Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
1843.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
1.95 Mб
Скачать

5. ИЗУЧЕНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ ПО ВРЕМЕННЫМ РЯДАМ

5.1. Методы исключения тенденций

ущность всех методов исключения тенденции заключается в устранении воздействия фактора времени на формирование уравнений времен- Сного ряда. Общий недостаток метода исключения тенденций – данные ме-

тоды предполагают модификацию моделей регрессии из-за замены переменных л бо добавлен я в эту модель фактора времени.

Методы сключен я тенденций делятся на две группы:

ные, не содержащ е тенденции. Полученные переменные используем да-

лее для анал за вза изучаемых временных рядов. Эти методы

предполагают устранен е трендовой компоненты из каждого уровня временного ряда. К данной группе относят: метод последовательных разно-

стей, метод отклонен я от трендов.

мосвязиОснованные на преобразовании уровней ряда в новые перемен-

Основанные на зучении взаимосвязей исходных уровней временных рядов при сключении воздействия фактора времени на зависимые и незав с мые переменные модели: включение в модель регрессии фактора времени.

Метод последовательных разниц учитывает тенденцию, представленную полиномом соответствующей степени. Если в ряде динамики имеется четко выраженная линейная тенденция, необходимо её устранить пу-

тем перехода от исходных уровней ряда (

к цепным абсолютным при-

ростам ( , тбА.е. первым разностям, поскольку) линейный тренд характери-

зуется постоянным)

абсолютным приростом.

Цепной абсолютный прирост

можно представить как

 

= −

и, если =Д+ + ė, то = +(ė ė ).

Если ряд динамики характеризуется тенденцией в виде параболы второй степени, для её устранения необходимо заменить исходные урав-

нения ряда на вторые разности (

, т.е. на величину абсолютных ускоре-

ний. Абсолютное ускорение можно)представитьИ

= −ė ė

и если

 

 

ė , то

, т.е.

первые разности являются линейной

= + + +

 

функцией от времени, а вторые разницы окажутся равными

= ( − )+2 +( −

)

 

 

 

= 2 +(ė − 2ė + ė ).

48

Вторые разницы не зависят от фактора времени и могут быть использованы для построения регрессии по временным рядам. Если тенденция характеризуется полиномом третьей степени, для построения модели регрессии следует использовать третью разницу, чтобы исключить тенденцию из уровней временного ряда. Недостатками данного метода явля-

ются:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

применение связано с сокращением числа пар наблюдений, по ко-

торым строится уравнение регрессии, и сокрушением числа степеней сво-

боды;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

использован е вместо исходных уровней

временных рядов их

тенденцию

 

 

 

 

 

 

приростов

ли ускорен й приводит к потере информации, содержащейся

в исходных данных.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Метод отклонен й от тренда является более точным исключением

тенденц

 

з данных временных рядов,

поскольку тенденция выражается

в виде уравнен я тренда лю ой математической функции. Применение

данного тренда позволяет исключить из каждого временного ряда соот-

ветствующую ему

 

 

. Влияние тенденции можно устранить пу-

тем выч тан я расчетных значений

уровней ряда из фактических. Алго-

ритм построен я регресс и при применении данного метода:

 

1.Для каждого уравнения ряда определяется уравнение тренда и

теоретические значения

из,

.

 

 

 

 

 

 

2.По

каждому

рядов

находится

остаточная

величина

3.

 

 

=

,

=

.

 

 

 

 

 

 

Строится модель

 

 

Д

 

 

 

 

.

 

 

 

 

В линейнойбАрегрессии = ( ) параметр b показывает, как в

среднем изменяется величина

случайных отклонений по ряду

с измене-

=

 

+

 

 

 

 

нием случайных колебаний ряда на

на единицу. Если данные ряды ха-

рактеризуются

линейной тенденцией,

то параметр a=0,

поскольку

∑ = ∑

= 0

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

 

=

и параметр b будет

 

 

 

 

, тогда модель примет вид

 

выступать коэффициентом пропорциональности. Его величина будет по-

казывать, во сколько раз случайные отклонения по ряду в среднем выше

(ниже) случайных отклонений по ряду.

 

 

 

 

Для прогноза конкретных значений необходимо перейти к уравне-

нию, связывающему между собой уровни временного ряда, т.е. в модель

регрессии

 

 

 

подставляем значения dy, dx, раскрыв их содер-

жание, и

данная модель примет вид

 

 

 

 

 

 

=

+

 

),

 

 

 

 

 

 

 

=

+ + (

 

 

 

 

 

 

где – прогнозное значение у;

прогноз по тренду при t=p;

прогнозное значение х;

прогноз х исходя из уравнения при t = p.

49

Модель регрессии по временным рядам может быть построена по исходным данным с включением в неё отдельной независимой переменной фактора времени, т.е. для двух связанных рядов динамики строится модель вида [6, 9, 11]:

= + + +ė. С

Включение в модель фактора времени позволяет устранить тенден-

цию из уровней временного ряда, что объясняется спецификой множест-

венной регресс : коэффициенты регрессии показывают изолированное

ременной на у в услов ях неизменной тенденции, т.е. при устранении тенденц . Если временные ряды характеризуются линейной тенденцией,

исходнымвлияние на результат соответствующего фактора при неизменном уровне других факторов. Коэфф циент b характеризует прямое воздействие пе-

с применениембАметода наименьших квадратов (происходит оценка параметров a, b, c);

последовательным включением в модель линейную тенденцию

ряда и линейную тенденцию остаточных величин – данный подход позволяет оценить, что уравнение регрессииДс включением фактора времени учитывает линейные тенденции для временных рядов. При наличии в рядах тенденции необходимо строить модель по исходным уровням ряда с включением фактора времени. При включении в модель регрессии факто-

ра времени необходимо учитывать, что коэффициенты при переменных остаются неизменными и характеризуют силу связиИрезультата с соответствующей объясняющей переменой. Алгоритм построения модели при данном способе включает этапы:

=

−(

+

).,

 

 

 

 

 

ė.

 

отклонениям от трендов

 

 

 

 

4. Строится регрессия по=

− (

+

 

)

 

 

 

=

+

 

ė.

5.Определяем модель для

 

 

 

 

 

 

 

заключается в том, что она позволяет

Преимущество данной модели: = (

 

)+(

 

)

+

+

 

учесть всю информацию, которая содержится в исходных данных, по-

скольку значения

,

есть уровни исходных временных рядов. Модель

 

 

50

строится по всей совокупности данных за рассматриваемый период в отличие от метода последовательных разностей, который приводит к потере числа наблюдений.

5.2. Автокорреляция остатков

Автокорреляция в остатках обычно встречается при регрессионном анализе временных рядов и почти не встречается при анализе пространственных выборок. Автокорреляция остатков может быть вызвана несколькими пр ч нами, меющ ми различную природу:

нал ч е ош

 

бок змерения в значениях результативного признака;

модель может не включать фактор, оказывающий существенное

С

 

воздейств е на результат, влияние которого отражается в остатках, вслед-

ствие чего последн

 

могут оказаться автокоррелированными. Очень часто

это фактор

t. Кроме того, в качестве таких существенных факторов

могут выступать лаговые значения переменных, включенных в модель;

временимодель не уч тывает несколько второстепенных факторов, совме-

стное вл ян е которых на результат существенно ввиду совпадения тен-

денций их зменен я ли фаз циклических колебаний;

СуществуетбАдва наиболее распространенных метода определения автокорреляции остатков. Первый метод – это построение графика зависимости остатков от времени и визуальное определение наличия или отсутствия автокорреляции. Если в графике прослеживается отчетливая положительная или отрицательная тенденция, то, скорее всего, имеет место

неправильная спецификация функциональной формы модели. В этом случае следует изменить форму связи факторных и результативного признаков, а не использовать специальные методы расчета параметров

уравнения регрессии при наличии автокорреляции остатков [4,8,10].

соответствующая автокорреляция в остатках.

 

 

 

Д

Второй метод – использование критерия арбина–Уотсона и расчет

величины. Расчетное значение критерия

арбина–Уотсона определяется

по формуле

(ė ėė )

 

И(57)

=

,

 

 

где ė – остатки регрессионной модели в наблюдении – остатки регрессионной модели в наблюдении t, которые определяются с помощью уравнения регрессии ė = − ́;

ė– остатки регрессионной модели в наблюдении t-1, рассчитыва-

ются по формуле ė =

− ́.

51

Алгоритм выявления автокорреляции остатков на основе критерия Дарбина–Уотсона следующий. Выдвигается гипотеза Н0 об отсутствии автокорреляции остатков. Альтернативные гипотезы Н1 и Н1* состоят, соответственно, в наличии положительной или отрицательной автокорреляции в остатках. Далее по специальной таблице определяются критические значения критерия Дарбина–Уотсона dL и dU для заданного числа наблюдений n, числа независимых переменных модели k и уровня значимости a. По этим значениям числовой промежуток [0;4] разбивают на пять отрезков.

Основная г потеза об отсутствии автокорреляции отклоняется, если

расчетное значен е кр терия Дарбина–Уотсона меньше критического

значения его н жней границы, и принимается, если расчетное значение

С

его верхней границы.

больше кр т ческого

Основные огран

применение критерия Дарбина–Уотсона:

 

непр мен м к моделям, включающим в качестве независимых

переменных лаговые

результативного признака, т. е. к моделям

авторегрессзначения;

 

метод ка расчета и использования критерия Дарбина–Уотсона

направлена только на выявление автокорреляции остатков первого поряд-

ка. При проверке остатков на автокорреляцию более высоких порядков

следует применять другие методы;

 

критерий Дар ина–Уотсона дает достоверные результаты только

для больших выборок.

 

 

бА

 

 

Д

 

 

И

52

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]