时间序列的指数平滑预测法

时间序列的指数平滑预测法
时间序列的指数平滑预测法

第五章时间序列的指数平滑预测法

[习题]

一、单项选择题

1.当数据的随机因素较大时,选用的N因该()。

A较大B较小 C.随机选择 D.等于n

2. 当数据的随机因素较小时,选用的N因该()。

A较大 B. .随机选择 C.较小 D.等于n

3. 在移动平均值的计算中包括的过去观察值的实际个数()

A. 至少有5个

B. 必须一开始就明确规定

C 有多少个都可以D至少有3个

4 温特线性和季节性指数平滑包括的平滑参数个数是()

A1个B2个C3个D4个

5布朗单一参数线性指数平滑法包括的平滑参数个数是()

A1个B2个C3个D4个

6序列有季节性时,应选用的预测法是()

A霍尔特双参数线性指数平滑法

B布朗单一参数线性指数平滑法

C温特线形和季节性指数平滑法

D布朗二次多项式指数平滑法

7温特线形和季节性指数平滑法中,通常确定α、β和γ的最佳方法是()A反复试验法B最小二乘法

C均方差误差最小法D经验法

8一次指数平滑法中,反复试验寻找α,是为了()

A均方差最小B计算简便

C寻找合适的权重D序列接近线性预测

9温特线性和季节性指数平滑法中的平滑参数α、β和γ()

A三者和为1Bα,β>1,0<γ<1

C三者都在0到1之间D三者都大于1

10在进行预测时,最新观察值包含更多信息,权重应()

A更大B更小C无所谓D随机选择

二、多项选择题

1下面对一次指数平滑法描述正确的是()

A 预测的通式为:

B 是一种加权预测

C不需要存储全部历史数据

D但需要存储一组数据

E 它提供的预测值是前一期预测值加上前期预测值中产生的误差的修正值

2 序列有线性趋势时,可选择的预测法有()

A 布朗单一参数线性指数平滑法

B 霍尔特双参数线性指数平滑法

C温特线形和季节性指数平滑法

D布朗二次多项式指数平滑法

E 线性二次移动平均法

3 一次指数平滑法的初值得确定有以下几种方法()

A 取最初两期的算术平均值为初值

B 取最初三期的加权平均值为初值

C 取第一期的实际值为初值

D 取最初几期的平均值为初值

E 取初值=1

4 下面对一次移动平均法描述不正确的有()

A 当数据的随机因素较大时,宜选用较小的N

B 当数据的随机因素较小时,宜选用较较大的N

C 每一新预测值是对前一移动平均值的修正

D N越大平滑效果愈好

E 计算量少

5 线性二次指数平滑法中主要包括()

A布朗单一参数线性指数平滑法

B温特线形和季节性指数平滑法

C霍尔特双参数线性指数平滑法

D布朗二次多项式指数平滑法

E 线性二次移动平均法

6 一次移动平均法的主要限制是()

A 计算移动平均法必须具有N个过去观察值

B N个过去观察值中每一个权数都相等

C 移动平均线不能很好的反映时间序列的趋势及其变化

D 计算量大

E当需要预测大量的数值时,就必须存储大量数据

7 关于霍尔特双参数线性指数平滑法的说法正确的是()

A其基本原理与布朗线性指数平滑法相似

B它不用二次指数平滑

C它是对趋势直线进行平滑

D有3个平滑参数

E比布朗单一参数线性指数平滑法灵活

8已知9个月的实际数据如下:()

则以下说法错误的是()

A 用一次移动平均预测(N=3)得第4期的预测值为3

B 用一次移动平均预测(N=3)得第4期的预测值为2α

C 用一次移动平均预测(N=3)得第5期的预测值为5

D 用一次移动平均预测(N=3)得第5期的预测值为4

E 用一次移动平均预测(N=3)得第6期的预测值为7

A 用一次移动平均预测(α=0.1)得第3期的预测值为12.2

B 用一次移动平均预测(α=0.1)得第3期的预测值为13.2

C 用一次移动平均预测(α=0.1)得第4期的预测值为12.58

D 用一次移动平均预测(α=0.1)得第4期的预测值为13.56

E 用一次移动平均预测(α=0.1)得第5期的预测值为14.5

10.以下说法正确的是()

A 指数平滑法总是跟踪实际数据的任一趋向。

B 同线性二次移动平均法相比,一般人们更喜欢用线性二次指数平滑法预测

C 霍尔特指数平滑法可以用不同的参数对原序列的趋势进行平滑

D 布朗二次多项式指数平滑的目的是跟踪非线性趋势的变化

E 移动平均法由于其主要限制,在一般情况下都使用

三、名词解释

1、一次移动平均法

2、一次指数平滑法

3、线性二次移动平均法

4、线性二次指数平滑法

5、布郎二次多项式指数平滑法

四、简答题

1、一次指数平滑法与一次移动平均法相比,其优点是什么?

2、线性二次指数平滑法中包含哪两种方法?各有什么特点?

3、在什么情况下,宜采用布朗二次多项式指数平滑法?

4、温特线性和季节指数平滑有些什么特点?

5、在指数平滑法中,平滑系数 应如何选取?

6、应用指数平滑法时,初值可如何确定?

五、计算题

试用一次移动平均法(N=4)对12个月的销售额进行预测。

2、在上一题中,试用一次指数平滑法(α=0.1)做出预测。

(1)用布朗单一参数线性指数平滑法预测第20,第21,第22,第23期的发电量(α=0.3)。

(2)用霍尔特双参数线性指数平滑法预测第20,第21,第22,第23期的发电量(α=0.2,γ=0.3)

(3) 用布朗二次多项式指数平滑法预测第20,第21,第22,第23期的发电量(α=0.3)。

4.分析预测我国平板玻璃月产量。

下表是我国2003—2004年平板玻璃月产量,试选用N=3和N=5用一次移动平均法进行

5.

根据下表数据运用一次平滑法对2004年1月我国平板玻璃的月时间进行预测(取α=0.3,

(1)使用3月移动平均法预测1997年12月15日的收盘价;

(2)使用3月加权移动平均法预测1997年12月15日的收盘价,最近一期的权重为0.4,次近一期的权重为0.4,最远一期的权重为0.2;

(3)使用指数平滑法预测1997年12月15日的收盘价,平滑系数 =0.35;

(4)以上三种方法,你最喜欢哪一种,为什么?

7、股票在个人投资组合中所占的百分比取决于经济形势。下表报告了在一个典型投

(1)使用指数平滑法预测进行预测,平滑系数 分别取0.1,0.2,哪一个平滑系数可以提供最好的预测?

(2)1998年第二季度股票占资产百分比的预测值是多少?

时间序列分析

1.1时间序列定义: 时间序列是指将某种现象某一个统计指标在不同时间上的各个数值,按时间先后顺序排列而形成的序列. 构成要素:现象所属的时间,反映现象发展水平的指标数值.要素一:时间t;要素二:指标数值。 1.2时间序列的成分: 一个时间序列中往往由几种成分组成,通常假定是四种独立的成分——趋势T、循环C、季节S和不规则I。 T 趋势通常是长期因素影响的结果,如人口总量的变化、方法的变化等。 C任何时间间隔超过一年的,环绕趋势线的上、下波动,都可归结为时间序列的循环成分。S许多时间序列往往显示出在一年内有规则的运动,这通常由季节因素引起,因此称为季节成分。目前,可以称之为“季节性的周期”,年或者季节或者月份。 I时间序列的不规则成分是剩余的因素,它用来说明在分离了趋势、循环和季节成分后,时间序列值的偏差。不规则成分是由那些影响时间序列的短期的、不可预期的和不重复出现的因素引起的。它是随机的、无法预测的。 四个组成部分与观测值的关系可以用乘法模型或者加法模型或者综合。 1.3预测方法的选择与评估 方法P216 三种预测方法:移动平均法、加权移动平均法和指数平滑法。因为每一种方法的都是要“消除”由时间序列的不规则成分所引起的随机波动,所以它们被称为平滑方法。平滑方法对稳定的时间序列——即没有明显的趋势、循环和季节影响的时间序列——是合适的,这时平滑方法很适应时间序列的水平变化。但当有明显的趋势、循环和季节变差时,平滑方法将不能很好地起作用。 移动平均法使用时间序列中最近几个时期数据值的平均数作为下一个时期的预测值。移动平均数的计算公式如下: 指数平滑法模型: 式中Ft+1——t+1期时间序列的预测值; Yt——t期时间序列的实际值; Ft——t期时间序列的预测值; α——平滑常数(0≤α≤1)。 均方误差是常用的(MSE) 标准误差定义为各测量值误差的平方和的平均值的平方根。 设n个测量值的误差为ε1、ε2……εn,则这组测量值的标准误差σ等于:

一次指数平滑法(精.选)

一次指数平滑法 一次指数平滑法是指以最后的一个第一次指数平滑。如果为了使指数平滑值敏感地反映最新观察值的变化,应取较大阿尔法值,如果所求指数平滑值是用来代表该时间序列的长期趋势值,则应取较小阿尔法值。同时,对于市场预测来说,还应根据中长期趋势变动和季节性变动情况的不同而取不同的阿尔法值,一般来说,应按以下情况处理:1.如果观察值的长期趋势变动接近稳定的常数,应取居中阿尔法值(一般取0.6—0.4)使观察值在指数平滑中具有大小接近的权数;2.如果观察值呈现明显的季节性变动时,则宜取较大的阿尔法值(一般取0.6一0.9),使近期观察在指数平滑值中具有较大作用,从而使近期观察值能迅速反映在未来的预测值中;3.如果观察值的长期趋势变动较缓慢,则宜取较小的e值(一般取0.1—0.4),使远期观察值的特征也能反映在指数平滑值中。在确定预测值时,还应加以修正,在指数平滑值S,的基础上再加一个趋势值b,因而,原来指数平滑公式也应加一个b。

8.1.2 指数平滑法 移动平均法的预测值实质上是以前观测值的加权和,且对不同时期的数据给予相同的加权。这往往不符合实际情况。指数平滑法则对移动平均法进行了改进和发展,其应用较为广泛。 1. 指数平滑法的基本理论 根据平滑次数不同,指数平滑法分为:一次指数平滑法、二次指数平滑法和三次指数平滑法等。但它们的基本思想都是:预测值是以前观测值的加权和,且对不同的数据给予不同的权,新数据给较大的权,旧数据给较小的权。 ①一次指数平滑法 设时间序列为,则一次指数平滑公式为: 式中为第t周期的一次指数平滑值;为加权系数,0<<1。 为了弄清指数平滑的实质,将上述公式依次展开,可得: 由于0<<1,当→∞时,→0,于是上述公式变为: 由此可见实际上是的加权平均。加权系数分别为,,…,是按几何级数衰减的,愈近的数据,权数愈大,愈远的数据,权数 愈小,且权数之和等于1,即。因为加权系数符合指数规律,且又具有平滑数据的功能,所以称为指数平滑。 用上述平滑值进行预测,就是一次指数平滑法。其预测模型为: 即以第t周期的一次指数平滑值作为第t+1期的预测值。 ②二次指数平滑法 当时间序列没有明显的趋势变动时,使用第t周期一次指数平滑就能直接预测第t+1期之值。但当时间序列的变动出现直线趋势时,用一次指数平滑法来预测仍存在着明显的滞后偏差。因此,也需要进行修正。修正的方法也是在一次指数平滑的基础上再作二次指数平滑,利用滞后偏差的规律找出曲线的发展方向和发展趋势,然后建立直线趋势预测模型。故称为二次指数平滑法。

时间序列分析_最经典的

【时间简“识”】 说明:本文摘自于经管之家(原人大经济论坛) 作者:胖胖小龟宝。原版请到经管之家(原人大经济论坛) 查看。 1.带你看看时间序列的简史 现在前面的话—— 时间序列作为一门统计学,经济学相结合的学科,在我们论坛,特别是五区计量经济学中是热门讨论话题。本月楼主推出新的系列专题——时间简“识”,旨在对时间序列方面进行知识扫盲(扫盲,仅仅扫盲而已……),同时也想借此吸引一些专业人士能够协助讨论和帮助大家解疑答惑。 在统计学的必修课里,时间序列估计是遭吐槽的重点科目了,其理论性强,虽然应用领域十分广泛,但往往在实际操作中会遇到很多“令人发指”的问题。所以本帖就从基础开始,为大家絮叨絮叨那些关于“时间”的故事!

Long long ago,有多long?估计大概7000年前吧,古埃及人把尼罗河涨落的情况逐天记录下来,这一记录也就被我们称作所谓的时间序列。记录这个河流涨落有什么意义?当时的人们并不是随手一记,而是对这个时间序列进行了长期的观察。结果,他们发现尼罗河的涨落非常有规律。掌握了尼罗河泛滥的规律,这帮助了古埃及对农耕和居所有了规划,使农业迅速发展,从而创建了埃及灿烂的史前文明。 好~~从上面那个故事我们看到了 1、时间序列的定义——按照时间的顺序把随机事件变化发展的过程记录下来就构成了一个时间序列。 2、时间序列分析的定义——对时间序列进行观察、研究,找寻它变化发展的规律,预测它将来的走势就是时间序列分析。 既然有了序列,那怎么拿来分析呢? 时间序列分析方法分为描述性时序分析和统计时序分析。 1、描述性时序分析——通过直观的数据比较或绘图观测,寻找序列中蕴含的发展规律,这种分析方法就称为描述性时序分析 ?描述性时序分析方法具有操作简单、直观有效的特点,它通常是人们进行统计时序分析的第一步。

利用Excel进行指数平滑分析与预测

利用Excel 进行指数平滑分析与预测(1) 【例】以连续10年的灌溉面积为例说明。这个例子并不典型,采用此例仅在说明指数平滑的操作过程。将我的计算过程在Excel 上重复一遍,就会掌握指数平滑法的基本要领;然后利用SPSS 练习几遍,就能学会实用技巧。 第一步,录入数据,设置参数(图1)。 录入数据以后,开始设置参数: ⒈ 设置平滑系数:在一个自己感到方便的位置如C2单元格设定一个参数作为指数平滑系数α,由于α介于0~1之间,不妨从0开始,即首先取α=0。 ⒉ 设置迭代计算的初始值S 0’。初始值有多种取法,一般取S 0’=x 1,对于本例,自然是取S 0’=28.6,写于D2单元格,与1971年对应(图1)。 图1 原始数据与参数设置 第二步,指数平滑计算。 按照下式进行 1)1(-'-+='t t t S x S αα 显然当t =1时,我们有 2011 )1(y S x S ='-+='αα 根据公式在D3单元格中输入公式“=$C$2*B2+(1-$C$2)*D2”(图2),回车,得到28.6;然 后用鼠标抓住D3单元格的右下角,下拉(图3),即可得到α=0时的全部数值,其中对应于1981年的数据便是预测值(图4),当然,此时,它们全部都是28.6,即数据被极度修匀。 第三步,复制并保存数据。 将α=0时的计算结果复制到旁边,其中最后一个数据即1981年的预测值可以不必复制;最好在结果的上面注明对应的平滑系数,以便后来识别(图5)。 第四步,计算全部结果。 在C2单元格中,将0改为0.1,立即得到α=0.1时的平滑结果,复制并保存(图6);重复以上操作,直到得到α在0~1之间的全部数值(图7)。 第五步,均方差(MSE)检验。

平稳时间序列预测法

第七章 平稳时间序列预测法 基本内容 一、概述 1、 时间序列{}t y 取自某一个随机过程,如果此随机过程的随机特征不随时间变化,则我们称 过程是平稳的;假如该随机过程的随机特征随时间变化,则称过程是非平稳的。 2、 宽平稳时间序列的定义:设时间序列{}t y ,对于任意的t ,k 和m ,满足: ()()m t t y E y E += ()()k m t m t k t t y y y y ++++=,cov ,cov 则称{}t y 宽平稳。 3、Box-Jenkins 方法是一种理论较为完善的统计预测方法。他们的工作为实际工作者提供了对时间序列进行分析、预测,以及对ARMA 模型识别、估计和诊断的系统方法。使ARMA 模型的建立有了一套完整、正规、结构化的建模方法,并且具有统计上的完善性和牢固的理论基础。 4、ARMA 模型三种基本形式:自回归模型(AR :Auto-regressive ),移动平均模型(MA : Moving-Average )和混合模型(ARMA :Auto-regressive Moving-Average )。 (1) 自回归模型AR(p):如果时间序列{}t y 满足t p t p t t y y y εφφ+++=-- (11) 其中{}t ε是独立同分布的随机变量序列,且满足: ()0=t E ε,()02>=εσεt Var 则称时间序列{}t y 服从p 阶自回归模型。或者记为()k t t y y B -=φ。 平稳条件:滞后算子多项式()p p B B B φφφ++-=...11的根均在单位圆外,即 ()0=B φ的根大于1。 (2) 移动平均模型MA(q):如果时间序列{}t y 满足q t q t t t y -----=εθεθε...11 则称时间序列{}t y 服从q 阶移动平均模型。或者记为()t t B y εθ=。 平稳条件:任何条件下都平稳。 (3) ARMA(p,q)模型:如果时间序列{}t y 满足 q t q t t p t p t t y y y -------+++=εθεθεφφ (1111) 则称时间序列{}t y 服从(p,q)阶自回归移动平均模型。或者记为()()t t B y B εθφ=。

Excel环境下指数平滑预测法最优平滑系数的确定

Excel环境下指数平滑预测法最优平滑系数的确定[摘要]指数平滑是财务预测中使用频率较高的方法,其应用的关键在于选择最优平滑系数。本文对平滑系数的确定方法进行了梳理,指出在excel环境下进行平滑系数的确定于实际工作中更有意义,在此基础上探讨了excel环境下运用模拟运算表和规划求解进行最优平滑系数确定的方法。 [关键词]指数平滑;平滑系数;excel doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2012 . 02. 007 [中图分类号] f275 [文献标识码] a [文章编号] 1673 - 0194(2012)02- 0013- 03 1 引言 指数平滑法(exponentialsmoothing)是较为常用的时间序列预测方法,这种预测法认为:在未来一定时期内,预测对象在数量上的演变特征不会脱离该对象过去的发展趋势,即预测对象的发展具有连续性和规律性,因此可以通过对不同时期历史数据赋予不同的权数(通常赋予近期数据较大权数,远期数据较小权数)来推测预测对象未来的发展趋势。指数平滑最早由霍尔特(c.c.holt)于1957年提出,布朗(brown)于1962年在其著作中详细论述了这一预测方法。凭借易理解、易操作、计算工作量较小等优势,指数平滑预测法在国民经济各领域得到广泛应用,财务预测中也经常使用这种方法,统计资料显示,指数平滑在预测方法中的使用频率仅次于回归分析,达到1

3.16%。 指数平滑预测法的核心在于平滑初值的确定以及平滑系数的选择。虽然平滑初值和平滑系数都对预测结果产生影响,但理论与实践证明,平滑系数是其中的瓶颈因素。这是因为指数平滑允许通过选取较大的平滑系数来削弱平滑初值对预测结果的影响,因此如何确定最优平滑系数就成为指数平滑预测的关键。国内理论工作者对指数平滑的研究有相当一部分是针对平滑系数如何确定:袁立(1985)探讨了分阶段平滑系数的选择,将预测分为初始阶段和一般阶段,并就各阶段分别介绍了平滑系数的确定方法;张绍和等(1989)指出采用最小二乘法确定平滑系数于手工计算不实用,提出了不断用预测误差来修正预测值的季节性指数平滑预测方法;唐炎森(1997)探讨了传统方式下平滑系数的确定,并利用最小平方法导出了确定平滑系数的近似公式;徐大江(1999)指出合适的平滑系数必须根据实际问题背景及所选预测模型的特 性加以选取;熊国强(2000)对指数平滑预测模型进行了精度分析,建立了估计指数平滑系数的最优化模型。这些研究都是以手工计算为基础研讨平滑系数的确定,而讨论如何借助计算机确定平滑系数的文献却较少。叶海华等(2002)提出了用matlab实现平滑系数和求导系数的精确表达方法,但由于matlab软件的普及率及操作等原因,适用性并不广泛。在数据处理软件中,微软公司的excel是运用最多、安装最为广泛的软件之一,绝大多数计算机使用人员都具备基本的excel操作技能,因此

平稳时间序列预测法

7 平稳时间序列预测法 7.1 概述 7.2 时间序列的自相关分析 7.3 单位根检验和协整检验 7.4 ARMA模型的建模 回总目录 7.1 概述 时间序列取自某一个随机过程,则称: 一、平稳时间序列 过程是平稳的――随机过程的随机特征不随时间变化而变化过程是非平稳的――随机过程的随机特征随时间变化而变化回总目录 回本章目录 宽平稳时间序列的定义: 设时间序列 ,对于任意的t,k和m,满足: 则称宽平稳。 回总目录

回本章目录 Box-Jenkins方法是一种理论较为完善的统计预测方法。 他们的工作为实际工作者提供了对时间序列进行分析、预测,以及对ARMA模型识别、估计和诊断的系统方 法。使ARMA模型的建立有了一套完整、正规、结构 化的建模方法,并且具有统计上的完善性和牢固的理 论基础。 ARMA模型是描述平稳随机序列的最常用的一种模型; 回总目录 回本章目录 ARMA模型三种基本形式: 自回归模型(AR:Auto-regressive); 移动平均模型(MA:Moving-Average); 混合模型(ARMA:Auto-regressive Moving-Average)。回总目录 回本章目录 如果时间序列满足 其中是独立同分布的随机变量序列,且满足:

则称时间序列服从p阶自回归模型。 二、自回归模型 回总目录 回本章目录 自回归模型的平稳条件: 滞后算子多项式 的根均在单位圆外,即 的根大于1。 回总目录 回本章目录 如果时间序列满足 则称时间序列服从q阶移动平均模型。或者记为。 平稳条件:任何条件下都平稳。

三、移动平均模型MA(q) 回总目录 回本章目录 四、ARMA(p,q)模型 如果时间序列 满足: 则称时间序列服从(p,q)阶自回归移动平均模型。 或者记为: 回总目录 回本章目录 q=0,模型即为AR(p); p=0,模型即为MA(q)。 ARMA(p,q)模型特殊情况: 回总目录 回本章目录 例题分析 设 ,其中A与B 为两个独立的零均值随机变量,方差为1;

时间序列平滑预测

实验3:时间序列平滑预测 3.1实验目的 1、了解移动平均法和指数平滑法的基本概念,基本原理; 2、掌握一次移动平均法,二次移动平均法,单指数平滑,双指数平滑和霍尔特指数平滑法预测模型形式,适用条件及内在机理; 3、掌握利用Excel 软件实现一次移动平均法,二次移动平均法操作步骤; 4、掌握利用Eviews 软件实现单指数平滑,双指数平滑和霍尔特指数平滑法预测的操作流程。 3.2实验原理 3.2.1移动平均法 移动平均法是根据一段时间序列的样本资料、逐项推移,依次计算包含一定项数的序时平均数,来预测序列趋势的一种平滑方法。它是最简单的自适应预测模型,主要包括一次移动平均和二次移动平均两种方法。 (一)一次移动平均法 一次移动平均法又称简单移动平均法,它是根据序列特征,计算一定项数的算术平均数作为序列下一期的预测值,这种方法随着时间的推移逐渐纳入新的数据同时去掉历史数据。 (1)计算公式:设时间序列为:12,,,t x x x 一次移动平均的计算公式为: 111 ()t t t t n S x x x n --+=+++ 式中:t S 为第t 期移动平均数;n 为移动平均的项数。公式表明时间t 每向前移动一个时期,一次移动平均便增加一个新近数据,去掉一个远期数据,得到一个新的平均数。这种边移动变平均的方法被称为一次移动平均法。 通过推到我们可以得到一次移动平均法递推公式: 11 ()t t t t n S S x x n --=+- 公式说明每一新预测值是对前一移动平均预测值的修正。 (2)预测公式为: 11?t t t F x S ++== 即以第t 期移动平均数作为第t+1期的预测值。 (3)特点:该预测方法简单易行,当序列的实际值波动较大时,我们通常会通过移动平均法减弱随机波动性,消除随机干扰,以帮助进行序列实际趋势的分析; 移动平均的项数n 的选择至关重要, n 越大,修匀的程度也越大,移动平

(整理)Excel时间序列预测操作.

时间序列分析预测EXCEL操作 一、长期趋势(T)的测定预测方法 线性趋势→:: 用回归法 非线性趋势中的“指数曲线”:用指数函数LOGEST、增长函数GROWTH(针对指数曲线) 多阶曲线(多项式):用回归法 (一)回归模型法-------长期趋势(线性或非线性)模型法: 具体操作过程:在EXCEL中点击“工具”→“数据分析”→“回归”→分别在“Y值输入区域”和“X值输入区域”输人数据和列序号的单元格区域一选择需要的输出项目,如“线性拟合图”。回归分析工具的输出解释: 计算结果共分为三个模块: 1)回归统计表: Multiple R(复相关系数R):R2的平方根,又称为相关系数,它用来衡量变量xy之间相关程度的大小。R Square(复测定系数R2 ):用来说明用自变量解释因变量变差的程度,以测量同因变量y的拟合效果。Adjusted R Square (调整复测定系数R2):仅用于多元回归才有意义,它用于衡量加入独立变量后模型的拟合程度。当有新的独立变量加入后,即使这一变量同因变量之间不相关,未经修正的R2也要增大,修正的R2仅用于比较含有同一个因变量的各种模型。 标准误差:又称为标准回归误差或叫估计标准误差,它用来衡量拟合程度的大小,也用于计算与回归有

关的其他统计量,此值越小,说明拟合程度越好。 2)方差分析表:方差分析表的主要作用是通过F检验来判断回归模型的回归效果。 3)回归参数:回归参数表是表中最后一个部分: ?Intercept:截距a ?第二、三行:a (截距) 和b (斜率)的各项指标。 ?第二列:回归系数a (截距)和b (斜率)的值。 ?第三列:回归系数的标准误差 ?第四列:根据原假设Ho:a=b=0计算的样本统计量t的值。 第五列:各个回归系数的p值(双侧) 第六列:a和b 95%的置信区间的上下限。 (二)使用指数函数LOGEST和增长函数GROWTH进行非线性预测 在Excel中,有一个专用于指数曲线回归分析的LOGEST函数,其线性化的全部计算过程都是自动完成的。如果因变量随自变量的增加而相应增加,且增加的幅度逐渐加大;或者因变量随自变量的增加而相应减少,且减少的幅度逐渐缩小,就可以断定其为指数曲线类型。 具体操作过程: 1.使用LOGEST函数计算回归统计量 ①打开“第3章时间数列分析与预测.xls”工作簿,选择“增长曲线”工作表如下图所示。 ②选择E2:F6区域,单击工具栏中的“粘贴函数”快捷键,弹出“粘贴函数”对话框,在“函数分类”中选择 “统计”,在“函数名”中选择“LOGEST”函数,则打开LOGEST对话框,如下图11.20所示。

Excel指数平滑法案例分析

Excel应用案例 指数平滑法 移动平均法的预测值实质上是以前观测值的加权和,且对不同时期的数据给予相同的加权。这往往不符合实际情况。指数平滑法则对移动平均法进行了改进和发展,其应用较为广泛。 1. 指数平滑法的基本理论 根据平滑次数不同,指数平滑法分为:一次指数平滑法、二次指数平滑法和三次指数平滑法等。但它们的基本思想都是:预测值是以前观测值的加权和,且对不同的数据给予不同的权,新数据给较大的权,旧数据给较小的权。 ①一次指数平滑法 设时间序列为,则一次指数平滑公式为: 式中为第 t周期的一次指数平滑值;为加权系数,0<<1。 为了弄清指数平滑的实质,将上述公式依次展开,可得: 由于0<<1,当→∞时,→0,于是上述公式变为: 由此可见实际上是的加权平均。加权系数分别为, ,…,是按几何级数衰减的,愈近的数据,权数愈大,愈远的数据, 权数愈小,且权数之和等于1,即。因为加权系数符合指数规律,且又具有平滑数据的功能,所以称为指数平滑。 用上述平滑值进行预测,就是一次指数平滑法。其预测模型为: 即以第t周期的一次指数平滑值作为第t+1期的预测值。 ②二次指数平滑法 当时间序列没有明显的趋势变动时,使用第t周期一次指数平滑就能直接预测第t+1

期之值。但当时间序列的变动出现直线趋势时,用一次指数平滑法来预测仍存在着明显的滞后偏差。因此,也需要进行修正。修正的方法也是在一次指数平滑的基础上再作二次指数平滑,利用滞后偏差的规律找出曲线的发展方向和发展趋势,然后建立直线趋势预测模型。故称为二次指数平滑法。 设一次指数平滑为,则二次指数平滑的计算公式为: 若时间序列从某时期开始具有直线趋势,且认为未来时期亦按此直 线趋势变化,则与趋势移动平均类似,可用如下的直线趋势模型来预测。 式中t为当前时期数;T为由当前时期数t到预测期的时期数;为第t+T期的预 测值;为截距,为斜率,其计算公式为: ③三次指数平滑法 若时间序列的变动呈现出二次曲线趋势,则需要用三次指数平滑法。三次指数平滑是在二次指数平滑的基础上再进行一次平滑,其计算公式为: 三次指数平滑法的预测模型为: 其中: ④加权系数的选择 在指数平滑法中,预测成功的关键是的选择。的大小规定了在新预测值中新数据和原预测值所占的比例。值愈大,新数据所占的比重就愈大,原预测值所占比重就愈小,反之亦然。 若把一次指数平滑法的预测公式改写为:

什么是时间序列预测法

什么是时间序列预测法? 一种历史资料延伸预测,也称历史引伸预测法。是以所能反映的社会经济现象的发展过程和规律性,进行引伸外推,预测其发展趋势的方法。 时间序列,也叫时间数列、历史复数或。它是将某种的数值,按时间先后顺序排到所形成的数列。时间序列预测法就是通过编制和分析时间序列,根据时间序列所反映出来的发展过程、方向和趋势,进行类推或延伸,借以预测下一段时间或以后若干年内可能达到的水平。其内容包括:收集与整理某种社会现象的历史资料;对这些资料进行检查鉴别,排成数列;分析时间数列,从中寻找该社会现象随时间变化而变化的规律,得出一定的模式;以此模式去预测该社会现象将来的情况。 时间序列预测法的步骤 第一步收集历史资料,加以整理,编成时间序列,并根据时间序列绘成。时间序列分析通常是把各种可能发生作用的因素进行分类,传统的分类方法是按各种因素的特点或影响效果分为四大类:(1)长期趋势;(2)季节变动;(3);(4)不规则变动。 第二步分析时间序列。时间序列中的每一时期的数值都是由许许多多不同的因素同时发生作用后的综合结果。 第三步求时间序列的长期趋势(T)季节变动(s)和不规则变动(I)的值,并选定近似的数学模式来代表它们。对于数学模式中的诸未知参数,使用合适的技术方法求出其值。 第四步利用时间序列资料求出长期趋势、季节变动和不规则变动的数学模型后,就可以利用它来预测未来的值T和季节变动值s,在可能的情况下预测不规则变动值I。然后用以下模式计算出未来的时间序列的预测值Y: 加法模式T+S+I=Y 乘法模式T×S×I=Y 如果不规则变动的预测值难以求得,就只求和季节变动的预测值,以两者相乘之积或相加之和为时间序列的预测值。如果经济现象本身没有季节变动或不需预测分季分月的资料,则长期趋势的预测值就是时间序列的预测值,即T=Y。但要注意这个预测值只反映现象未来的发展趋势,即使很准确的在按时间顺序的观察方面所起的作用,本质上也只是一个的作用,实际值将围绕着它上下波动。 []

时间序列的指数平滑预测法

第五章时间序列的指数平滑预测法 [习题] 一、单项选择题 1.当数据的随机因素较大时,选用的N因该()。 A较大B较小 C.随机选择 D.等于n 2. 当数据的随机因素较小时,选用的N因该()。 A较大 B. .随机选择 C.较小 D.等于n 3. 在移动平均值的计算中包括的过去观察值的实际个数() A. 至少有5个 B. 必须一开始就明确规定 C 有多少个都可以D至少有3个 4 温特线性和季节性指数平滑包括的平滑参数个数是() A1个B2个C3个D4个 5布朗单一参数线性指数平滑法包括的平滑参数个数是() A1个B2个C3个D4个 6序列有季节性时,应选用的预测法是() A霍尔特双参数线性指数平滑法 B布朗单一参数线性指数平滑法 C温特线形和季节性指数平滑法 D布朗二次多项式指数平滑法 7温特线形和季节性指数平滑法中,通常确定α、β和γ的最佳方法是()A反复试验法B最小二乘法 C均方差误差最小法D经验法 8一次指数平滑法中,反复试验寻找α,是为了() A均方差最小B计算简便 C寻找合适的权重D序列接近线性预测 9温特线性和季节性指数平滑法中的平滑参数α、β和γ() A三者和为1Bα,β>1,0<γ<1 C三者都在0到1之间D三者都大于1 10在进行预测时,最新观察值包含更多信息,权重应() A更大B更小C无所谓D随机选择 二、多项选择题 1下面对一次指数平滑法描述正确的是() A 预测的通式为: B 是一种加权预测 C不需要存储全部历史数据 D但需要存储一组数据 E 它提供的预测值是前一期预测值加上前期预测值中产生的误差的修正值 2 序列有线性趋势时,可选择的预测法有() A 布朗单一参数线性指数平滑法 B 霍尔特双参数线性指数平滑法 C温特线形和季节性指数平滑法 D布朗二次多项式指数平滑法 E 线性二次移动平均法

时间序列的指数平滑预测技术

时间序列的指数平滑预测 技术 Prepared on 22 November 2020

第五章 时间序列的指数平滑预测技术 本章重点内容:常数模型的指数平滑法的基本公式与预测方程,初值对预测值的影响及其选择,基本公式的误差校正式,霍尔特指数平滑法,布朗二次指数平滑法,布朗适应性平滑法,各种平滑法之间的关系,比例模型的指数平滑法。 常用模型的指数平滑法 5.1.1基本公式与预测方程 利用时间序列前t 期的观察值x 1 , x 2 ,…, x t 预测第t +1期的值x t +1时,设赋予第i 期的权重为w t +1-I (i=1,2…t), w 1>w 2 >… >w t ,计算诸观察值的加权平均: 并取第t+1期预测值为 这就是所谓加权平均法。加权平均法的缺点: (1)权重不易确定 (2)要记忆的数据太多 (3)计算较繁权重不易确定 自动取权重的方法:自当前期向前,各期权重按指数规律下降,即第t 期,第t-1期…的权重依次为 由上式看出,为使计算方便,使权数之和等于1。我们使这一条件当t 趋近∞时成立,即使得 各期权重依次为 上述办法显然解决了自动选权重的问题,但尚未克服记忆数据多和计算繁两个缺点。为此,我们考虑t 充分大时的情形,这时得到: 将滞后一期拿出: 得到即: 上式称为指数平滑法的基本公式,这个公式是用递推公式给出的,α叫做平滑常数,0 <α<1,其值可由预测者任意指定。T t 称为T 的(实际上也是t ...t ...t t t x x x W ωωωωωω+++++-+= 211 121t t W x ?=+1) 10,0,...(,,2<<>βααβαβα1 2=+++...αβαβα +-+-+=--221)1()1(t t t t x x x T ααααα... t t t t x )(x )(x T +-+-+=----32 21111αααααt t t x T T αα=---1 )1(1 )1(--+=t t t T x T αα

指数平滑法预测

市场预测-案例分析 金星中国公司 金星中国公司为案例,运用运筹学及计算机辅助管理原理,对其生产的产品——大屏幕彩色显视器(简称彩显)在市场上的营销历史和现状进行深入研究和分析,建立数学模型并运用计算机进行科学预测,制订未来时期的经营战略。本文使用数学模型和自行开发的软件包建立了一体化的市场营销管理信息系统。该系统可以自动地从营销交易和企业环境中收集、处理和分析有用、适时、准确的信息。同时,它可以将已分类和重新组合的信息实时地向公司的管理层和各部门传递。 1、产品的销售概况 金星公司在世界范围内销售形势是乐观的,但是去年由于各国显示器生产厂家纷纷在中国办厂或大批向中国放货,行业中的竞争日趋激烈,该公司中国公司的销售量却增长不大,除去竞争因素外,另一个重要因素是企业内部未充分挖掘潜力,尤其是缺乏科学的战略性的市场观测,缺乏一套行之有效的经营管理信息系统,致使该公司销售形势处于一种“凭市场摆布”的局面。因此,当该公司面临不利的宏观经济环境时,便不能作出灵敏的反应,去制订有力的对策,以取得营销的主动权。 2、产品市场分析和营销计划系统总框架 在世界范围内,金星公司是有一定的优势的,但中国市场销售情况表明,该公司产品在中国市场销路已经潜伏着危机,为此金星中国公司提出开发一个“市场营销管理信息决策系统”,其主要功能是为该公司管理人员提供可靠及时的市场信息。 为了实现目标功能,系统包括四个功能模块: (1)市场预测和分析 (2)计划和市场研究 (3)订货和用户服务 (4)调运和分配 本文着重对市场营销的预测分析和计划模块进行重点研究和论述。因为预测分析和计划研究是市场经营管理的首要环节,它是企业作出正确经营决策的前提和依据。 2、市场营销管理信息系统的数据流程 市场营销管理信息系统的主要来源有两方面:第一个来源是市场的调研人员,他们收集有关市场的情况资料,供市场预测和研究分析之用;第二个来源是用户,就是指所有要购买产品的单位和个人,它向企业提出订货要求,以及对产品质量、性能等方面的要求等。这些原始数据输入到系统后,经过适当的处理,产生各种市场信息,有的存入相应的数据库中,有的输出给有关的部门或其它子系统。 3、市场预测模型 一个企业要作出正确的经营决策,预测和分析起着重要的作用。通过预测和分析,将市场中的未知状态转变为科学预测的期望值状态,使企业在一定程度上规避市场风险。在认真总结

时间序列挖掘-预测算法-三次指数平滑法(Holt-Winters)

摘要: 所有移动平均法都存在很多问题。它们都太难计算了。每个点的计算都让 你绞尽脑汁。而且也不能通过之前的计算结果推算出加权移动平均值。移动平均 值永远不可能应用于现有的数据集边缘的数据,因为它们的窗口宽度是有限 ... 所有移动平均法都存在很多问题。 它们都太难计算了。每个点的计算都让你绞尽脑汁。而且也不能通过之前的计算结果推算出加权移动平均值。 移动平均值永远不可能应用于现有的数据集边缘的数据,因为它们的窗口宽度是有限的。这是一个大问题,因为数据集边缘的变动形态一般都是我们最感兴趣的部分。 类似地,移动平均法也不能应用于现有数据集的范围之外。其结果是,它们对预测毫无用处。 幸运的是,有一种很简单的计算方案能够避免所有这些问题。它叫指数平滑法(exponential smoothing)或Holt-Winters法。指数平滑法有几种不同形式:一次指数平滑法针对没有趋势和季节性的序列,二次指数平滑法针对有趋势但没有季节性的序列。术语“Holt-Winters法”有时特指三次指数平滑法。 所有的指数平滑法都要更新上一时间步长的计算结果,并使用当前时间步长的数据中包含的新信息。它们通过“混合”新信息和旧信息来实现,而相关的新旧信息的权重由一个可调整的拌和参数来控制。各种方法的不同之处在于它们跟踪的量的个数和对应的拌和参数的个数。 一次指数平滑法的递推关系特别简单: 其中,是时间步长i上经过平滑后的值,是这个时间步长上的实际(未平滑的)数据。你

可以看到是怎么由原始数据和上一时间步长的平滑值混合而成的。拌和参数可以是0和1之间的任意值,它控制着新旧信息之间的平衡:当接近1时,我们就只保留当前数据点(即完全没有对序列进行平滑);当接近0时,我们就只保留前面的平滑值(也就是说整个曲线都是平的)。 为何这个方法被称为“指数”平滑法?要找出答案,展开它的递推关系式即可知道: 从这里可以看出,在指数平滑法中,所有先前的观测值都对当前平滑值产生了影响,但它们所起的作用随着参数的幂的增大而逐渐减小。那些相对较早的观测值所起的作用相对较小,这也就是指数变动形态所表现出来的特性。从某种程度上来说,指数平滑法就像是拥有无限记忆且权值呈指数级递减的移动平均法。(同时也要注意到所有权值的和,等于1,因为当q<1 时,几何序列。参见附录B 的几何序列方面的信息。) 一次指数平滑所得的计算结果可以在数据集范围之外进行扩展,因此也就可以用来进行预测。预测也非常简单: 其中,是最后一个已经算出来的值。也就是说,一次指数平滑法得出的预测在任何时 候都是一条直线。 刚刚描述的一次指数平滑法适用于没有总体趋势的时间序列。如果用来处理有总体趋势的序列,平滑值将往往滞后于原始数据,除非的值接近1,但这样一来就会造成不够平

时间序列的指数平滑预测法

3.2 时间序列的指数平滑预测法 指数平滑法(Expinential smoothing method )的思想也是对时间序列进行修匀以消除不规则和随机的扰动。该方法是建立在如下基础上的加权平均法:即认为时间序列中的近期数据对未来值的影响比早期数据对未来值得影响更大。于是通过对时间序列的数据进行加权处理,越是近期的数据,其权数越大;反之,权数就越小。这样就将数据修匀了,并反映出时间序列中对预测时点值的影响程度。根据修匀的要求,可以有一次、二次甚至三次指数平滑。 3.3.1 一次指数平滑法 1.一次指数平滑法的计算公式及平滑系数a 的讨论 设时间序列为N x x x x ,,,321 ,一次指数平滑数列的递推公式为: ?????=≤≤<<-+=-, 1,10,)1(110111x S N t a S a ax S t t t (3-6) 式中,1t S 表示第t 时点的一次指数平滑值,a 称为平滑系数。递推公式(3-6)中,初 始值1 0S 常用时间序列的首项1x (适用于历史数据个数较多,如50个历史数据及以上),如 果历史数据个数较少,如在15或20个数据及以下时,可以选用最初几期历-史数据的平均 值作为初始值10S ,这些选择都有一定的经验性和主观性。 下面讨论平滑系数a 。将递推公式(3-6)展开可得: [] 1 1122112 2112 1111)1()1()1()1()1()1()1()1()1(S a x a a x a a x a a ax S a x a a ax S a ax a ax S a ax S t t t t t t t t t t t t t t -+-++-+-+==-+-+=-+-+=-+=-------- 容易看出,由于10<

时间序列的指数平滑预测技术

时间序列的指数平滑预 测技术 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】

第五章 时间序列的指数平滑预测技术 本章重点内容:常数模型的指数平滑法的基本公式与预测方程,初值对预测值的影响及其选择,基本公式的误差校正式,霍尔特指数平滑法,布朗二次指数平滑法,布朗适应性平滑法,各种平滑法之间的关系,比例模型的指数平滑法。 常用模型的指数平滑法 5.1.1基本公式与预测方程 利用时间序列前t 期的观察值x 1 , x 2 ,…, x t 预测第t +1期的值x t +1时,设赋予第i 期的权重为w t +1-I (i=1,2…t), w 1>w 2 >… >w t ,计算诸观察值的加权平均: 并取第t+1期预测值为 这就是所谓加权平均法。加权平均法的缺点: (1)权重不易确定 (2)要记忆的数据太多 (3)计算较繁权重不易确定 自动取权重的方法:自当前期向前,各期权重按指数规律下降,即第t 期,第t-1期…的权重依次为 由上式看出,为使计算方便,使权数之和等于1。我们使这一条件当t 趋近∞时成立,即使得 各期权重依次为 上述办法显然解决了自动选权重的问题,但尚未克服记忆数据多和计算繁两个缺点。为此,我们考虑t 充分大时的情形,这时得到: 将滞后一期拿出: 得到即: t ...t ...t t t x x x W ωωωωωω+++++-+= 211 121t t W x ?=+1) 10,0,...(,,2<<>βααβαβα1 2=+++...αβαβα +-+-+=--221)1()1(t t t t x x x T ααααα... t t t t x )(x )(x T +-+-+=----32 21111αααααt t t x T T αα=---1 )1(1 )1(--+=t t t T x T αα

指数平滑法

指数平滑法 百科名片 指数平滑法(E xponential Smoothing,E S)是布朗(Robert G..Bro wn)所提出,布朗、认为时间序列的态势具有稳定性或规则性,所以时间序列可被合理地顺势推延;他认为最近的过去态势,在某种程度上会持续的未来,所以将较大的权数放在最近的资料。 目录[隐藏] 简介 基本公式 预测公式 趋势调整 具体应用 [编辑本段] 简介 指数平滑法是生产预测中常用的一种方法。也用于中短期经济发展趋势预测,所有预测方法中,指数平滑是用得最多的一种。简单的全期平均法是对时间数列的过去数据一个不漏地全部加以同等利用;移动平均法则不考虑较远期的数据,并在加权移动平均法中给予近期资料更大的权重;而指数平滑法则兼容了全期平均和移动平均所长,不舍弃过去的数据,但是仅给予逐渐减弱的影响程度,即随着数据的远离,赋予逐渐收敛为零的权数。 也就是说指数平滑法是在移动平均法基础上发展起来的一种时间序列分析预测法,它是通过计算指数平滑值,配合一定的时间序列预测模型对现象的未来进行预测。其原理是任一期的指数平滑值都是本期实际观察值与前一期指数平滑值的加权平均。 [编辑本段] 基本公式

指数平滑法的基本公式是:St=ayt+(1-a)St-1 式中, St--时间t的平滑值; yt--时间t的实际值; St-1--时间t-1的实际值; a--平滑常数,其取值范围为[0,1]; 由该公式可知: 1.St是yt和St-1的加权算数平均数,随着a取值的大小变化,决定yt和St-1对St的影响程度,当a取1时,St= yt;当a取0时,St= St-1。 2.St具有逐期追溯性质,可探源至St-t+1为止,包括全部数据。其过程中,平滑常数以指数形式递减,故称之为指数平滑法。指数平滑常数取值至关重要。平滑常数决定了平滑水平以及对预测值与实际结果之间差异的响应速度。平滑常数a越接近于1,远期实际值对本期平滑值的下降越迅速;平滑常数a越接近于0,远期实际值对本期平滑值影响程度的下降越缓慢。由此,当时间数列相对平稳时,可取较大的a;当时间数列波动较大时,应取较小的a,以不忽略远期实际值的影响。生产预测中,平滑常数的值取决于产品本身和管理者对良好响应率内涵的理解。 3.尽管St包含有全期数据的影响,但实际计算时,仅需要两个数值,即yt和St-1,再加上一个常数a,这就使指数滑动平均具逐期递推性质,从而给预测带来了极大的方便。 4.根据公式S1=ay1+(1-a)S0,当欲用指数平滑法时才开始收集数据,则不存在y0。无从产生S0,自然无法据指数平滑公式求出S1,指数平滑法定义S1为初始值。初始值的确定也是指数平滑过程的一个重要条件。 如果能够找到y1以前的历史资料,那么,初始值S1的确定是不成问题的。数据较少时可用全期平均、移动平均法;数据较多时,可用最小二乘法。但不能使用指数平滑法本身确定初始值,因为数据必会枯竭。 如果仅有从y1开始的数据,那么确定初始值的方法有: 1)取S1等于y1; 2)待积累若干数据后,取S1等于前面若干数据的简单算术平均数,如:S1=(y1+ y2+y3)/3等等。[编辑本段] 预测公式 据平滑次数不同,指数平滑法分为:一次指数平滑法、二次指数平滑法和三次指数平滑法等。 一次指数平滑预测 当时间数列无明显的趋势变化,可用一次指数平滑预测。 其预测公式为:yt+1'=ayt+(1-a)yt' 式中,yt+1'--t+1期的预测值,即本期(t期)的平滑值St ;yt--t期的实际值;yt'--t期的预测值,即上期的平滑值St-1 。

实验四平稳时间序列模型预测

实验四平稳时间序列模型预测 一、实验目的 1、掌握平稳时间序列分析模型的分析方法和步骤 2、会求平稳时间序列的自相关函数和偏相关函数 3、掌握模型类别和阶数的确定 二、实验设备 计算机、Matlab软件 三、实验内容与步骤 已知平稳时间序列{}一个长为50的样本数据如下表:number Zi 1-10289 285 289 286 288 287 288 292 291 291 11-20292 296 297 301 304 304 303 307 299 296 21-30293 301 293 301 295 284 286 286 287 284 31-40282 278 281 278 277 279 278 270 268 272 41-50273 279 279 280 275 271 277 278 279 285 51-60301 295 281 278 278 270 286 288 279 279

每个同学以自己的学号为起点,循环计数50重新排序,如:学号为3的学生样本数据为:Z3,Z4……Z50,Z1,Z2,编程计算,并打印下列: 1、 2、 3、利用递推公式计算样本的偏相关系数 4、 5、确定模型的类别和阶数 四、实验原理 平稳时间序列的模型估计与预测原理 样本自协方差函数: 样本自相关函数: 样本偏相关函数 3、利用与的拖尾和截尾性质判定类型和阶数 五、实验报告要求 1、写出详细的计算步骤及设计原理; 2、按实验内容的要求打印图形; 3、附上程序和必要的注解。 六.实验过程 function y = experiment4 close all;clc; % r = [];p1 = [];p = []; % Fai = [];FAI = []; %学号21

相关文档
最新文档