家，總天文學長家。193眉1年，騎Wal福ker羞利用Y難ule認的分析方法愚研究了朗衰減正弦伐時間序列除，得出Y刃ule論-Wa冬lke球r方程基礎階跨段G.E勤.P.科Box良和G扛.M.惠Jen面kin震s197嚷0年，以他們出座版了《關Tim茶eS糟eri牧es鴉Ana倘lys匠is港For脂eca紗sti蹤蝶ng斗and諸Co龜ntr醒ol》濫一書書中，他減們系統(tǒng)地郊闡述了A余RIMA征模型的識瞎別、估計充、檢驗及勝預測的原壞理及方法墾。這些知勇識現(xiàn)在被詢稱為經(jīng)典攏時間序列珠分析方法疲，是時域喜分析方法恨的核心內(nèi)怒容。為了記目念Bo以x和J發(fā)enk伙ins榨對時間情序列發(fā)淘展的特性殊貢獻心，現(xiàn)在現(xiàn)人們也忌常把A美RIM波A模型餐稱為B誰ox-鳥Jen飽kin德s模型閘。ARI倦MA模供型的實駐質(zhì)單變量、映同方差場鴿合的線性療模型完善階段異方差場絨合Rob銹ert據(jù)F.倒Eng五le，渴198橫2年，襖ARC索H模型Boll款ersl榮ov，1躲985年爬，GAR檢CH模型Nel暴son詞等人提友出了G目ARC天H模型的多霧種衍生模抄型多變量夜場合C.Gr秘ange趕r，1賊987年勸提出了協(xié)她整（co重-int路egra期tion畜）理論非線性場昌合湯家豪等粘，198乓0年，門擦限自回歸翼模型C.G橫ran驕ger盞，19霜78年野，雙線構性模型Rob界ert副F.留Eng古leC.Gr灣ange刃r本章結構引言1.時間序列的定義2.時間序列分析方法簡介3.時間序列分析軟件4.時間序萄列分析并軟件常用軟件S-p碌lus，Matl旋ab，Gau蜜ss，TSP，Evie翁ws和SAS、R推薦軟件右——SA期S在SAS系統(tǒng)中有填一個專門批進行計量裳經(jīng)濟與時純間序列分顯析的模塊電：SAS/庫ETS。伯SAS/對ETS編程語弱言簡潔比，輸出挖功能強旋大，分舊析結果廣精確，指是進行蟻時間序點列分析靠與預測京的理想粱的軟件由于SAS系統(tǒng)具有另全球一流漠的數(shù)據(jù)倉坦庫功能，進因此在進教行海量數(shù)買據(jù)的時間燃序列分析肚時它具有楚其它統(tǒng)計希軟件無可泛比擬的優(yōu)紅勢本章S肯AS軟村件操作豎指導SAS操作界歉面介紹菜單欄妥，工具域欄，窗擊口創(chuàng)建SA跳S數(shù)據(jù)集使用DA韻TA步創(chuàng)勝建數(shù)據(jù)集直接導垮入外部對數(shù)據(jù)文耳件轉換出成SA屢S數(shù)據(jù)汪集時間序列委數(shù)據(jù)集的鋤處理間隔函數(shù)草（int而nx）的王使用序列變繪換子集缺失數(shù)平據(jù)插值謝謝!9、靜夜威四無鄰對，荒居堆舊業(yè)貧肉。。4月-繳234月-軌23Frid瘡ay,謀Apri塊l28珠,20告2310、雨中黃驕葉樹，燈鑰下白頭人撇。。11:0府6:4511:球06:潮4511:辱064/28嫌/202棚311報:06:凍45A號M11、以我待獨沈久失，愧君澤相見頻載。。4月-2訊311:擇06:脅4511:笨06Apr無-2328-爪Apr配-2312、故人江溉海別，幾魄度隔山川隆。。11:站06:以4511:0渠6:4511:暑06Frid臟ay,籌Apri墨l28煙,20捏2313、乍見翻泊疑夢，相艘悲各問年限。。4月-甜234月-乒2311:笛06:楚4511:0巨6:45Apri漿l28扮,20先2314、他鄉(xiāng)生牽白發(fā)，舊付國見青山廳。。28四尤月20許2311:炮06:極45架上午11:0傾6:454月-銳2315、比不了撇得就不比畢，得不到心的就不要次。。。四月爺2311:槳06裳上午4月-2糾311:0它6Apri辮l28誼,20勞2316、行動出喊成果，工詠作出財富叮。。202船3/4戴/28李11碑:06囑:4611:差06:蕉4628A耀pril舅202率317、做前仆，能夠捉環(huán)視四氏周；做羽時，你炒只能或叨者最好憤沿著以刊腳為起呼點的射珍線向前殲。。11:0擁6:46鉗上午11:0湖6上午11:0喇6:464月-2優(yōu)39、沒有屠失敗，暮只有暫悔時停止騾成功！凳。4月-2筆34月-2要3Fri乳day到,A該pri短l2作8,片202撒310、很多事曠情努力了辭未必有結絡果，但是擊不努力卻餓什么改變辰也沒有。汗。11:0屠6:4611:0升6:4611:錫064/2煩8/2開023扶11咬:06陸:46墊AM11、成功就寫是日復一浪日那一點么點小小努喚力的積累跡。。4月-2彼311:掠06:如4611:饅06Apr貢-2328-濟Apr吉-2312、世間成跡事，不求膊其絕對圓益滿，留一泛份不足，兵可得無限賤完美。。11:衰06:韻4611:陪06:敬4611:0耀6Fri擔day距,A站pri薦l2詳8,象202霞313、不知香鋒積寺，數(shù)根里入云峰冶。。4月-若234月-2繼311:頃06:建4611:0溉6:46Apri撞l28首,20俊2314、意志堅備強的人能沸把世界放抱在手中像歪泥塊一樣睬任意揉捏廣。28四原月20匪2311:嗽06:窮46打上午11:壤06:持464月-媽2315、楚塞三雙湘接，荊育門九派通菌。。。四月2富311:布06嘉上午4月-厘2311:0躍6Apr川il美28,瓜20繼2316、少年十述五二十時寫，步行奪愛得胡馬騎駐。。202斬3/4汽/28志11孫:06廊:4611:蚊06:扶4628A齒pril餡202野317、空山新捉雨后，天普氣晚來秋脅。。11:0筍6:46莫上午11:0予6上午11:訓06:漸464月-2丈39、楊柳散進和風，青劑山澹吾慮離。。4月-速234月-2鉛3Frid響ay,互Apri銜l28眉,20凍2310、閱讀婦一切好雙書如同魔和過去磁最杰出鐮的人談劈燕話。11:0長6:4611:0片6:4611:0建64/2票8/2說023井11某:06江:46最AM11、越是窗沒有本蘋領的就蠟越加自笑命不凡阻。4月-漁2311:0葬6:4611:0橋6Apr碗-2328-草Apr饒-2312、越是稼無能的蹈人，越解喜歡挑丑剔別