工学传统时序模型.pptx
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1、2024/8/8 周四1第五章 传统时序模型v第一节第一节 时间序列平滑法时间序列平滑法 v一、移动平均法一、移动平均法v(一)一次移动平均法(一)一次移动平均法 v1公式:公式:v2n的选择。对的选择。对n的选择不同,其预测结果也不的选择不同,其预测结果也不同。实践中,可取多个同。实践中,可取多个n值,分别计算其预测误值,分别计算其预测误差,选择预测误差最小的那个差,选择预测误差最小的那个n值。值。2024/8/8 周四2v第一节第一节 时间序列平滑法时间序列平滑法 v一、移动平均法一、移动平均法v(一)一次移动平均法(一)一次移动平均法 v1公式公式 2n的选择的选择 3应用举例应用举例v
2、【例例1】某种商品某种商品2007年年12个月的销售量如表个月的销售量如表4-1所示。所示。v利用利用Excel软件操作步骤如下:软件操作步骤如下:v工具工具数据分析数据分析移动平均移动平均在输入区在输入区域输入数据区域(本例为域输入数据区域(本例为B2:B13)在间隔输在间隔输入移动平均项数(本例为入移动平均项数(本例为3)在输出区域与数据在输出区域与数据区域平行(本例为区域平行(本例为C2)点选标准误差点选标准误差点击确定,点击确定,即可得到输出结果,见表即可得到输出结果,见表4-1中的中的C、D两列。第两列。第13期的期的预测值为:预测值为:551。2024/8/8 周四3v第一节第一节
3、 时间序列平滑法时间序列平滑法 v一、移动平均法一、移动平均法v(一)一次移动平均法(一)一次移动平均法 v1.公式公式 2.n的选择的选择 3应用举例应用举例v4评价评价v一次移动平均法对时间数列有修匀作用;但它只一次移动平均法对时间数列有修匀作用;但它只能作为下一期的预测,且适应水平型时间数列;能作为下一期的预测,且适应水平型时间数列;对于有明显上升或下降趋势的时间数列,其预测对于有明显上升或下降趋势的时间数列,其预测结果存在滞后偏差。结果存在滞后偏差。2024/8/8 周四4v第一节第一节 时间序列平滑法时间序列平滑法 v一、移动平均法一、移动平均法v(二)二次移动平均法(二)二次移动平
4、均法v1移动平均数公式:移动平均数公式:v一次移动平均数一次移动平均数 v二次移动平均数二次移动平均数v2二次移动平均预测公式:二次移动平均预测公式:v3参数估计公式:参数估计公式:2024/8/8 周四5v第一节第一节 时间序列平滑法时间序列平滑法 v一、移动平均法一、移动平均法v(二)二次移动平均法(二)二次移动平均法v1移动平均数公式移动平均数公式v2二次移动平均预测公式二次移动平均预测公式v3参数估计公式参数估计公式v4应用举例应用举例v【例例2】以例以例1资料说明二次移动平均法的实现过程。资料说明二次移动平均法的实现过程。2024/8/8 周四6v第一节第一节 时间序列平滑法时间序列
5、平滑法 v一、移动平均法一、移动平均法v(二)二次移动平均法(二)二次移动平均法v4应用举例应用举例vExcel软件操作步骤如下:软件操作步骤如下:v工具工具数据分析数据分析移动平均移动平均在输入区域输入在输入区域输入数据区域(本例为数据区域(本例为B2:B13)在间隔输入移动平均项数在间隔输入移动平均项数(本例为(本例为3)在输出区域与数据区域平行(本例为在输出区域与数据区域平行(本例为C2)点击确定,即可得到表点击确定,即可得到表4.1.2中的中的C列。再重复一遍,即点击工列。再重复一遍,即点击工具具数据分析数据分析移动平均移动平均在输入区域输入数据在输入区域输入数据区域(本例为区域(本例
6、为C4:C13)在间隔输入移动平均项数(本例在间隔输入移动平均项数(本例为为3)在输出区域与数据区域平行(本例为在输出区域与数据区域平行(本例为D4)点击确点击确定,即可得到表定,即可得到表4.1.2中的中的D列。列。v在在E6单元格输入计算公式:单元格输入计算公式:=2*C6-D6,然后拖动填充柄,然后拖动填充柄E13。v在在F6单元格输入计算公式:单元格输入计算公式:=2*(C6-D6)/(3-1),然后拖动填充柄,然后拖动填充柄至至F13。v第第14期的预测值为:期的预测值为:2024/8/8 周四7v第一节第一节 时间序列平滑法时间序列平滑法 v二、指数平滑法二、指数平滑法 v(一)一
7、次指数平滑法(一)一次指数平滑法 v1平滑值公式:平滑值公式:v 表示第表示第t期的一次指数平滑值;期的一次指数平滑值;表示第表示第t1期的一期的一次指数平滑值;次指数平滑值;表示第表示第t期的实际观察值;期的实际观察值;平平滑系数,滑系数,0 1 v2预测值公式:预测值公式:v 表示第表示第t1期的预测值;期的预测值;表示第表示第t期的预测值期的预测值v3 的确定:对的确定:对 的选择不同,其预测结果也不同。实的选择不同,其预测结果也不同。实践中,可取多个践中,可取多个 值,分别计算其预测误差,选择预值,分别计算其预测误差,选择预测误差最小的那个测误差最小的那个 值。值。v4初始值的确定:可
8、用第一期的实际观察值代替;也初始值的确定:可用第一期的实际观察值代替;也可用前可用前23期观察值的平均数代替;或由软件自动生成。期观察值的平均数代替;或由软件自动生成。2024/8/8 周四8v第一节第一节 时间序列平滑法时间序列平滑法 v二、指数平滑法二、指数平滑法 v(一)一次指数平滑法(一)一次指数平滑法 v5应用举例应用举例【例例3】以例以例1资料说明一次指数平滑法的实现过程。资料说明一次指数平滑法的实现过程。v利用利用Eviews软件操作步骤如下:软件操作步骤如下:v点击点击QuickSeries StatisticsExponential Smoothing进入进入Exponent
9、ial Smoothing窗口窗口v该窗口左上半部分是平滑方法:该窗口左上半部分是平滑方法:Single(一次指数平滑法)、(一次指数平滑法)、Double(二次指数平滑法)、(二次指数平滑法)、Holt-Winters-No seasonal(Holt-Winter无季节模型)、无季节模型)、Holt-Winters-Additive(Holt-Winter加法模型)加法模型)、Holt-Winters-Multiplicative(Holt-Winter乘法模型)。乘法模型)。v该窗口左下半部分是平滑系数:系统会自动确定,用户也可以自己指该窗口左下半部分是平滑系数:系统会自动确定,用户也可
10、以自己指定。定。v该窗口右上半部分是平滑后生成的序列名:系统会自动给定,在原序该窗口右上半部分是平滑后生成的序列名:系统会自动给定,在原序列名后加列名后加SM,用户也可以自己指定。,用户也可以自己指定。v该窗口右下半部分是季节变动周期。该窗口右下半部分是季节变动周期。2024/8/8 周四9v第一节第一节 时间序列平滑法时间序列平滑法 v二、指数平滑法二、指数平滑法 v(一)一次指数平滑法(一)一次指数平滑法 v5应用举例应用举例v点击点击QuickSeries StatisticsExponential Smoothing进入进入Exponential Smoothing窗口窗口点击点击OK
11、,得到运行结果。,得到运行结果。2024/8/8 周四10v第一节第一节 时间序列平滑法时间序列平滑法 v二、指数平滑法二、指数平滑法 v(一)一次指数平滑法(一)一次指数平滑法 v(二)二次指数平滑法(二)二次指数平滑法v1一次指数平滑值公式一次指数平滑值公式v2二次指数平滑值公式二次指数平滑值公式v3二次指数平滑法预测值公式二次指数平滑法预测值公式v4参数估计公式:参数估计公式:v5初始值的确定及平滑系数的确定。同一次指初始值的确定及平滑系数的确定。同一次指数平滑法。数平滑法。2024/8/8 周四11v第一节第一节 时间序列平滑法时间序列平滑法 v二、指数平滑法二、指数平滑法 v(一)一
12、次指数平滑法(一)一次指数平滑法(二)二次指数平滑法(二)二次指数平滑法v6应用举例应用举例【例例4】以例以例1资料说明二次指数平滑法的实现过程资料说明二次指数平滑法的实现过程 v点击点击QuickSeries StatisticsExponential Smoothing进入进入Exponential Smoothing窗口窗口,点击点击OK,得到运行结果。,得到运行结果。2024/8/8 周四12v第一节第一节 时间序列平滑法时间序列平滑法 v二、指数平滑法二、指数平滑法 v(一)一次指数平滑法(一)一次指数平滑法(二)二次指数平滑法(二)二次指数平滑法v(三)(三)HolterWinte
13、r no seasonal v1预测公式:预测公式:v2参数估计公式:参数估计公式:v3初始值的确定:初始值的确定:v4平滑系数的确定。同一次指数平滑法。平滑系数的确定。同一次指数平滑法。vEviews软件操作步骤同一次指数平滑法。软件操作步骤同一次指数平滑法。v点击点击QuickSeries StatisticsExponential Smoothing。进入。进入Exponential Smoothing窗窗口口,点击点击OK,得到运行结果。,得到运行结果。2024/8/8 周四13v第一节第一节 时间序列平滑法时间序列平滑法 v二、指数平滑法二、指数平滑法 v(一)一次指数平滑法(一)一
14、次指数平滑法(二)二次指数平滑法(二)二次指数平滑法v(三)(三)HolterWinter no seasonal 2024/8/8 周四14第五章 传统时序模型v第二节第二节 趋势外推法趋势外推法 v一、线性模型一、线性模型v1模型:模型:v2曲线特征:曲线上的纵坐标呈现出一次差曲线特征:曲线上的纵坐标呈现出一次差(逐期增长量)相等,即(逐期增长量)相等,即 。所以,线性。所以,线性模型适用于逐期增长量大体相等的预测目标。模型适用于逐期增长量大体相等的预测目标。v3参数估计方法:参见回归模型和平滑法。在参数估计方法:参见回归模型和平滑法。在此只介绍三点法。此只介绍三点法。v三点法是从曲线拟合
15、中的分段平均法推广得到的。三点法是从曲线拟合中的分段平均法推广得到的。最早的三点法是按三个参数设计的,若用于两个最早的三点法是按三个参数设计的,若用于两个参数模型可删去中间点。参数模型可删去中间点。2024/8/8 周四15v第二节第二节 趋势外推法趋势外推法 v一、线性模型一、线性模型v1模型模型 2曲线特征:曲线特征:3参数估计方法:在此只介绍三点法。参数估计方法:在此只介绍三点法。v(1)思路:三点法的思路是将时序平均分成三)思路:三点法的思路是将时序平均分成三等分或五部分。当项数等分或五部分。当项数 时,三点可取时,三点可取5项项加权平均(权数分别为加权平均(权数分别为5、4、3、2、
16、1);当);当 时,三点可取时,三点可取3项加权平均(权数分别为项加权平均(权数分别为3、2、1)(2)参数公式:)参数公式:(三项式)(三项式)(五项式)(五项式)2024/8/8 周四16v第二节第二节 趋势外推法趋势外推法 v一、线性模型一、线性模型v1模型模型 2曲线特征曲线特征 3参数估计方法参数估计方法v(1)思路:()思路:(2)参数公式:)参数公式:v 4应用举例应用举例2024/8/8 周四17v第二节第二节 趋势外推法趋势外推法 v一、线性模型一、线性模型v二、非线性模型二、非线性模型 v1二次抛物线:二次抛物线:v(1)二次曲线特征:曲线上的纵坐标呈现出二次差)二次曲线特
17、征:曲线上的纵坐标呈现出二次差(二级增长量)相等,即(二级增长量)相等,即 。所以,二次抛物。所以,二次抛物线适用于二级增长量大体相等的预测目标。线适用于二级增长量大体相等的预测目标。v(2)参数估计方法)参数估计方法v三次指数平滑法三次指数平滑法v 2024/8/8 周四18v第二节第二节 趋势外推法趋势外推法 v一、线性模型一、线性模型 二、非线性模型二、非线性模型 v1二次抛物线:二次抛物线:v(1)二次曲线特征)二次曲线特征v(2)参数估计方法)参数估计方法v三次指数平滑法三次指数平滑法v最小二乘法最小二乘法v三点法三点法2024/8/8 周四19v第二节第二节 趋势外推法趋势外推法
18、v一、线性模型一、线性模型 二、非线性模型二、非线性模型 v1二次抛物线:二次抛物线:v2指数曲线:指数曲线:v(1)曲线特征:曲线上点的纵坐标呈现出逐期)曲线特征:曲线上点的纵坐标呈现出逐期环比系数相等。即环比速度为一常数。因此它适环比系数相等。即环比速度为一常数。因此它适用于时序环比速度大体相等的预测目标。用于时序环比速度大体相等的预测目标。v(2)参数估计)参数估计v对对 两边取对数得:两边取对数得:v参数估计同线性方程参数估计同线性方程2024/8/8 周四20v第二节第二节 趋势外推法趋势外推法 v一、线性模型一、线性模型 二、非线性模型二、非线性模型 v1二次抛物线:二次抛物线:v
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