数学建模之时间序列模型.docxVIP

  1. 1、本文档共9页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
  5. 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
  6. 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们
  7. 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
  8. 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多
. .. 一、时间序列 时间序列分析是当前对动态数据处理的一种有效方法,它不要求考虑影响观测值的各种力学因素,而只是分析这些观测数据的统计规律性。通过对时间序列统计规律性进行分析,构造拟合出这些规律的可能数值,最后给出预测结果的精度分析。 1.1AR模型: 1.1.1 模型的应用 ①年降雨水量的预测, ②城市税收收入的预测。 1.1.2步骤 ①模型识别 令均值为零的时间序列,延迟k周期的自协方差函数是 (1) 用、分别表示自协方差函数的估计值和自相关函数的估计值,则自相关系数为 (2) (3) (4) (1)对p阶AR(P)模型有 (5) 当 ,可通过平移得到中心化序列。 用B表示移位算子,,则AR(P)模型的算子形式: 即 (5)两边同乘后再取均值得: 由协方差函数函数得: (6) 取,再将得到的差分方程两边同时除以得: (7) 由上式(7)可得,应该满足: (8) 解得通解为 (9) 其中可以由p个初值代入计算得到,是特征方程的根。 平稳条件:P个特征根都在单位圆外,即。 令AR(P)最后一个系数为,称为偏自相关函数,则p阶AR模型的偏自相关函数在kp时应截止为零。 计算样本的偏自相关函数估计值为: (10) (2)对MA(q)模型有 当时,模型为中心化模型; 当时,通过可转化为中心化模型。 算子形式为 当特征方程的根都在单位圆外是时间序列可逆。 与(1)AR(P)的分析方法相同,得到MA(q)过程的协方差函数和自相关函数为 (3)对于ARMA(p,q)模型有 时,该模型为中心化模型 时,可通过平移转化为中心化模型 算子形式 其中:是P阶自回归系数多项式; 是q阶移动平均系数多项式。 平稳条件:特征方程的根都在单位圆外, 可逆条件:的根都在单位圆外。 与(1)AR(P)的分析方法相同可得自协方差函数和自相关系数为 其中:Green函数:, 时间序列模型的识别标准准则如下表 由①得出具体模型后,若为AR(P)模型则进行以下步骤 ②参数估计 利用matlab工具箱给出相关参数的估计值。 ③模型检验的检验 用表示拟合模型的残差,设为未知参数的估计,那么残差为 令 其中L表示自相关函数的托尾数。 假设 当 当成立时,所取样本容量n充分大,近似服从分布,其中r表示估计的模型的参数个数。 Ljung-Box的检验统计量为 检验法:根据显著水平α,得α分位数,当时拒绝,认为非白噪声,模型未通过检验;当时,接受,认为是白噪声,模型检验通过。 用matlab中的lbqtest作Ljung-Box检验。 ④AR(P)模型的预报 对时间序列做m(m=1,2,…,q)步预报,用的线性组合表示由序列对未来k+m时刻的随机变量做的估计值。 AR(P)序列的预报递推式为 1.2MA(q)模型 1.2.1模型的应用 ①城市税收收入的预测。 1.2.2步骤 ①模型识别 同AR模型的步骤① ②参数估计 利用matlab工具箱给出相关参数的估计值。 ③模型检验的检验 ④MA(q)模型的预报 对时间序列做m(m=1,2,…,q)步预报,用的线性组合表示由序列对未来k+m时刻的随机变量做的估计值。 令为预报向量,则有 对于MA(q)序列,利用递推预报求和的递推关系,即 从而有 递推初值可取(比较小)。 1.3ARMA(p,q)模型 ①模型识别 同AR模型的步骤① ②参数估计 利用matlab工具箱给出相关参数的估计值。 ③模型检验的检验 ④ARMA(p,q)模型的预报 对时间序列做m(m=1,2,…,q)步预报,用的线性组合表示由序列对未来k+m时刻的随机变量做的估计值。 根据ARMA(p,q)模型有 令预报向量为 则递推预报式为: 式中:满足,第三项当p≤q时为0,在较小的情况下,初值。 1.4 ARIMA(p,d,q)模型 设为非平稳序列,若存在正整数d,使其差分后转化为平稳序列,即 但转化后的序列均值不为0,则为平稳零均值序列,满足 式中为ARIMA(P,d,q)序列,为ARMA(p,q)序列。可由的平均值估计得到。 1.4.1模型的应用 ①广东省住宅市场的预测, ②经济方面的预测, ③出口商品贸易总值的估计。 1.4.2步骤 ①识别模型 计算原始样本的自相关函数和偏相关函数,若是拖尾或者截尾的,则可建立ARMA模型。否则样本不平稳,可做1阶差分,再求样本自相关函数和偏相关函数。重复上述判断,直到判断为平稳序列为止。若计算时出现偏相关函数或自

文档评论(0)

ygxt89 + 关注
实名认证
文档贡献者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档