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时间序列及其它预测案例
2025-10-03 14:45:21 责编:小OO
文档
时间序列的分解方法

时间序列的分解方法比较简单,下面用一个实例加以说明。表4-1是某商品销售额的12年的季度数据。时间序列的分解一般是先计算季节指数,然后计算长期趋势和周期变动。在本例介绍中,我们采用乘法模型,即Y=T×S×C×I,其中,Y代表表4-1中的实际销售额,当分解出T、S和C后,剩余部分即为I。

                  某商品销售额的12年数据

季度

(1)

t

(2)

销售额Y(3)

四项平均

(4)

居中平均TC(5)

Y/TC=SI

(6)(%)

长期趋势

(7)

周期变动C

(8)(%)

1992  1

2

3

4

1993  1

2

3

4

1994  1

2

3

4

1995  1

2

3

4

1996  1

2

3

4

1997  1

2

3

4

1998  1

2

3

4

1999  1

2

3

4

2000  1

2

3

4

2001  1

2

3

4

2002  1

2

3

4

2003  1

2

3

4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

3 017.6

3 043.54

2 094.35

2 809.84

3 274.8

3 163.28

2 114.31

3 024.57

3 327.48

3 493.48

2 439.93

3 490.79

3 685.08

3 661.23

2 378.43

3 459.55

3 849.63

3 701.18

2 2.38

3 585.52

4 078.66

3 907.06

2 828.46

4 0.5

4 339.61

4 148.6

2 916.45

4 084.

4242.42

3997.58

2881.01

4036.23

4360.33

4360.53

3172.18

4223.76

4690.48

4694.48

3342.35

4577.63

4965.46

5026.05

3470.14

4525.94

5258.71

51.58

3596.76

3881.6

2 741.333

2 805.633

2 835.568

2 840.558

2 4.24

2 907.41

2 9.96

3 071.365

3 187.92

3 277.32

3 319.258

3 303.883

3 296.073

3 337.21

3 347.198

3 413.185 3 444.678 3 501.935

3 553.405

3 599.925

3 725.92

3 791.158

3 851.543

3 873.54

3 872.325

3 848.028

3810.273

3801.413

37.31

3818.788

3909.525

3982.318

4029.2

4111.738

4195.225

4237.768

4326.235

4394.98

4477.873

4509.82

4496.8

4570.21

4611.093

42.748

4481.663

2 773.483

2 820.6

2 838.063

2 867.399

2 900.825

2 984.685

3 030.663

3 129.3

3 232.62

3 298.2

3 311.57

3 299.978

3 316.1

3 342.204

3 380.191

3 428.931

3 473.306

3 527.67

3 576.665

3 662.923

3 758.539

3 821.35

3 862.541

3 872.933

3 860.176

3 829.15

3805.843

3795.361

3804.049

38.156

3945.921

4005.759

4070.469

4153.481

4216.496

4282.001

4360.608

4439.426

4493.846

4503.359

4533.554

4590.651

4626.92

4562.205

75.513 37

99.618 52

115.388 6

110.318 8

72.886 51

102.573 5

109.793 8

111.625 5

75.478 4

105.836 4

111.278 9

110.947 1

71.71201

103.511

113.887 9

107.939 8

76.076 79

101.639 9

114.035 3

106.665 1

75.254 25

107.017 2

112.351 2

107.117 8

75.552 25

106.672 2

111.4712

105.3281

75.73536

104.4531

110.5022

108.8565

77.93157

101.692

111.2412

109.6328

76.872

103.1828

110.4947

111.6067

76.54348

98.59037

113.6547

113.7516

2852.9

21.918

2930.873

2969.827

3008.782

3047.736

3086.69

3125.5

31.599

3203.553

3242.508

3281.462

3320.416

3359.371

3398.325

3437.279

3476.234

3515.188

3554.143

3593.097

3632.051

3671.006

3709.96

3748.914

3787.869

3826.823

3865.777

3904.732

3943.686

3982.1

4021.595

4060.549

4099.504

4138.458

4177.412

4216.367

4255.321

4294.275

4333.23

4372.184

4411.138

4450.093

44.047

4528.002

4566.956

4605.91

97.214 07

97.533 87

96.833 36

96.551 03

96.411 95

96.750 02

98.184 86

100.127 9

102.149 4

102.957 2

102.129 9

100.5 2

99.886 3

99.488 98

99.466 39

99.757 13

99.915 78

100.355 1

100.633 7

101.943 3

103.482 5

104.095 5

104.112 7

103.308 1

101.908 9

100.0608

98.449 6

97.199 03

96.459 22

97.024 98

98.11832

98.65066

99.29175

100.363

100.9356

101.5567

102.4742

103.3102

103.7066

103.0002

102.7751

103.1586

103.0713

100.7554

(一)季节指数S的计算

季节指数的计算是先用移动平均法剔除长期趋势和周期变动,然后再用按月(季)平均法求出季节指数。由于一年有四个季度,因此,移动平均项数要取4,需作两次移动,移动平均结果见表4-1的第(5)栏,其中第(5)栏的第一个数据2773.483是经过如下两次移动平均求得的:

                =2741.333

               =2805.633

余下类推,即得到了不含季节因素和不规则变动因素的序列TC(四项移动平均也消除了不规则变动)。

将Y除以TC,即得到了只含周期因素和不规则变动因素的序列SI,见表4-1的第(6)栏。将序列SI重新排列得表4-2。该商品销售额的季节指数如表4-2的最后一列所示。季节指数一般用百分数表示,如在本例中,第一季度的季节指数为112.1397%。

              运用按季平均法求季节指数     单位:%

年份一季度二季度三季度四季度
1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

115.3886

109.7938

111.27

113.8879

114.0353

112.3512

111.4712

110.5022

111.2412

110.4947

113.6547

110.3188

111.6255

110.9471

107.9398

106.6651

107.1178

105.3281

108.8565

109.6328

111.6067

113.7516

75.51337

72.88651

75.4784

71.71201

76.07679

75.25425

75.55225

75.73536

77.93157

76.872

76.54348

99.61852

102.5735

105.83

103.511

101.6399

107.0172

106.6722

104.4531

101.692

103.1828

98.59037

同季合计

同季平均

季节指数

1234.1

112.1909

112.1397

1203.79

109.4354

109.3855

829.3327

75.39388

75.35947

1134.787

103.1625

103.1154

同季平均和=400.18268% 调整系数=400/400.18268=0.9995435

季节指数=同季平均*调整系数=112.1909*0.9995435=112.1397%

(二)长期趋势T的计算

如作散点图,可以看出,本例的销售额Y具有较明显的上升趋势,且可以用直线趋势拟合,以时间t作自变量,以销售额Y作因变量,可求得如下回归议程:

T=2 736.101+38.954 36t

根据长期趋势方程,即可求得各个季度的长期趋势值,如2003年第二季度t=46,其长期趋势为:

T=2736.101+38.95436×46=4528.00156

余下类推,即可求得长期趋势因素T序列,如表4-1中的第(7)栏所示。

(三)周期变动因素C的计算

将序列TC除以T即可得到周期变动因素C,如表4-1中的第(8)栏所示。

(四)不规则变动因素I的计算

当将时间序列的T、S、C分解出来后,剩余的即为不规则变动,即:

I=

由于不规则变动因素是不可预测的,因此,分解出不规则变动因素对于时间序列的预测没有多少价值。

时间序列分解预测法的应用

在求出时间序列各因素之后,即可根据时间序列分解模型进行预测。仍以上例为例,时间序列分解模型为:

Yt=Tt×St×Ct×It

在作预测时,一般无法预测不规则变动因素I,因此,时间序列分解法的预测模型可以表达为:

Yt=Tt×St×Ct

在上例中,如预测2004年第一季度的销售额,则可按如下步骤进行:首先求出2004年第一季度的长期趋势T,这可以根据长期趋势议程求得。由于2004年第一季度的t=49,因此,2004年第一季度的长期趋势T为:

T=2736.101+38.95436×49=44.865

2004年第一季度的季节指数为1.121397(或112.139%)(见表4-2),但2004年第一季度的周期变动C却需要用判断的方法来估计。根据表4-1的周期变动C和销售额Y的历史资料,我们估计2004年第一季度的周期变动C为0.98(98%),这样,可求得2004年第一季度的销售额的预测值为:

Y49=T49×S49×C49=44.865×1.121397×0.98=5104.561

同样,可求得2004年其它各季度的销售额预测值如表4-3所示,表4-3中的周期变动C值均是根据历史数据采用主观判断方法确定的。

表4-3                  时间序列分解法预测值

季度TSC销售额预测值
2004   1

       2

    3

    4

4 4. 865

4 683. 819

4 722. 773

4 761. 728

1.121 397

1.093 855

0.753 595

1.031 154

0.98

0.99

1

1

5 104.561

5 072.184

3 559.057

4 910.073

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