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网站建设的3个基本原则如何设计好酒店网站模板

网站建设的3个基本原则,如何设计好酒店网站模板,贵阳网站建,网站阵地建设管理此前篇章(平稳序列): 时间序列分析(一)——基础概念篇 时间序列分析(二)——平稳性检验 时间序列分析(三)——白噪声检验 时间序列分析(四)—…

此前篇章(平稳序列):

时间序列分析(一)——基础概念篇

时间序列分析(二)——平稳性检验

时间序列分析(三)——白噪声检验

时间序列分析(四)——差分运算、延迟算子、AR(p)模型

时间序列分析(五)——移动平均模型(MA模型)

时间序列分析(六)——自回归移动平均模型(ARMA模型)

时间序列分析(七)——平稳序列建模

此前篇章(非平稳序列):

非平稳时间序列分析(一)——时间序列的分解(wold、cramer)、差分运算


一、ARIMA(p,d,q)模型的结构

通过差分运算,可以提取序列的确定性信息,经过差分的后的非平稳序列会显示出平稳序列的特征,称这一非平稳的序列为差分平稳序列,可以对其使用ARIMA模型进行拟合。

ARIMA模型的结构:

ARIMA模型,全称为自回归积分滑动平均模型(Autoregressive Integrated Moving Average),是一种广泛应用于时间序列分析中的统计模型。它通过结合自回归(AR)、差分(I)和滑动平均(MA)三种成分,来捕捉时间序列数据的复杂结构。

ARIMA模型主要由以下三部分组成:

  • 自回归(AR)部分:利用过去的值来预测当前的值。

  • 差分(I)部分:通过差分使时间序列平稳。

  • 滑动平均(MA)部分:利用过去的误差项来预测当前的值。

ARIMA模型的数学表达式(基于滞后算子):

其中:

  • Φ(B)=是 p 阶自回归多项式

  • \bigtriangledown ^{d}=(1-B)^{d} 是 d 次差分算子,n阶差分表达式为:\bigtriangledown ^{d}X_{t}=(1-B)^{d}X_{t}

  • Θ(B)=是 q 阶滑动平均多项式

  • εt​ 是白噪声序列

  • B 是滞后算子

特别地,当差分阶数 d=0,ARMA(p, d, q)模型实际上就是ARMA(p,q)模型。

ARIMA模型的另一种数学表达

ARIMA模型的另一种数学表达式:

其中,Yt 为经过差分运算后的序列。

因此,从表达式可以看出,ARIMA模型的实质就是差分运算与RIMA模型的组合。这表明任何非平稳的序列,若差分后能平稳,就可以对差分后的序列进行ARMA模型拟合,而ARMA模型的分析方法又十分成熟,故对差分平稳序列的分析也是非常简单和可靠的。

二、ARIMA模型的性质

1、平稳性

定义广义自回归系数多项式为\varphi (B)=\Phi (B)(1-B)^{d}x_{t} ,ARIMA模型的平稳性完全由\varphi (B)=0的特征根的性质决定,广义自回归系数多项式共有 p+d 个根,其中 p 个根在单位圆外,d 个根在单位圆上(相应的,由于自回归系数多项式的根为特征根的倒数,则有 p 个根在单位圆内,d 个根在单位圆上)。

综上,有 d 个特征根在单位圆上,而非单位圆内,故当 d ≠ 0 时,ARMA(p,d,q)模型不平稳。

2、方差齐性

对于ARIMA模型,当 d ≠ 0 时,不仅均值非齐性,而且序列方差也非齐性。

简单来说就是要求满足ARIMA模型的两个假设:

  • 平稳性假设:差分后的序列要求是平稳的。
  • 方差齐性假设:差分后的序列的方差不随时间变化而变化,应为一个常数。

三、ARIMA模型的建模

建模流程:

注:此图源自于王燕——《应用时间序列分析(第四版)》

对于非平稳的序列的建模过程:

平稳性检验(不通过)→ 差分 →平稳性检验(若通过) → 白噪声检验 → 拟合ARMA模型(包括定阶、参数估计、预测等操作,前面文章有讲,这里就不讲了)

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