Os modelos ARIMA são, em teoria, a classe mais geral de modelos para prever uma série de tempo que pode ser feita para ser estacionária por diferenciação se necessário, talvez em conjunto com transformações não-lineares Tais como registrar ou desinflar, se necessário Uma variável aleatória que é uma série temporal é estacionária se suas propriedades estatísticas são todas constantes ao longo do tempo Uma série estacionária não tem tendência, suas variações em torno de sua média têm uma amplitude constante, e ele se move de forma consistente Ou seja, seus padrões de tempo aleatórios de curto prazo sempre se parecem em um sentido estatístico. A última condição significa que suas correlações de autocorrelações com seus próprios desvios anteriores da média permanecem constantes ao longo do tempo ou, de forma equivalente, que seu espectro de poder permanece constante ao longo do tempo. Variável desta forma pode ser vista como usual como uma combinação de sinal e ruído, eo sinal se um é aparente poderia ser um patt De reversão média rápida ou lenta, ou oscilação sinusoidal, ou alternância rápida no sinal, e também poderia ter uma componente sazonal Um modelo ARIMA pode ser visto como um filtro que tenta separar o sinal do ruído, eo sinal é então Extrapolada para o futuro para obter previsões. A equação de previsão de ARIMA para uma série de tempo estacionária é uma equação de tipo linear de regressão linear, na qual os preditores consistem em atrasos da variável dependente e ou atrasos dos erros de previsão. Isto é. Valor estimado de Y Uma soma constante e ou ponderada de um ou mais valores recentes de Y e / ou uma soma ponderada de um ou mais valores recentes dos erros. Se os preditores consistem apenas em valores defasados de Y é um modelo autoregressivo auto-regredido puro, Que é apenas um caso especial de um modelo de regressão e que poderia ser equipado com software de regressão padrão. Por exemplo, um modelo AR 1 auto-regressivo de primeira ordem para Y é um modelo de regressão simples no qual a variável independente i Se apenas alguns dos preditores são defasagens dos erros, um modelo ARIMA não é um modelo de regressão linear, porque não há como especificar o erro do último período s Como uma variável independente, os erros devem ser calculados periodicamente quando o modelo é ajustado aos dados. Do ponto de vista técnico, o problema com o uso de erros retardados como preditores é que as previsões do modelo não são funções lineares do Assim, os coeficientes em modelos ARIMA que incluem erros retardados devem ser estimados por métodos de otimização não-linear escalada em vez de simplesmente resolver um sistema de equações. A sigla ARIMA significa Auto-Regressive Integrated Média Móvel As baixas das séries estacionalizadas na equação de previsão são chamadas de termos autorregressivos, os atrasos dos erros de previsão são chamados de termos de média móvel e uma série de tempo que precisa ser Ser diferenciado para ser feito estacionário é dito ser uma versão integrada de uma série estacionária Random-pé e modelos de tendência aleatória, modelos autorregressivos e modelos de suavização exponencial são todos os casos especiais de modelos ARIMA. Um modelo ARIMA nonseasonal é classificado como um ARIMA P, d, q modelo, where. p é o número de termos autorregressivos. d é o número de diferenças não sazonais necessárias para a estacionariedade, e. q é o número de erros de previsão defasados na equação de previsão. A equação de previsão é construída da seguinte forma Notemos que a segunda diferença de Y o caso d 2 não é a diferença de dois períodos atrás. Em vez disso, é a diferença de primeira diferença da primeira diferença que é O análogo discreto de uma segunda derivada, ou seja, a aceleração local da série em vez de sua tendência local. Em termos de y, a equação de previsão geral é. Aqui os parâmetros de média móvel s são definidos de modo que seus sinais sejam negativos na equação Seguindo a convenção introduzida por Box e Jenkins Alguns autores e softwares, incluindo a linguagem de programação R, definem-nos de modo que eles tenham mais sinais ao invés. Quando os números reais são conectados à equação, não há ambigüidade, mas é importante saber qual convenção O software usa quando você está lendo a saída Muitas vezes os parâmetros são indicados por AR 1, AR 2,, e MA 1, MA 2, etc Para identificar o modelo ARIMA apropriado para Y você começa por determinar a ordem de diferenciação d que necessitam Para estacionarizar a série e remover as características brutas da sazonalidade, talvez em conjunto com uma transformação de estabilização de variância, como logging ou deflação Se você parar neste ponto e prever que a série diferenciada é constante, você apenas montou uma caminhada aleatória ou aleatória No entanto, a série estacionária pode ainda ter erros autocorrelacionados, sugerindo que algum número de termos AR p 1 e ou algum número de termos MA q 1 também são necessários Na equação de previsão. O processo de determinar os valores de p, d e q que são melhores para uma dada série de tempo será discutido em seções posteriores das notas cujos links estão no topo desta página, mas uma prévia de alguns Dos tipos de modelos não-temporais ARIMA que são comumente encontrados é dado abaixo. ARIMA 1,0,0 modelo auto-regressivo de primeira ordem se a série é estacionária e autocorrelacionada, talvez ele pode ser previsto como um múltiplo de seu próprio valor anterior, mais um Constante A equação de previsão neste caso é a que é Y regressa sobre si mesma retardada por um período. Este é um modelo de constante ARIMA 1,0,0 Se a média de Y for zero, então o termo constante não seria incluído. Se a inclinação O coeficiente 1 é positivo e menor que 1 em magnitude deve ser menor que 1 em magnitude se Y estiver parado, o modelo descreve o comportamento de reversão de média no qual o valor do próximo período deve ser predito como sendo 1 vezes mais distante da média como Valor do período s Se 1 for negativo, Prediz comportamento de reversão de média com alternância de sinais, ou seja, também prevê que Y estará abaixo do próximo período médio se estiver acima da média desse período. Em um modelo autorregressivo de segunda ordem ARIMA 2,0,0, haveria um Y t-2 termo à direita também, e assim por diante Dependendo dos sinais e magnitudes dos coeficientes, um modelo ARIMA 2,0,0 poderia descrever um sistema cuja reversão média ocorre de forma sinusoidal oscilante, como o movimento De uma massa em uma mola que é sujeita a choques aleatórios. ARIMA 0,1,0 passeio aleatório Se a série Y não é estacionário, o modelo mais simples possível para ele é um modelo de caminhada aleatória, que pode ser considerado como um caso limitativo de Um modelo AR 1 no qual o coeficiente autorregressivo é igual a 1, ie uma série com reversão média infinitamente lenta. A equação de predição para este modelo pode ser escrita como. quando o termo constante é a variação média período-período, isto é, a longo prazo Este modelo pode ser montado como uma interceptação sem Em que a primeira diferença de Y é a variável dependente Uma vez que inclui apenas uma diferença não sazonal e um termo constante, é classificada como modelo ARIMA 0,1,0 com constante O modelo randômico-sem-desvio seria Um modelo ARIMA 0,1,0 sem constante. ARIMA 1,1,0 modelo auto-regressivo de primeira ordem diferenciado Se os erros de um modelo randômico randômico são autocorrelacionados, talvez o problema possa ser corrigido adicionando um atraso da variável dependente ao Isto é, regressando a primeira diferença de Y sobre si mesma retardada por um período Isto resultaria na seguinte equação de previsão que pode ser rearranjada para. Este é um modelo autorregressivo de primeira ordem com uma ordem de diferenciamento não sazonal e um termo constante --em um modelo ARIMA 1,1,0.ARIMA 0,1,1 sem alisamento exponencial simples constante Outra estratégia para corrigir erros autocorrelacionados em um modelo de caminhada aleatória é sugerida pelo modelo de suavização exponencial simples. Por exemplo, aqueles que exibem flutuações barulhentas em torno de uma média de variação lenta, o modelo de caminhada aleatória não funciona tão bem quanto uma média móvel de valores passados. Em outras palavras, ao invés de tomar a observação mais recente como a previsão da próxima observação , É melhor usar uma média das últimas observações para filtrar o ruído e estimar com mais precisão a média local O modelo de suavização exponencial simples usa uma média móvel exponencialmente ponderada de valores passados para alcançar este efeito A equação de previsão para a O modelo de suavização exponencial simples pode ser escrito em um número de formas matematicamente equivalentes, uma das quais é a chamada forma de correção de erro, na qual a previsão anterior é ajustada na direção do erro que ela cometeu. Porque e t-1 Y t - 1 - t-1 por definição, isso pode ser reescrito como. que é uma equação de previsão ARIMA 0,1,1-sem-constante com 1 1 - Isso significa que você pode ajustar um smoo exponencial simples , Especificando-o como um modelo ARIMA 0,1,1 sem constante, eo coeficiente MA 1 estimado corresponde a 1-menos-alfa na fórmula SES. Lembre-se que no modelo SES, a idade média dos dados no intervalo 1- As previsões de período antecipado é de 1, o que significa que tenderão a ficar para trás em relação a tendências ou pontos de viragem em cerca de 1 períodos. Consequentemente, a idade média dos dados nas previsões de um período de 1 período de um ARIMA 0,1,1 - 1 1 - 1 Assim, por exemplo, se 1 0 8, a idade média é 5 Como 1 se aproxima de 1, o modelo ARIMA 0,1,1-sem constante se torna uma média móvel de muito longo prazo e Quando 1 se aproxima de 0, torna-se um modelo randômico-sem-deriva. Qual é a melhor maneira de corrigir a autocorrelação adicionando termos AR ou adicionando termos MA Nos dois modelos anteriores discutidos acima, o problema de erros autocorrelacionados em um modelo de caminhada aleatória Foi fixado de duas maneiras diferentes adicionando um valor defasado da série diferenciada à equação ou adicionando um valor defasado do foreca St erro Qual abordagem é a melhor Uma regra para esta situação, que será discutida em mais detalhes mais adiante, é que a autocorrelação positiva geralmente é melhor tratada pela adição de um termo AR para o modelo e autocorrelação negativa é geralmente melhor tratada por Adicionando um termo MA Na série econômica e de negócios, a autocorrelação negativa surge frequentemente como um artefato de diferenciação. Em geral, a diferenciação reduz a autocorrelação positiva e pode até causar uma mudança de autocorrelação positiva para negativa. Assim, o modelo ARIMA 0,1,1, em Cuja diferenciação é acompanhada por um termo MA, é mais freqüentemente usado do que um modelo ARIMA 1,1,0. ARIMA 0,1,1 com suavização exponencial simples constante com crescimento Ao implementar o modelo SES como um modelo ARIMA, você realmente ganha alguns Flexibilidade Em primeiro lugar, permite-se que o coeficiente de MA 1 estimado seja negativo, isto corresponde a um factor de alisamento maior do que 1 num modelo SES, o que normalmente não é permitido pelo procedimento de ajustamento do modelo SES Sec Você tem a opção de incluir um termo constante no modelo ARIMA se desejar, para estimar uma tendência média não-zero. O modelo ARIMA 0,1,1 com constante tem a equação de previsão. As previsões deste modelo são qualitativamente semelhantes às do modelo SES, exceto que a trajetória das previsões de longo prazo é tipicamente uma linha inclinada cuja inclinação é igual a mu ao invés de uma linha horizontal. ARIMA 0,2,1 ou 0, 2,2 sem suavização exponencial linear constante Modelos lineares de suavização exponencial são modelos ARIMA que usam duas diferenças não sazonais em conjunção com os termos MA A segunda diferença de uma série Y não é simplesmente a diferença entre Y e ela mesma retardada por dois períodos, mas sim A primeira diferença da primeira diferença - ou seja, a mudança na mudança de Y no período t Assim, a segunda diferença de Y no período t é igual a Y t - Y t-1 - Y t-1 - Y T-2 Y t-2Y t-1 Y t-2 Uma segunda diferença de uma função discreta é analogou S para uma segunda derivada de uma função contínua mede a aceleração ou curvatura na função em um determinado ponto no tempo. O modelo ARIMA 0,2,2 sem constante prevê que a segunda diferença da série é igual a uma função linear da última Dois erros de previsão. que podem ser rearranjados como. quando 1 e 2 são os coeficientes MA 1 e MA 2 Este é um modelo de alisamento exponencial linear geral essencialmente o mesmo que o modelo de Holt s eo modelo de Brown s um caso especial Ele usa ponderação exponencial Médias móveis para estimar um nível local e uma tendência local na série As previsões de longo prazo deste modelo convergem para uma linha reta cuja inclinação depende da tendência média observada no final da série. ARIMA 1,1,2 sem Este modelo é ilustrado nos slides acompanhantes em modelos ARIMA extrapola a tendência local no final da série, mas aplaina-lo em horizontes de previsão mais longos para introduzir um Ote do conservadorismo, uma prática que tem suporte empírico Veja o artigo sobre Por que a Tendência de Damped trabalha por Gardner e McKenzie eo artigo da regra de ouro por Armstrong et al para detalhes. É geralmente aconselhável ficar com modelos em que pelo menos um de p E q não é maior do que 1, ou seja, não tente encaixar um modelo como o ARIMA 2,1,2, uma vez que isso é susceptível de levar a problemas de overfitting e de fatores comuns que são discutidos com mais detalhes nas notas sobre a matemática Estrutura de modelos ARIMA. Implementação de folha de cálculo Modelos ARIMA como os descritos acima são fáceis de implementar em uma planilha A equação de predição é simplesmente uma equação linear que se refere a valores passados de séries de tempo originais e valores passados dos erros Assim, você pode configurar Uma planilha de previsões ARIMA armazenando os dados na coluna A, a fórmula de previsão na coluna B e os dados de erros menos as previsões na coluna C A fórmula de previsão em uma célula típica na coluna B seria simplesmente um expressio linear N referindo-se a valores nas linhas precedentes das colunas A e C, multiplicado pelos coeficientes AR ou MA apropriados armazenados em células em outra parte da planilha. Filtros passivos. Antes de explicar o que é um filtro AR, deixe-me começar em uma configuração mais geral A general Filtro de tempo discreto é aquele em que a amostra de saída atual é baseada em uma soma ponderada das amostras de entrada atuais e passadas e as amostras de saída passadas. Isso também é conhecido como um filtro de média móvel autorregressivo ARMA No Matlab, você coletaria o Coeficientes em vetores a e ba a1 a2 a3 a4 a5 b b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7.onde aqui na 4 e nb 6 Tenha cuidado aqui sobre os sinais do a k. Para realmente filtrar um sinal em Matlab você usa o comando FILTER. b 0 81 1 -1 8596 1 a 1 -1 6737 0 81 N 150 t 0 001 0 N-1 x sen 2 pi 60 t 0 5 rand N, filtro 1 y b, a, x traçado x y. A frequência Resposta do filtro pode ser visto com o comando FREQZ. Isso cria um gráfico a partir do qual você pode ver que os coeficientes de filtro eu dei descr Um filtro simples de entalhe A partir do gráfico de domínio de tempo, você pode ver que eu criei o entalhe para cancelar a sinusoid. Now um AR autorregressivo filtro é apenas um filtro em que todos os coeficientes b são zero, exceto b 1 Ou seja, o A amostra de saída de corrente é encontrada a partir da entrada atual e uma soma ponderada das saídas anteriores As amostras de entrada passadas não são usadas Em Matlab. b 1 14 a 1 -1 6737 0 81 N 150 t 0 001 0 N-1 x sen 2 pi 60 T 0 5 rand N, 1 y filtro b, a, x trama x y. Este filtro passa a ser um filtro lowpass pobre que você verá se você usar freqz b, um filtro de AR também é chamado de filtro de todos os pólos. Um filtro de média móvel MA é aquele em que o único coeficiente diferente de zero é um 1 In O exemplo atual de saída é calculado a partir das amostras de entrada atuais e passadas As amostras de saída passadas não são usadas Um filtro MA também é chamado de filtro de zero zero ou FIR. Qualquer livro sobre processamento de sinal digital terá essa informação Não pode usar O termo AR especificamente, mas espero que a explicação acima foi clara o suficiente para você traduzir a terminologia que eu não quero recomendar qualquer livro específico, uma vez que eu não sei o nível de leitura que você quer Um recurso agradável na web para processamento de sinal digital informações é Nota: Os termos MA, AR e ARMA são usados de várias maneiras. A maneira como descrevi acima é um uso comum, mas também é usado para significar um sinal em oposição a um filtro Obtido por filtragem de ruído branco wi Th o FIR todos a k zero exceto um 1, todo-pólo todos b k zero, exceto b 1, ou filtros gerais acima Eu acho que este segundo significado para as siglas é tecnicamente mais preciso, mas você verá ambos os significados utilizados na prática. Escreveu em mensagem Oi lá, Alguém sabe ou tem alguns bons exemplos de como funciona um filtro AR Mesmo números ISBN de livros são muito apreciados graças Ricardo. About Newsgroups, Newsreaders, e MATLAB Central. What são newsgroups. The newsgroups são um mundo Fórum que está aberto a todos os grupos de notícias são usados para discutir uma enorme variedade de tópicos, fazer anúncios e trocar arquivos. As discussões são encadeadas ou agrupadas de uma forma que permite ler uma mensagem postada e todas as suas respostas em ordem cronológica. Torna mais fácil seguir o fio da conversa e ver o que já foi dito antes de postar sua própria resposta ou fazer uma nova postagem. O conteúdo do grupo de notícias é distribuído por servidores hospedados por várias organizações na Internet As mensagens são trocadas e gerenciadas usando Protocolos de padrão aberto Nenhuma entidade única possui os newsgroups. There são milhares de newsgroups, cada um abordando um único tópico ou área de interesse O MATLAB Central Newsreader posts e exibe m Essages no newsgroup. How posso ler ou postar para os newsgroups. You pode usar o leitor de notícias integrado no site da MATLAB Central para ler e publicar mensagens neste newsgroup MATLAB Central é hospedado por MathWorks. Messages postado através do MATLAB Central Newsreader são vistos Por todas as pessoas que usam os newsgroups, independentemente de como eles acessam os newsgroups Existem várias vantagens em usar MATLAB Central. One Conta Sua conta MATLAB Central está vinculada à sua conta MathWorks para fácil acesso. Use o endereço de e-mail de sua escolha O MATLAB Central Newsreader permite Você deve definir um endereço de e-mail alternativo como seu endereço de postagem, evitando a desordem em sua caixa de correio principal e reduzindo o spam. Controle de spam A maioria dos spam de grupos de discussão é filtrada pelo MATLAB Central Newsreader. Tagging As mensagens podem ser marcadas com um rótulo relevante por qualquer login Usuário As tags podem ser usadas como palavras-chave para encontrar determinados arquivos de interesse ou como uma maneira de categorizar suas postagens marcadas Você pode optar por permitir Outros para ver suas tags e você pode ver ou procurar outros tags, bem como os da comunidade em geral Tagging fornece uma maneira de ver as grandes tendências e as idéias menores e mais obscuras e applications. Watch listas Configurando listas de vigilância permite Você deve ser notificado das atualizações feitas nas postagens selecionadas por autor, segmento ou qualquer variável de pesquisa Suas notificações de lista de monitoramento podem ser enviadas por e-mail diário ou imediato, exibido em Meu leitor de notícias ou enviado via feed RSS. Outras maneiras de acessar os grupos de notícias . Use um leitor de notícias através de sua escola, empregador ou provedor de serviços de internet. Pagar para o acesso de grupos de notícias de um provedor comercial. Use Grupos do Google. Fornece um newsreader com acesso ao newsgroup. Run seu próprio servidor Para instruções típicas, see. Select Your Country. arima class. arima cria objetos modelo para estacionária ou raiz de unidade modelo de série de tempo linear não-estacionário Isso inclui MA média móvel, AR autorregressivo, misturado ARRA, modelos de séries de tempo ARRA, modelos de séries temporais multiplicativas sazonais e lineares que incluem um componente de regressão ARIMAX. Especifique modelos com coeficientes conhecidos, coeficientes de estimativa com dados usando estimativa ou simule modelos com simulação Por padrão, a variância das inovações é Um escalar positivo, mas você pode especificar qualquer modelo de variância condicional suportado, como um modelo GARCH. Mdl arima cria um modelo ARIMA de graus zero. Mdl arima p, D, q cria um modelo de séries temporais lineares não sazonais usando o grau autoregressivo p grau de diferenciação D e média móvel grau q. Mdl arima Nome, Valor cria um modelo de série de tempo linear usando opções adicionais specifi Ed por um ou mais Nomes, Par argumentos de valor Nome é o nome da propriedade e Valor é o valor correspondente O nome deve aparecer dentro de aspas simples Você pode especificar vários argumentos de par nome-valor em qualquer ordem como Name1, Value1 NameN, ValueN. Input Argumentos. Nota Você só pode usar esses argumentos para modelos não sazonais. Para modelos sazonais, use a sintaxe nome-valor. Operador de Lágrimas. O operador de atraso L é definido como L iytyti Você pode criar polinômios de operador de lag usando-os para condensar a notação e resolver equações de diferença linear Os polinômios do operador de defasagem nas definições do modelo de séries temporais lineares são. L 1 L 2 L 2 p L p que é o polinômio grau p autoregressivo. L 1 L 2 L 2 q L q que é o polinômio de grau q médio móvel. L 1 p 1 L p 1 p 2 L p 2 p s L p s que é o polinômio autoregressivo sazonal grau p s. L 1 q 1 L q 1 q 2 L q 2 qs L qs que é o grau qs sazonal médio móvel polinomial. Linear Time Series Model. Um modelo de série de tempo linear para resposta processo yt e inovações t é um processo estocástico que tem a forma. ytc 1 yt 1 pytpt 1 t 1 qt q. Na notação do operador do lag, este modelo é. O modelo geral da série das épocas, que inclui diferenciar, sazonalidade multiplicative, e diferenciar seasonal, é. Os coeficientes dos polinômios autoregressivos não sazonais e sazonais L e L correspondem respectivamente a AR e SAR. Os graus desses polinômios são p e ps. Similarmente, os coeficientes dos polinômios L e L correspondem a MA E SMA Os graus desses polinômios são q e qs respectivamente. Os polinômios 1 LD e 1 L s D s têm um grau de integração não sazonais e sazonais D e D s respectivamente Observe que s corresponde à propriedade modelo A sazonalidade D s é 1 se a Sazonalidade É diferente de zero, e é 0 de outra forma. Isto é, o software aplica a diferenciação sazonal de primeira ordem se Sazonalidade 1.Você pode estender este modelo, incluindo uma matriz de dados preditores Para obter detalhes, consulte Modelo ARIMA Incluindo Covariados Exógenos. Tem média 0, variância 2 e C ovos 0 para st é estacionária se seu valor esperado, variância e covariância entre elementos da série são independentes do tempo Por exemplo, o modelo MA q, com C 0 é estacionária para qualquer q porque. V aryt 2 i 1 qi 2 e. estão livres de t para todos os pontos de tempo 1. A série de tempo ytt 1 T é um processo de raiz unitária se seu valor esperado, variância ou covariância crescer com Tempo subseqüentemente, a série de tempo não é estacionária. 1 Caixa, G E P G M Jenkins e G C Reinsel Análise de séries temporais Previsão e controle 3 ª Ed Englewood Cliffs, NJ Prentice Hall, 1994. 2 Enders, W Wetley Sons, Inc 1995.Seleccione o país.
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