SAS学习系列38. 时间序列分析—非平稳时间序列的确定性分析(2)

2019-03-03 15:17

只含季节因素与随机因素。因此,它含有确定季节因素所必须的信息。若它的比值大于100%,就意味着序列的实际值xt比滑动平均值TtCt要大(该季度的季节性与随机性高于平均数,反之低于平均数),反之要小。

3. 从Stεt中分解季节因素St

即保留季节性,消除随机性,可以采取了按季节平均的方法,将前面得到的序列Stεt逐年逐季排列起来,然后将各年的相同季节的Stεt相加起来,再进行平均。

4. 从TtCt序列中分解出Ct序列

TtCt包含了趋势因素与循环因素,要把这两者分离出来,首先要确定一种能最好地描述数据的长期趋势变化的曲线类型。趋势变化曲线,可能有以下几种类型:

(1)线性趋势:Tt=a+bt (2)指数曲线:Tt=αeβt (3)S型曲线:

属于何种趋势曲线,要根据序列的数值进行判断,并运用最小二乘法,估计出有关参数。

确定了趋势因素Tt后,可以用下式计算出循环指数Ct:

Ct也围绕100%波动,若Ct低(高)于100%,则意味着第t年的经济活动水平低(高)于所有年份的平均水平。

四、温特线性和季节性指数平滑

既含有线性趋势和季节性的数据进行处理和预测,使用温特(Winter)线性和季节性指数平滑方法,模型形式为:

xt=St(Tt+εt)

判断数据是否有季节性,粗略判断可以直接观察时序图,更好的方法是解析法,即通过研究数据序列的自相关性判断。

温特方法由三个基础的平滑公式和一个预测方程组成,每个平滑公式都含有一个平滑系数:

总体平滑公式:

趋势平滑公式:

季节的平滑公式:

预测公式:

其中,α, β, γ是三个不同的平滑系数,Tt是消除季节因素后的趋势平滑值,xt是序列的实际值,ht是趋势增加或减少量序列,St是季节调整因子,τ是季节的长度(如一年中的月数12或季度数4),l是向前

?t?l是向前l期的预测值。 预测期数,x总体平滑和趋势平滑公式是序列xt消除季节因素St后,霍尔特双参数α和β线性指数平滑法。季节平滑公式是序列xt消除趋势因素Tt后,季节指数的加权平均修匀值。以当前观察的季节指数xt/ Tt和上期季节指数St-τ进行γ加权平均。对于乘法模型来说,季节指数围绕1波动,可能大于1,也可能小于1。在拟合模型时可以通过求解最小的均方误差MSE得到三个平滑系数的具体值。预测公式是利用拟合模型短期向前预测l期的预测值公式。

(三)季节调整——PROC X11过程

X11过程是根据美国国情调查局编制的时间序列季节调整过程X-11改编的,可以对月度或季度时间序列进行季节调整。其基本原理就是时间序列的确定性因素分解方法。

X11过程是基于这样的假定:任何时间序列都可以拆分成长期趋势波动Tt、季节波动St、不规则波动εt的影响。又有经济学家发现在经济时间序列中交易日Dt也是一个很重要的影响因素(日历天数的组成不同而引起的变动)。因此,任一时间序列可以分解乘法模型xt=TtStDtεt或加法模型xt=Tt+St+Dt+εt。

由于宏观调控部门主要关注的是序列的长期趋势波动Tt的规律,所以X11过程主要目的是要从原序列中剔除季节影响、交易日影响和不规则波动影响,得到尽可能准确的长期趋势规律。

而采取的方法就是前文的因素剔除法和平滑技术。X11过程不依赖任何模型,普遍采用移动平均法:用多次短期中心移动平均法消除不规则波动,用周期移动平均消除趋势,用交易周期移动平均消除交易日的影响。在整个过程中总共要用到11次移动平均,所以得名为X11过程。

基本语法:

proc x11 data=数据集 ; monthly 选项列表;

quarterlly选项列表; arima选项列表; macurves选项;

output out=数据集; pdweights变量 tables表名列表; var变量列表; by 变量; id变量列表;

说明:

(1)monthly或quarterly语句是必不可少的,用来说明数据集是月度序列还是季度序列;

(2)pdweights和macurves语句只能与monthly语句一起用,分别用来指定星期几的权重和月份的滑动平均长度;

(3)tables语句控制各种表格的输出。output语句语句控制生成out=后指定的数据集;

(4)proc x11语句的可选项:

? outtdr=数据集名——输出交易日回归的结果(B15表和C15表中的内容)到数据集;

? outstb=数据集名——输出稳定季节性检验的结果(表D8中的内容)到数据集;


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