Файл: В.М. Волков Эконометрика. методические указания, задания и пример выполнения контрольной работы для студентов экономических специальностей.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.06.2024

Просмотров: 72

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

6

В случае равенства дисперсий проверяется гипотеза о случайности временного ряда, основанная на сравнении средних значений первой и

второй половины ряда, по статистике (величине):

 

t =

uп uв

 

nп nв (nп +nв 2) .

(10)

 

(nп 1)sп2 +(nв 1)sв2

 

nп + nв

 

Значение t сравнивается с критическим значением распределения Стьюдента tк р = tk ;α с k = n п + n в – 2 степенями свободы и уровнем

значимости α. При α = 0,05 критические значения распределения Стьюдента приведены в табл. 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

k

3

5

7

10

13

16

20

30

 

tкр

3,18

2,57

2,45

2,23

2,16

2,12

2,09

2,04

1,96

 

В случае, если t < tкр , гипотеза о случайности временного ряда (равенства средних) принимается. В противном случае – отвергается, что говорит о значимости различия средних первой и второй половины ряда, неслучайном поведении ряда и наличии временного тренда.

Если дисперсии не равны, или не наблюдается монотонность сглаженного временного ряда, то проверку гипотезы о случайности ряда выполняют методом поворотных точек. Поворотная точка – точка экстремума, то есть точка, в которой значение величины больше (меньше), чем значения в соседних точках. По графику ряда находим число поворотных точек d. Для случайного ряда среднее число точек поворота и их дисперсия равны:

 

 

= (2N 4) 3

, Sd2 = (16N 29) 90 .

(11)

d

Вычисляем статистику

z = d d Sd , если z < 1,96,

то гипотеза о

случайности временного ряда принимается. В противном случае – отвергается на уровне значимости 5%, и, следовательно, тренд существует.

4. Автокорреляционный анализ временных рядов

Задачей автокорреляционного анализа временного ряда является установление степени и временного интервала влияния последующих членов ряда от предыдущих. Наличие корреляционной связи между последующими и предыдущими членами ряда также служит


7

информативным признаком временного тренда.

Для этого последовательно рассчитывают коэффициенты автокорреляции rk между первыми и последними (N – k) членами ряда ut и ut+k (k = 1, 2,...):

 

 

 

 

 

 

 

= (

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

ut ut +k

ut

ut +k

,

 

 

 

 

(12)

 

 

 

 

 

 

k

 

 

s1 s2

 

 

 

 

 

 

где

 

,

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

s1

и s2

 

ut

ut +k

ut ut +k

– средние значения,

а

– средние

квадратические отклонения рядов ut и ut+k.

 

 

 

 

 

 

Средние значения

величин

ut

,

ut +k

,

ut ut +k

 

вычисляются как

средние арифметические этих значений по формуле (2), например:

 

 

 

 

 

 

 

= Nk(ut ut +k ) (N k) .

 

 

 

 

 

 

 

 

ut ut +k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t =1

 

 

 

 

 

 

Среднеквадратическое

отклонение s =

s 2 ,

 

где

s 2

дисперсия

величины иt согласно (3), например, равна:

s

2

= Nk (u

 

)2 (N k 1) .

u

 

2

t +k

 

t +k

 

 

 

t =1

 

 

 

После вычисления коэффициентов автокорреляции по формуле (12) проверяется значимость коэффициентов автокорреляции сравнением этих значений с критическими значениями коэффициента корреляции rкр. Если rк < rкр, то корреляция на временном интервале в k единиц отсутствует. При 5 - процентном уровне значимости критические значения коэффициента корреляции приведены в табл. 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3

N–k–2

3

5

7

9

11

13

15

20

30

 

40

 

rкр

0,88

0,75

0,67

0,60

0,55

0,51

0,48

0,42

0,35

 

0,30

 

Полученные результаты оформляют в виде графической зависимости rк от k, которая носит название коррелограммы. Если для первых k значений выполняется условие rк> rкр, то имеется значимая зависимость между первыми (N–k) и последними (N–k) членами ряда. Таким образом, временная длина зависимости составляет k временных единиц, что говорит о возможности долгосрочного прогноза на k временных шагов вперед.


8

5. Модели краткосрочного прогноза

Для краткосрочного прогноза на один временной шаг используют 1, 2, 3, 4 или 5 последних значений временного ряда. Прогнозное значение определяют по следующим формулам:

1) прогноз по одному последнему значению

 

un+1(1) = un ;

(13)

2)

прогноз по двум последним значениям

 

3)

un+1(2) = 2un–un-1;

(14)

прогноз по трем последним значениям

 

4)

un+1(3) = (4un+ un-1 2un-2)/3;

(15)

прогноз по четырем последним значениям

 

5)

un+1(4) = (2un+ un-1 –un-3)/2;

(16)

прогноз по пяти последним значениям

 

 

un+1(5) = (8un+ 5 un-1 + 2un-2–un-3 4un-4)/10.

(17)

6. Оценка точности и достоверности краткосрочного прогноза

Оценку точности краткосрочного прогноза проводят на основе сравнения прогнозируемых значений ряда un+1( к ) с известными

значениями un+1 .

Для этого вычисляют абсолютную погрешность прогнозного значения по выражению

=

u

( к ) и

.

(18)

к

 

n+1

n+1

 

 

Для первой модели погрешности вычисляют для значений ряда, начиная со второго по формуле (13). Для второй модели для вычисления погрешностей используют прогнозные значения (рассчитанные по формуле (14)) и данные значения, начиная с третьего, и т.д.

Затем, исходя из существа решаемой задачи, задают предельное значение погрешности кр, с которым сравнивают рассчитанные абсолютные погрешности. Если к< ∆кр, то прогноз считается точным, в противном случае – неточным. Для каждой модели производят подсчет числа точных прогнозов К+. Далее оценивают достоверность каждой модели прогноза, для чего рассчитывают процентное отношение точных прогнозов К+ к общему числу прогнозов К= Nk, где k – номер модели. То есть достоверность определяют как


9

 

δ = (К+/ К) 100%.

(19)

Модель, имеющая наибольший процент достоверных прогнозов, выбирается для краткосрочного прогнозирования.

7. Определение степени полиномиального тренда методом переменных разностей

Для выделения полиномиального тренда степени p предварительно находят значение этой степени по следующей процедуре, которая аналогична дифференцированию полинома. Так очевидно, что вторая производная полинома первой степени, третья производная полинома второй степени и т.д. равны нулю.

Для временного ряда операция дифференцирования заменяется вычислением переменных разностей, а условие равенства производной нулю – проверкой гипотезы о равенстве дисперсий предыдущих и последующих разностей.

Таким образом, сначала вычисляют первые разности:

1u

= u

u ,

(20)

t

t +1

t

 

где t = 1, ..., N – 1.

 

 

 

Затем по первым разностям вычисляют вторые разности:

 

2ut

= ∆ 1ut +1 −∆ 1ut ,

(21)

где t = 1, ..., N – 2.

 

 

 

И далее последовательно – разности 3-го, ..., n - го порядков:

 

nut

= ∆ n-1ut +1 −∆ n-1ut ,

(22)

где t = 1, ..., N n.

 

 

 

Под разностями нулевого порядка понимается сам временной ряд. На каждом шаге, начиная с n = 0, вычисляют дисперсии разностей

n-го порядка по формуле

 

 

Nn (n ut

 

)2

 

 

 

2

 

n ut

(n!)2

 

s

=

t =1

(23)

n

(N n 1) (2n)!

 

 

 

 

(при n= 0 имеем дисперсию всего временного ряда).

На каждом шаге для каждых двух (предыдущей и последующей) дисперсий проверяют гипотезу о равенстве дисперсий по критерию Фишера в соответствии с (9).

Если Fn < Fкр, то можно принять, что дисперсии отличаются незначимо. В противном случае процедура вычисления разностей и их



Смотрите также файлы