数据转换

为什么改变?

您可以将时间序列转换为:

  • 隔离感兴趣的时间分量。

  • 消除滋扰组件的效果(如季节性)。

  • 使系列固定。

  • 减少杂散的回归效果。

  • 稳定随着系列水平增长的变化。

  • 制作两个或更多时间序列更直接可比较。

您可以选择许多数据转换以解决这些(和其他)目标。

例如,您可以使用分解方法来描述和估算时间序列组件。季节性调整是一种分解方法,可以使用来删除令人讨厌的季节性组件。

拒绝和差异是转换,您可以使用由于趋势平均值来解决非间抗性。差异也可能有助于消除由于协整组成的杂散回归效应。

一般情况下,如果在建模数据之前应用数据转换,那么您需要回到转换模型预测以返回原始比例。如果您正在建模差异静止数据,则这在OuthoMetrics Toolbox™中是不需要的。用阿玛玛模拟没有的集成系列先验差异。这是一个关键优势阿玛玛还会自动返回原始缩放上的预测。

常见的数据转换

扭转

一些非营养系列可以被建模为确定性趋势和静止随机过程的总和。也就是说,你可以写这个系列yT.作为

y T. = μ. T. + ε. T.

在哪里 ε. T. 是一个平均零的静止随机过程。

确定性趋势,μ.T.,可以有多个组件,例如非季节和季节性组件。您可以拒绝(或分解)数据以识别和估计其各种组件。争取过程如下所提:

  1. 估计确定性趋势组成部分。

  2. 从原始数据中删除趋势。

  3. (可选)使用适当的静止随机过程模拟剩余的残留系列。

有几种技术可用于估计趋势分量。您可以参数使用最小二乘性,非参数使用过滤器(移动平均值)或两者的组合来估计它。

劣势产生所有趋势和随机部件的估计,这可能是可取的。然而,估计趋势组件可能需要进行额外的假设,执行额外的步骤和估计附加参数。

差异

差异是用于从非间平系列中移除平均趋势的替代变换。这种方法是在Box-Jenkins的模型规范方法中提倡[1]。根据这种方法,构建模型的第一步是差异,直到它看起来很静止。差异适合去除随机趋势(例如,随机散步)。

定义第一个差异

δ. y T. = y T. - y T. - 1

其中δ称为差异运营商。在滞后运算符符号,在哪里 L. 一世 y T. = y T. - 一世

δ. y T. = 1 - L. y T.

您可以使用滞后运算符多项式对象闸门

同样地,定义第二个差异

δ. 2 y T. = 1 - L. 2 y T. = y T. - y T. - 1 - y T. - 1 - y T. - 2 = y T. - 2 y T. - 1 + y T. - 2

喜欢采取衍生物,采取第一差异使得线性趋势常数恒定,采用第二个差异,使二次趋势持续,等等为高度多项式。通过采用相对低位的差异,也可以消除许多复杂的随机趋势。服用D.差异是一个过程D.单位根固定。

对于季节性周期的系列,季节性的差异可以解决季节性单位根源。用于周期性的数据S.(例如,季度数据有S.= 4和每月数据都有S.= 12),季节性差分运算符被定义为

δ. S. y T. = 1 - L. S. y T. = y T. - y T. - S.

使用差异变换消除了拒绝所需的中间估计步骤。但是,这意味着您无法获得趋势和随机组件的单独估计。

日志转换

对于具有呈指数增长和差异的系列,随着系列水平增长,日志转换可以帮助线性化和稳定该系列。如果您的时间序列中有负值,则应在采用日志转换之前添加足够大的恒定恒定,使所有观察大于零。

在一些应用领域,使用差异,记录系列是常态。例如,记录时间序列的第一个差异,

δ. 日志 y T. = 日志 y T. - 日志 y T. - 1

大约是变化率该系列。

价格,回报和复合

称为价格系列的变化率回报。虽然价格系列通常不会围绕恒定水平波动,但返回系列通常看起来静止。因此,返回系列通常在许多应用中使用而不是价格系列。

表示有时提出的连续价格观察T.T.+ 1作为yT.yT.+1, 分别。这连续复合返回系列是转型系列

R. T. = 日志 y T. + 1 y T. = 日志 y T. + 1 - 日志 y T.

这是日志价格系列的第一个区别,有时被称为记录返回

价格系列的替代转变是简单的回报

R. T. = y T. + 1 - y T. y T. = y T. + 1 y T. - 1。

对于具有相对高频率(例如,每日或每周观察)的系列,两个变换之间的差异很小。OuthoMetrics工具箱有Price2ret.用于将价格系列转换为返回系列(具有连续或简单的复合),和RET2PRICE.对于逆操作。

参考

[1]盒子,G.E.P.,G.M. Jenkins和G. C. Reinsel。时间序列分析:预测和控制。3 ed。Englewood Cliffs,NJ:Prentice Hall,1994年。

也可以看看

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