時間序列分析第二章-時間序列的預(yù)處理3936

應(yīng)用時間序列分析實驗報告實驗名稱第二章時間序列的預(yù)處理一、上機練習(xí)2.4.1繪制時序圖dataexample2_1;inputprice1price2;time=intnx('month','01jul2004'd,_n_-1);formattimedate.;cards;12.8515.2113.2914.2312.4114.6915.2113.2714.2316.7513.5615.33;procgplotdata=example2_1;plotprice1*time=1price2*time=2/overlay;symbol1c=blackv=stari=join;symbol2c=redv=circlei=spline;run;語句說明：（1）“procgplotdata=example2_1；”是告訴系統(tǒng)，下面準(zhǔn)備對臨時數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)繪圖。example2_1中的（2）“plotprice1*time=1price2*time=2/overlay;”是要求系統(tǒng)要繪制兩條時序曲線。（3）“symbol1c=blackv=stari=join;”，symbol語句是專門指令繪制的格式。輸出的時序圖見下圖：1兩時間序列重疊顯示時序圖2.4.2平穩(wěn)性與純隨機性檢驗1、平穩(wěn)性檢驗為了判斷序列是否平穩(wěn)，除了需要考慮時序圖的性質(zhì)，還需要對自相關(guān)圖進(jìn)行檢驗。SAS系統(tǒng)ARIMA過程中的IDENTIFY語句可以提供非常醒目的自相關(guān)圖。dataexample2_2;inputfreq@@;year=intnx('year','1jan1970'd,_n_-1);formatyearyear4.;cards;97154137.7149164157188204179210202218209204211206214217210217219211233316221239215228219239224234227298332245357301389;procarimadata=example2_2;identifyvar=freq;run;語句說明：（1）“procarimadata=example2_2;”是告訴系統(tǒng)，下面要對臨時數(shù)據(jù)集example2_2中的數(shù)據(jù)進(jìn)行ARIMA程序（2）“identifyvar=freq;”是對指令變量freq的某些重要性質(zhì)進(jìn)行分析。識別。2執(zhí)行本例程序，IDENTIFY語句輸出的描述性信息如下：這部分給出了分析變量的名稱、序列均值、標(biāo)準(zhǔn)差和觀察值個數(shù)。IDENTIFY語句輸出結(jié)果的第二部分分為自相關(guān)圖，本例獲得的樣本自相關(guān)見下圖。序列FREQ樣本自相關(guān)圖其中：Lag——延遲階數(shù)。Covariance——延遲階數(shù)給Correlation——自相關(guān)“.”——2倍標(biāo)準(zhǔn)差2、純隨機性檢驗定后的自協(xié)方差函數(shù)。系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差。范圍。為了判斷序列是否有分析價值，我們必須對序列進(jìn)行純隨機性檢驗，即白噪聲檢驗。在IDENTIFY輸出結(jié)果的最后一部分信息就是白噪聲檢驗結(jié)果。本例中白噪聲檢驗輸出結(jié)果如下：其中：ToLag——延遲階數(shù)。在6階延遲下LB檢驗統(tǒng)計量的P值非常?。?lt;0.0001），所以我們可以以很大的把握（置信水平>99.999%）斷定該序列檢驗結(jié)果顯示，屬于非白噪聲序列。3二、課后習(xí)題co2.1975-1980年夏威夷島莫那羅亞火山（Maunaloa）每月釋放的數(shù)據(jù)如下（單位：ppm），見表2-7.2330.45331.9330.97330.05332.46330.87333.23332.41335.07334.39336.44335.71338.16337.19331.64328.58333.36329.24334.55331.32336.33332.44337.63333.68339.88335.49332.87333.61329.41334.82330.18336.44332.05337.65333.59339.06335.05341.19337.74333.55330.63334.32331.5328.31334.45328.87335.82330.73337.39332.25338.54333.69340.57336.63331.63333.05332.81334.65334.66336.25335.89337.41337.81339.25335.99333.53337.57334.76338.95336.53340.87338.36（1）繪制序列時序圖，并判斷該系列是否平穩(wěn)。實驗程序：dataexample2_1;inputppm@@;time=intnx('month','01jan1975'd,_n_-1);formattimedate.;cards;330.45330.97331.64332.87333.61333.55331.90330.05328.58328.31329.41330.63331.63332.46333.36334.45334.82334.32333.05330.87329.24328.87330.18331.50332.81333.23334.55335.82336.44335.99334.65332.41331.32330.73332.05333.53334.66335.07336.33337.39337.65337.57336.25334.39332.44332.25333.59334.76335.89336.44337.63338.54339.06338.95337.41335.71333.68333.69335.05336.53337.81338.16339.88340.57341.19340.87339.25337.19335.49336.63337.74338.36;procgplotdata=example2_1;plotppm*time=1;symbol1c=blackv=stari=join;run;4實驗結(jié)果：實驗分析體會：co時間序2時序圖給我們的提供的信息非常明確，夏威夷島莫那羅亞火山（列圖有明顯的遞增趨勢，所以它不是平穩(wěn)序列。Maunaloa）每月釋放的?(k1,2,,24)。（2）計算該序列的樣本自相關(guān)系數(shù)k實驗程序：dataexample2_1;inputppm@@;time=intnx('month','01jan1975'd,_n_-1);formattimedate.;cards;330.45330.97331.64332.87333.61333.55331.90330.05328.58328.31329.41330.63331.63332.46333.36334.45334.82334.32333.05330.87329.24328.87330.18331.50332.81333.23334.55335.82336.44335.99334.65332.41331.32330.73332.05333.53334.66335.07336.33337.39337.65337.57336.25334.39332.44332.25333.59334.76335.89336.44337.63338.54339.06338.95337.41335.71333.68333.69335.05336.53337.81338.16339.88340.57341.19340.87339.25337.19335.49336.63337.74338.36;5procarimadata=example2_1;identifyvar=ppm;run;實驗結(jié)果:Correlation0.907510.721710.512520.349820.24690.203090.210210.264290.364330.484720.584560.601980.518410.368560.206710.081380.00135-0.03248（3）繪制該樣本自相關(guān)圖，并解釋該圖形。6自相關(guān)圖顯示序列子相關(guān)系數(shù)長期位于零軸的一邊，這是具有單調(diào)趨勢序列的典型特征，同時自相關(guān)圖呈現(xiàn)出明顯的正弦波動規(guī)律，這是具有周期變化規(guī)律的非平穩(wěn)序列的典型特征。自相關(guān)圖顯示出來的這兩個性質(zhì)和該序列時序圖顯示的帶長期遞增趨勢的周期性質(zhì)是非常吻合的。3.1945-1950年費城月度降雨量數(shù)據(jù)如下（單位：mm）實驗程序：dataexample2_3;inputfreq@@;time=intnx('month','1jan1945'd,_n_-1);formattimedate.;cards;69.380.040.974.984.6101.1225.095.3100.648.3144.5128.338.452.368.637.1148.6218.7131.6112.881.831.047.570.196.861.555.6171.7220.5119.463.2181.673.964.8166.948.0137.780.5105.289.9174.8124.086.4136.931.535.3112.3143.0160.897.080.562.5158.27.6165.9106.792.263.226.277.052.3105.4114.349.5116.154.1148.6159.385.367.3112.859.4;procarimadata=example2_3;identifyvar=freq;run;自相關(guān)圖：7?(k1,2,,24)。（1）計算該序列的樣本自相關(guān)系數(shù)k從上面的自相關(guān)圖可以看出樣本的自相關(guān)系數(shù)為Correlation0.06005-0.04326-0.09752-0.21647-0.13151-0.057300.03337-0.09036-0.002320.025200.169910.02973-.16785-.15233-.183190.080968（2）判斷該序列的平穩(wěn)性。如下圖是該序列的時序圖：根據(jù)序列圖可以知道，圖上可以看出該序列在一個常值附近上下波動，且不具有周期性，判斷該序列為平穩(wěn)序列。（3）判斷該序列的純隨機性。本序列的檢驗結(jié)果如下：由于P值顯著大于顯著性水平0.05，所以該序列不能拒絕純隨機的原假設(shè)。因而可以認(rèn)為費城月度降雨量的變動屬于純隨機波動。95.表2-9數(shù)據(jù)是某公司在2000-2003年期間每月的銷售量。（1）繪制該序列時序圖及樣本自相關(guān)圖。實驗程序：dataexample2_3;inputnumber@@;time=intnx('month','1jan2000'd,_n_-1);formattimeyymmdd10.;cards;15318723421230022120117512310485781341752432272982562371651241068774145203189214295220231174119856775117178149178248202162135120969063;procgplotdata=example2_3;plotnumber*time=1;symbol1c=blackv=stari=join;procarimadata=e