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1 导入每年的太阳黑子数数据 load sunspotdat whos year=sunspot
1. 导入每年的太阳黑子数数据
load sunspot.dat
whos
year=sunspot(:,1);
wolfer=sunspot(:,2);
plot(year,wolfer)
xlabel(Year)
ylabel(Number of sunspot)
title(Sunspot Data)
考察序列的图形,该序列为近似的平稳序列或含有周期大约为11的季节项。
2.计算样本自相关函数和偏相关函数
figure
autocorr(wolfer,40,2);
legend(自相关系数函数);
说明:可认为该序列的自相关系数函数随时间振荡缓慢而趋向于0;
可认为该序列具有周期为11的特征,建议先消去周期性趋势。
figure
parcorr(wolfer,40);
legend(偏相关系数函数);
说明:可认为该序列的偏相关系数函数随时间振荡缓慢而趋向于0
3. 时间序列的分解(消去季节项)
(1)季节项的估计(取每个周期内的数据平均值为各自的季节项估计);
length(wolfer);
wolfer1=[wolfer; zeros(9,1)];
wolferm=reshape(wolfer1,11,27);
meanm=[mean(wolferm(1:2,1:27)) mean(wolferm(3:11,1:26))];
(等价于meanm=[mean(wolferm(1,1:27));mean(wolferm(2,1:27));
mean(wolferm(3,1:26));mean(wolferm(4,1:26));mean(wolferm(5,1:26));
mean(wolferm(6,1:26));mean(wolferm(7,1:26));mean(wolferm(8,1:26));
mean(wolferm(9,1:26));mean(wolferm(10,1:26));mean(wolferm(11,1:26))];)
meanm1= meanm*ones(1,27);
seasonal=meanm1(1:288);
plot(year,seasonal);
xlabel(Year)
ylabel(Number of sunspot)
title(太阳黑子数的季节项估计)
(2)消去季节项后数据,其样本均值可近似认为为0;
wolfer2=wolferm-meanm*ones(1,27);
wolfer3=reshape(wolfer2,1,297);
wolfer0=wolfer3(1:288);
plot(year,wolfer0);
(3)计算样本自相关函数和偏相关函数
figure
autocorr(wolfer0,40,2);
legend(消去季节项后的数据的自相关系数函数);
figure
parcorr(wolfer0,40);
legend(消去季节项后的数据的偏相关系数函数);
样本自相关函数和偏相关函数的特征与原来变化不大,随时间振荡趋向于0,不具有较明显的截尾性质,建议采ARMA模型进行建模。
4. ARMA(p,q)模型. 对
p=0,1,2,3;
q=0,1,2,3;
逐对建立模型,取AIC达到最小的为合适模型
a=zeros(4,4);
for p=0:3
for q=0:3
m=armax(wolfer0,[p,q]);
a(p+1,q+1)=aic(m);
end
end
a =
6.9978 6.1595 5.6854 5.5724
5.8822 5.6434 5.5337 5.5249
5.4796 5.4819 5.4827 5.4920
5.4839 5.4836 5.4002 5.3914
mw= armax(wolfer0,[3 3]);
mw
Discrete-time IDPOLY model: A(q)y(t) = C(q)e(t)
A(q) = 1 - 2.497 q^-1 + 2.338 q^-2 - 0.8131 q^-3
C(q) = 1 - 1.427 q^-1 + 0.5083 q^-2 + 0.09392 q^-3
Estimated using ARMAX from data set wolfer0
Loss function 210.311 and FPE 219.521
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