Автор: Пользователь скрыл имя, 06 Февраля 2011 в 15:47, контрольная работа
Постройте график временного ряда.
Постройте автокорреляционную функцию временного ряда. Охарактеризуйте структуру ряда.
Постройте аддитивную и мультипликативную модели временного ряда, учитывая, что трендовая компонента имеет линейный вид.
Оцените качество модели через показатели средней абсолютной ошибки и среднего относительного отклонения.
Рассчитайте прогнозные значения на очередной следующий год.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 3
РЕШЕНИЕ 4
1) Построим график временного ряда 4
2) Построим автокорреляционную функцию временного ряда. 4
3 и 4) Построим аддитивную и мультипликативную модели временного ряда 11
5) Рассчитаем прогнозные значения на очередной следующий год 21
5a) Прогнозирование по аддитивной модели 21
5б) Прогнозирование по мультипликативной модели. 22
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 23
= = .
= .
Отсюда:
Таблица 6 - Расчёт коэффициента автокорреляции пятого порядка
t | |||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
1 | 7 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
2 | 4,3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
3 | 5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
4 | 8,9 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
5 | 8,1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
6 | 5,9 | 7 | -3,233 | -0,867 | 2,802 | 10,454 | 0,751 |
7 | 7 | 4,3 | -2,133 | -3,567 | 7,609 | 4,551 | 12,721 |
8 | 11,1 | 5 | 1,967 | -2,867 | -5,638 | 3,868 | 8,218 |
9 | 9,1 | 8,9 | -0,033 | 1,033 | -0,034 | 0,001 | 1,068 |
10 | 6,7 | 8,1 | -2,433 | 0,233 | -0,568 | 5,921 | 0,054 |
11 | 7,5 | 5,9 | -1,633 | -1,967 | 3,212 | 2,668 | 3,868 |
12 | 12 | 7 | 2,867 | -0,867 | -2,484 | 8,218 | 0,751 |
13 | 10 | 11,1 | 0,867 | 3,233 | 2,802 | 0,751 | 10,454 |
14 | 7,4 | 9,1 | -1,733 | 1,233 | -2,138 | 3,004 | 1,521 |
15 | 8 | 6,7 | -1,133 | -1,167 | 1,322 | 1,284 | 1,361 |
16 | 11,5 | 7,5 | 2,367 | -0,367 | -0,868 | 5,601 | 0,134 |
17 | 11 | 12 | 1,867 | 4,133 | 7,716 | 3,484 | 17,084 |
18 | 8,2 | 10 | -0,933 | 2,133 | -1,991 | 0,871 | 4,551 |
19 | 9,1 | 7,4 | -0,033 | -0,467 | 0,016 | 0,001 | 0,218 |
20 | 12,5 | 8 | 3,367 | 0,133 | 0,449 | 11,334 | 0,018 |
ИТОГО | 170,3 | 118 | 0,000 | 0,000 | 12,207 | 62,013 | 62,773 |
= = .
= .
Отсюда:
Автокорреляционная функция временного ряда - это последовательность коэффициентов автокорреляции уровней временного ряда.
Коррелограмма - график зависимости значений автокорреляционной функции от величины лага.
Построим коррелограмму
для исходного временного ряда:
Анализ
структуры ряда: позволяет сделать
вывод о наличии в изучаемом временном
ряде циклических колебаний в 4 периода
времени, так как наиболее высоким оказался
коэффициент автокорреляции уровней 4
-го порядка.
3 и 4) Построим аддитивную и мультипликативную модели временного ряда, учитывая, что трендовая компонента имеет линейный вид. Оценим качество модели через показатели средней абсолютной ошибки и среднего относительного отклонения.
Каждый уровень временного ряда формируется из трендовой (Т), циклической (S) и случайной (Е) компонент.
Модели,
в которых временной ряд
Построение аддитивной и мультипликативной моделей сводится к расчёту значений T, S и E для каждого уровня ряда и состоит из 6 шагов.
Построим аддитивную модель.
Шаг 1. Проведём выравнивание исходных уровней ряда методом скользящей средней. Для этого:
Таблица 7 - Расчёт оценок сезонной компоненты в аддитивной модели
№ квартала, t |
Потребление электроэнергии, | Итого за четыре квартала | Скользящая средняя за четыре квартала | Центрированная скользящая средняя | Оценка сезонной компоненты |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
1 | 7 | - | - | - | - |
2 | 4,3 | - | - | - | - |
3 | 5 | 25,2 | 6,3 | - | - |
4 | 8,9 | 26,3 | 6,58 | 6,44 | 2,46 |
5 | 8,1 | 27,9 | 6,98 | 6,78 | 1,32 |
6 | 5,9 | 29,9 | 7,48 | 7,23 | -1,33 |
7 | 7 | 32,1 | 8,03 | 7,76 | -0,76 |
8 | 11,1 | 33,1 | 8,28 | 8,16 | 2,94 |
9 | 9,1 | 33,9 | 8,48 | 8,38 | 0,72 |
10 | 6,7 | 34,4 | 8,6 | 8,54 | -1,84 |
11 | 7,5 | 35,3 | 8,83 | 8,72 | -1,22 |
12 | 12 | 36,2 | 9,05 | 8,94 | 3,06 |
13 | 10 | 36,9 | 9,23 | 9,14 | 0,86 |
14 | 7,4 | 37,4 | 9,35 | 9,29 | -1,89 |
15 | 8 | 36,9 | 9,23 | 9,29 | -1,29 |
16 | 11,5 | 37,9 | 9,48 | 9,36 | 2,14 |
17 | 11 | 38,7 | 9,68 | 9,58 | 1,42 |
18 | 8,2 | 39,8 | 9,95 | 9,82 | -1,62 |
19 | 9,1 | 40,8 | 10,2 | 10,08 | -0,98 |
20 | 12,5 | - | - | - | - |
Шаг 2 . Найдём оценки сезонной компоненты как разность между фактическими уровнями ряда и центрированными скользящими средними (графа 6 таблицы 7).
Используем эти оценки для расчёта значений сезонной компоненты S (Таблица 8).
Для этого
найдём средние за каждый квартал (по
всем годам) оценки сезонной компоненты
. В моделях с сезонной компонентой обычно
предполагается, что сезонные воздействия
за период взаимопогашаются. В аддитивной
модели это выражается в том, что сумма
значений сезонной компоненты по всем
кварталам должна быть равна нулю.
Таблица 8 - Расчёт значений сезонной компоненты в аддитивной модели
Показатели | Год | № квартал, i | |||
I | II | III | IV | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
1
2 3 4 5 |
-
-1.33 -1.84 -1.89 -1.62 |
-
-0.76 -1.22 -1.29 -0.98 |
2.46
2.94 3.06 2.14 - |
1.32
0.72 0.86 1.42 - | |
Итого за i-й квартал (за все годы) | -6.68 | -4.24 | 10.6 | 4.32 | |
Средняя оценка сезонной компоненты для i-го квартала, | -1.67 | -1.06 | 2.65 | 1.08 | |
Скорректированная сезонная компонента, | -1,92 | -1,31 | 2,4 | 0,83 |
Для данной модели имеем: - 1,67 - 1,06 + 2,65 + 1,08 = 1
Определим корректирующий коэффициент : k = = 0.25
Рассчитаем скорректированные значения сезонной компоненты как разность между её средней оценкой и корректирующим коэффициентом k :
- k,
где i = 1: 4.
Проверим условие равенства нулю суммы значений сезонной компоненты:
- 1,92 - 1,31 + 2,4 + 0,83 = 0
Таким образом, получены следующие значения сезонной компоненты:
I квартал: = -1.92;
II квартал: = - 1,31;
III квартал: = 2,4;
IV квартал:
= 0,83.
Шаг 3. Элиминируем влияние сезонной компоненты, вычитая её значение из каждого уровня исходного временного ряда. Получим величины T+E = Y-S (графа 4 таблицы 9).
Эти значения рассчитываются за каждый момент времени и содержит только тенденцию и случайную компоненту.
Таблица 10 - Расчёт выравненных значений T и ошибок Е в аддитивной модели
t
(x) |
T+E=
(y) |
() |
t(T+E),
(xy) |
T | T + S | |
|||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
1 | 7 | -1.92 | 8,92 | 1 | 8,92 | 6,62 | 4,7 | 2,3 | 5,29 |
2 | 4,3 | -1.31 | 5,61 | 4 | 11,22 | 6,82 | 5,51 | -1,21 | 1,464 |
3 | 5 | 2.4 | 2,6 | 9 | 7,8 | 7,02 | 9,42 | -4,42 | 19,536 |
4 | 8,9 | 0.83 | 8,07 | 16 | 32,28 | 7,22 | 8,05 | 0,85 | 0,723 |
5 | 8,1 | -1.92 | 10,02 | 25 | 50,1 | 7,42 | 5,5 | 2,6 | 6,76 |
6 | 5,9 | -1.31 | 7,21 | 36 | 43,26 | 7,62 | 6,31 | 0,41 | 0,168 |
7 | 7 | 2.4 | 4,6 | 49 | 32,2 | 7,82 | 10,22 | -3,22 | 10,368 |
8 | 11,1 | 0.83 | 10,27 | 64 | 82,16 | 8,02 | 8,85 | 2,25 | 5,063 |
9 | 9,1 | -1.92 | 11,02 | 81 | 99,18 | 8,22 | 6,3 | 2,8 | 7,84 |
10 | 6,7 | -1.31 | 8,01 | 100 | 80,1 | 8,42 | 7,11 | -0,41 | 0,168 |
11 | 7,5 | 2.4 | 5,1 | 121 | 56,1 | 8,62 | 11,02 | -3,52 | 12,39 |
12 | 12 | 0.83 | 11,17 | 144 | 134,04 | 8,82 | 9,65 | 2,35 | 5,523 |
13 | 10 | -1.92 | 11,92 | 169 | 154,96 | 9,02 | 7,1 | 2,9 | 8,41 |
14 | 7,4 | -1.31 | 8,71 | 196 | 121,94 | 9,22 | 7,91 | -0,51 | 0,26 |
15 | 8 | 2.4 | 5,6 | 225 | 84 | 9,42 | 11,82 | -3,82 | 14,592 |
16 | 11,5 | 0.83 | 10,67 | 256 | 170,72 | 9,61 | 10,44 | 1,06 | 1,124 |
17 | 11 | -1.92 | 12,92 | 289 | 219,64 | 9,81 | 7,89 | 3,11 | 9,672 |
18 | 8,2 | -1.31 | 9,51 | 324 | 171,18 | 10,01 | 8,7 | -0,5 | 0,25 |
19 | 9,1 | 2.4 | 6,7 | 361 | 127,3 | 10,21 | 12,61 | -3,51 | 12,32 |
20 | 12,5 | 0.83 | 11,67 | 400 | 233,4 | 10,41 | 11,24 | 1,26 | 1,588 |
∑ 210 | 170.3 | - | 170,3 | 2870 | 1920,5 | - | - | - | 123,509 |
=10.5 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
- | - | 8.515 | - | - | - | - | - | - | |
- | - | - | 143.5 | - | - | - | - | - | |
- | - | - | - | 96,025 | - | - | - | - |