Прогнозирование и планирование использования городских территорий, страница 13

При наличии во временном ряде тенденции и циклических колебаний значения каждого последующего уровня зависят от предыдущих. Для измерения автокорреляции уровней ряда заполним интервал B3:H18 рабочего листа (рис.П1.1).. Первые два столбца содержат исходные данные, а последующие - уровни ряда, сдвинутые на один шаг во времени. Определим коэффициент автокорреляции первого порядка (коэффициент корреляции между рядами yt и yt-1.) с помощью встроенной функции Excel КОРРЕЛ(), результат запишем в ячейку D20. Коэффициенты автокорреляции последующих порядков вычисляются аналогично и заносятся в ячейки E20:H20. Поскольку наиболее высокое значение имеет коэффициент автокорреляции 4-го порядка, можно сделать вывод о  наличии циклических колебаний с периодичностью в 4 квартала. Заметим, что наличие таких колебаний обусловлено предметной сущностью рассматриваемого ряда - сезонным изменением спроса


Рис.П1.1.

Также отметим, что коэффициент автокорреляции первого порядка достаточно велик, что позволяет сделать вывод о том, что рассматриваемый ряд содержит тенденцию.

 Анализ структуры временных рядов, содержащих сезонные и циклические колебания может быть проведен с помощью аддитвной модели временного ряда. Общий вид аддитивной модели


 где T - трендовая, S - сезонная и E - случайная компонента.

Процесс построения модели включает в себя следующие шаги.

1.  Выравнивание исходного ряда методом скользящей средней.

2.  Расчет значений сезонной компоненты S.

3.  Получение выровненных данных (T+E) .

4.  Аналитическое выравнивание уровней  (T+E)

5.  Расчет значений T.

6.  Расчет полученных по модели значений (T+S)

7.  Расчет абсолютных и относительных ошибок.

Выполнение этих шагов показано в интервале B25:L40 (рис.П1.2).

Шаг 1.

а) Найдем скользящие средние по формуле D28:D38  за каждые 4 квартала;

б)Найдем центрированные скользящие центрированные средние (по формуле )E29:D38 .

Шаг 2.

Найдем оценки сезонной компоненты, как разность между фактическими уровнями ряда и скользящими центрированными средними по формуле F29:F38.

Используем эти оценки для расчета сезонной компоненты S.  (Фрагмент таблицы A42:F49 Рис.П1.3.). 

Шаг 3.

Вычленим влияние сезонной компоненты (H27:H40) (рис.П1.2).  T+E=yt-Si

Шаг 4. Используя функцию ЛИНЕЙН (интервалI44:J48 (рис.П1.3). проведем аналитическое выравнивание ряда (T+E)

Таким образом, имеем следующий линейный тренд.


Шаг 5.

Используя это уравнение, найдем значения T для каждого момента времени I27:I40 (рис.П1.3).

Шаг 6.

Используя это уравнение, найдем значения (T+S) для каждого момента времени J27:J40 (рис.П1.3).

Шаг 7.

Используя это уравнение, найдем значения E=Y-(T+S) для каждого момента времени K27:K40 (E-абсолютная ошибка для каждого квартала). Сумма квадратов абсолютных ошибок находится в ячейке L41.

Сумма квадратов отклонений yt от его среднего может быть вычислено с помощью формулы  =КВАДРОТКЛ(C27:C40). Эта величина равна 632.90  Относительная ошибка равна 56,86/632,90*100=8,83%.

Т.е. можно сказать, что 91% общей вариации уровней временного ряда объясняется предложенной моделью.



Рис.П1.2.



Рис.П1.3

На Рис.П1.4 приведены графики исходных зависимостей yt и xt, а также тенденция Tи сумма тенденции и сезонной составляющей (T+S) зависимости yt 

 Рис.П1.4

 Визуальный анализ зависимости xt от t, проведенный по этому же рисунку, показывает отсутствие циклической составляющей в этой зависимости.

Оценка взаимосвязи двух временных рядов

Специфика статистической оценки взаимосвязи двух рядов (в отличии от традиционных методов корреляционно-регрессионного анализа) заключается в том, что перед проведением исследования необходимо устранить  сезонную (циклическую) составляющую. Наличие последней может привести к искажению истинных показателей силы и тесноты связи.