- •Введение
- •1.Главное и текущие окна анализа данных
- •2.Электронная таблица
- •4.Пользовательский интерфейс текущего окна анализа
- •1.1 Генерация тренда временного ряда
- •1.2 Генерация реализаций абсолютно случайного временного ряда
- •1.3 Генерация временных рядов pk , sk , εk
- •1.4 Моделирование грубых сбоев измерений
- •1.5 Генерация обобщенной реализации временного ряда
- •2.2 Анализ одномерного закона распределения вероятностей
- •2.3 Сравнение экспериментального и теоретического
- •2.4 Изучение описательных статистик стационарного
- •2.5 Исследование автокорреляционной функции
4.Пользовательский интерфейс текущего окна анализа
Каждое текущее окно анализа имеет заголовок. В текстовой части окна отражены основные параметры, определенные пользователем при работе в этом окне или характеризующие указанные пользователем переменные. Обычно в тексте указаны также те значения параметров обработки, которые в данном окне приняты "по умолчанию" и могут быть изменены пользователем. Содержание выполняемой в текущем окне обработки, необходимые действия пользователя и интерпретация результата обработки указываются в тексте под заголовком The Advisor.
В верхней части окна текущего анализа имеются 4 основные рабочие кнопки и несколько вспомогательных. Первая кнопка Input Dialog (красная) дает возможность визуализировать или изменить значения переменных и параметров, которые были определены пользователем при входе в данный режим обработки. Этой возможностью удобно воспользоваться, если пользователю необходимо многократно выполнить одну и ту же операцию для разных переменных или условий. Вторая кнопка Tabular Options (желтая) предоставляет выбор операций статистической обработки (одной или нескольких одновременно) в рамках выбранного режима. Третья кнопка Graphical Options (синяя) дает возможность подключить к анализу графические документы, предлагаемые пакетом в выбранном режиме обработки. Четвертая кнопка Save Results (дискета на черном фоне) позволяет сохранить в электронной таблице рассчитанные в текущем окне анализа переменные (можно выбрать любой набор из предлагаемого списка переменных).
По правой кнопке мыши в каждом текущем окне анализа можно выйти в контекстное меню. Содержание контекстного меню зависит от положения курсора в текстовой или графической части текущего окна анализа. Среди предлагаемых в контекстном меню возможностей следует обратить внимание на Pane Options и Analysis Options. С их помощью устанавливаются условия обработки данных и определяются числовые значения параметров.
Общее знакомство с пакетом Statgraphics.
Генерация временных рядов
Первая лабораторная работа служит достижению двух главных целей:
- ознакомление с основными понятиями и определениями теории случайных временных рядов (уч. п., разд. 1) и
- генерация и визуальное представление случайных временных рядов в пакете STATGRAPHICS Plus 5.1.
В работе будет сгенерирована реализация случайного временного ряда, математическая модель которого задана формулой (уч. п., стр. 9):
,
где k –индекс дискретного времени, lk – тренд, pk – низкочастотные случайные колебания, sk – сезонные колебания, εk – случайные незакономерные движения (белый шум), γk – грубые сбои регистрации временного ряда.
Перед началом работы студент получает индивидуальное задание, содержащее параметры генерируемого временного ряда. Варианты индивидуальных заданий представлены в Таблице.
Тренд lk рассматривается как параметрический полиномиальный временной ряд. Для его генерации используется следующая формула:
где r - порядок полинома, k - индекс дискретного времени, N – длина временного ряда, а - случайные величины, равномерно распределённые в интервале . Значения параметров моделируемой реализации lk студент найдет в Таблице по номеру варианта своего индивидуального задания.
Низкочастотные случайные колебания pk генерируются в работе как результат обработки белого шума низкочастотным линейным фильтром (EWMA - фильтр). Подробно свойства этого фильтра будут исследованы в лабораторной работе 4 (уч. п., разд. 5). Значение параметра λ EWMA – фильтра указано в индивидуальном задании.
Сезонные колебания sk генерируются как синусоидальная функция заданной круговой частоты ω, начальной фазы ϕ и амплитуды A. Значения этих параметров также указаны в индивидуальном задании.
Случайные незакономерные колебания (помеха) εk являются абсолютно случайным временным рядом (белым шумом).
Для генерации грубых сбоев γk регистрации временного ряда задаются два параметра: вероятность сбоя в одном временном сечении pсб и интенсивность сбоев (амплитуда) β.
Таблица вариантов индивидуальных заданий
№ п/п |
Параметры |
Варианты |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
1 |
Порядок полинома тренда |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
2
3 |
b01
b02 |
|||||
4 5 |
b11 b12 |
-30 -20 |
-5 10 |
-10 -5 |
-25 -15 |
-15 5 |
6 7 |
b21 b22 |
5 10 |
20 30 |
15 25 |
10 15 |
30 40 |
8 9 |
b31 b32 |
70 80 |
65 85 |
70 90 |
80 120 |
75 95 |
10 |
λ |
0.2 |
0.25 |
0.1 |
0.07 |
0.15 |
11 |
ω |
20 |
15 |
10 |
13 |
22 |
12 |
A |
2 |
3 |
3 |
1 |
2.5 |
13 |
ϕ |
40 |
-135 |
10 |
95 |
-20 |
14 |
Вероятность сбоя в одном временном сечении pсб |
0.05 |
0.065 |
0.07 |
0.045 |
0.09 |
15 |
Интенсивность сбоев (амплитуда) β |
1 |
2.5 |
0.8 |
1.5 |
2 |
При моделировании устанавливается автоматическая связь интенсивности компонентов pk , sk , εk , γk с диапазоном значении тренда lk . Это достигается предварительным умножением каждого из компонентов pk , sk , εk , γk на масштабный коэффициент range =или μ = range*0.03. Значение параметра μ может быть изменено преподавателем.
Данные, сгенерированные при выполнении лабораторной работы 1, будут использоваться в следующих лабораторных работах, поэтому должны быть сохранены в файле.
ВАРИАНТ № ____