Имеются условные данные об объемах потребления электроэнергии (yt) жителями региона за 16 кварталов.
Требуется:
Построить автокорреляционную функцию и сделать вывод о наличии сезонных колебаний.
Построить аддитивную модель временного ряда.
Сделать прогноз на 2 квартала вперед.
1 5,6 9 8,2
2 4,7 10 5,6
3 5,2 11 6,4
4 9,1 12 10,8
5 7,0 13 9,1
6 5,1 14 6,7
7 6,0 15 7,5
8 10,2 16 11,3
Решение
Рассчитаем компоненты аддитивной модели временного ряда.
Шаг 1. Проведем выравнивание исходных уровней ряда методом скользящей средней. Для этого:
1.1. Просуммируем уровни ряда последовательно за каждые четыре квартала со сдвигом на один момент времени и определим условные годовые объемы правонарушений.
1.2. Разделив полученные суммы на 4, найдем скользящие средние. Полученные таким образом выровненные значения уже не содержат сезонной компоненты.
1.3. Приведем эти значения в соответствие с фактическими моментами времени, для чего найдем средние значения из двух последовательных скользящих средних – центрированные скользящие средние.
№ квартала,
Потребление электроэнергии,
Итого за четыре квартала Скользящая средняя за четыре квартала Центрированная скользящая средняя Оценка сезонной компоненты
1 5,6 – – – –
2 4,7 24,6 6,15 – –
3 5,2 26 6,5 6,325 -1,125
4 9,1 26,4 6,6 6,55 2,55
5 7,0 27,2 6,8 6,7 0,3
6 5,1 28,3 7,075 6,9375 -1,8375
7 6,0 29,5 7,375 7,225 -1,225
8 10,2 30 7,5 7,4375 2,7625
9 8,2 30,4 7,6 7,55 0,65
10 5,6 31 7,75 7,675 -2,075
11 6,4 31,9 7,975 7,8625 -1,4625
12 10,8 33 8,25 8,1125 2,6875
13 9,1 34,1 8,525 8,3875 0,7125
14 6,7 34,6 8,65 8,5875 -1,8875
15 7,5 – – – –
16 11,3 – – – –
Шаг 2
. Найдем оценки сезонной компоненты как разность между фактическими уровнями ряда и центрированными скользящими средними. Используем эти оценки для расчета значений сезонной компоненты S. Для этого найдем средние за каждый квартал (по всем годам) оценки сезонной компоненты Si. В моделях с сезонной компонентой обычно предполагается, что сезонные воздействия за период взаимопогашаются. В аддитивной модели это выражается в том, что сумма значений сезонной компоненты по всем кварталам должна быть равна нулю.
Показатели № квартала,
I II III IV
- - -1,125 2,55
0,3 -1,8375 -1,225 2,7625
0,65 -2,075 -1,4625 2,6875
0,7125 -1,8875 - -
Всего за -й квартал 1,6625 -5,8 -3,8125 8
Средняя оценка сезонной компоненты для -го квартала, 0,554 -1,93 -1,27 2,67
Скорректированная сезонная компонента, 0,548 -1,936 -1,276 2,664
Для данной модели имеем: 0,554 – 1,93 – 1,27 + 2,67 = 0,024
Корректирующий коэффициент: k = 0,024/4 = 0,006.
Рассчитываем скорректированные значения сезонной компоненты
() и заносим полученные данные в таблицу.
Проверим равенство нулю суммы значений сезонной компоненты:
0,548 – 1,936 – 1,276 + 2,664 = 0.
Шаг 3. Исключим влияние сезонной компоненты, вычитая ее значение из каждого уровня исходного временного ряда