通过ACF和PACF检查估算ARMA系数


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您如何通过目视检查ACF和PACF图来估计时间序列的适当预测模型?哪一个(即ACF或PACF)告诉AR或MA(或两者)?图表的哪一部分告诉您季节性ARIMA的季节性和非季节性部分?

考虑下面显示的ACF和PCF功能。它们来自经过两次对数转换的对数变换系列,一次是简单的差异,一个是季节性的(原始数据对数变换的数据)。您如何表征该系列?哪种型号最合适?

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Answers:


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我的回答确实是对javlacelle的删节,但对于简单的评论来说太长了,但又太短了以至于毫无用处。

尽管jvlacelle的回答在技术上是正确的,但它“过分简化了”,因为它以某些“事物”为前提,这些事物通常是不正确的。假定不需要确定性结构,例如一个或多个时间趋势,一个或多个电平移动,一个或多个季节性脉冲或一个或多个一次性脉冲。此外,假设所识别的模型的参数随时间不变,并且临时识别的模型所基于的错误过程也随时间不变。忽略以上任何内容通常(总是在我看来!)是灾难的根源,或者更确切地说是“识别不佳的模型”。一个典型的例子是为航空公司系列和OP在其修订后的问题中提出的系列提出不必要的对数变换。不需要对他的数据进行任何对数转换,因为在198,207,218,219和256期间只有几个“异常”值,这些值未经处理就产生了错误的印象,即更高的误差方差。请注意,“异常值”是在考虑到任何经常会逃避人眼的所需ARIMA结构后才确定的。当误差方差随时间变化为非恒定时,需要进行转换;而当观察到的Y的方差随时间变化为非恒定时,则需要进行转换。 。原始程序仍然存在战术错误,即在任何上述补救措施之前过早选择转换。必须记住,思维敏捷的ARIMA模型识别策略是在60年代初期开发的,但此后进行了许多开发/改进。未被处理的219和256会产生错误的印象,即较高的误差方差较大。注意,“异常值”是在考虑到任何经常会逃避人眼的所需ARIMA结构后才确定的。当误差方差随时间变化为非恒定时,需要进行转换;而当观察到的Y的方差随时间变化为非恒定时,则需要进行转换。 。原始程序仍然存在战术上的错误,即在任何上述补救措施之前过早选择转换。必须记住,思维敏捷的ARIMA模型识别策略是在60年代初期开发的,但此后进行了许多开发/改进。未被处理的219和256会产生错误的印象,即较高的误差方差较大。注意,“异常值”是在考虑到任何经常会逃避人眼的所需ARIMA结构后才确定的。当误差方差随时间变化为非恒定时,需要进行转换;而当观察到的Y的方差随时间变化为非恒定时,则需要进行转换。 。原始程序仍然存在战术上的错误,即在任何上述补救措施之前过早选择转换。必须记住,思维敏捷的ARIMA模型识别策略是在60年代初期开发的,但此后进行了许多开发/改进。识别时要考虑到任何所需的ARIMA结构,该结构经常会逃脱人眼。当误差方差随时间变化为非恒定时,需要进行变换;而当观察到的Y的方差随时间变化为非恒定时,则需要进行变换。原始程序仍然存在战术上的错误,即在任何上述补救措施之前过早选择转换。必须记住,思维敏捷的ARIMA模型识别策略是在60年代初期开发的,但此后进行了许多开发/改进。识别时要考虑到任何所需的ARIMA结构,该结构经常会逃脱人眼。当误差方差随时间变化为非恒定时,需要进行变换;而当观察到的Y的方差随时间变化为非恒定时,则需要进行变换。原始程序仍然存在战术上的错误,即在任何上述补救措施之前过早选择转换。必须记住,思维敏捷的ARIMA模型识别策略是在60年代初期开发的,但此后进行了许多开发/改进。原始程序仍然存在战术上的错误,即在任何上述补救措施之前过早选择转换。必须记住,思维敏捷的ARIMA模型识别策略是在60年代初期开发的,但此后进行了许多开发/改进。原始程序仍然存在战术上的错误,即在任何上述补救措施之前过早选择转换。必须记住,思维敏捷的ARIMA模型识别策略是在60年代初期开发的,但此后进行了许多开发/改进。

数据发布后编辑:

使用http://www.autobox.com/cms/可以确定一个合理的模型,该软件包含了我在帮助开发过程中所提到的一些想法。在此处输入图片说明有关参数恒定性的Chow测试表明,应对数据进行分段,并且将最后94个观测值用作模型参数已随时间发生了变化。在此处输入图片说明这些最后的94个值产生了一个方程在此处输入图片说明,所有系数都有效。在此处输入图片说明。残差图表明合理的散布在此处输入图片说明,随后的ACF表明存在随机性在此处输入图片说明。实际和已清理图形显示出细微但明显的离群值,因此具有启发性。在此处输入图片说明。最后,对实际,拟合和预测进行了总结,总结了我们的工作,所有工作都不花时间在此处输入图片说明。众所周知,但常常被忘记的是,电源转换就像毒品....不当使用会伤害您。最后请注意,该模型具有AR(2)但不是AR(1)结构。


为什么我们不能进行对数变换?请参阅R中的AirPassengers数据集,该数据集具有可乘季节性。将日志转换为可加季节性。同样,如果我们不获取日志,则数据集的方差将增加,即,它不会是固定的。如何在不进行对数转换的情况下处理此类数据集?你能解释一下吗?
user2338823 '19

“他的数据不需要任何对数转换,因为在未经处理的时间段内只有几个“不寻常”的值产生了错误的印象,即较高的误差方差更大。” 方差恒定的平稳性假设与误差方差有关,而与原始序列的方差无关。R软件不允许人们自动识别并合并异常。请参阅有关该系列的autobox.com/cms/index.php/blog讨论。AND autobox.com/pdfs/vegas_ibf_09a.pdf
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幂变换的Box-Cox检验假设没有异常,因此它可以错误/无意间将变化的方差与期望值相关联,从而错误地建议需要变换。请参阅Tsay的文章docplayer.net/…(来自Box的一名学生)作为处理未处理的潜在确定性结构的介绍,再见,如果您不/不能处理违反第一时间的行为,那么您可能会错误地适应Tsay指出,可以通过幂变换或GLS进行方差变化。
IrishStat

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只是为了弄清楚概念,通过目视检查ACF或PACF,您可以选择(而不是估计)临时的ARMA模型。选择模型后,您可以通过使似然函数最大化,使平方和最小化来估计模型,或者在AR模型的情况下,可以通过矩量法来估计模型。

可以在检查ACF和PACF后选择ARMA模型。该方法依赖于以下事实:1)阶数为p的固定AR过程的ACF以指数速率变为零,而PACF在滞后p之后变为零。2)对于数量级为q的MA过程,理论ACF和PACF表现出相反的行为(滞后q后ACF截断,并且PACF相对较快地变为零)。

通常很容易检测到AR或MA模型的顺序。但是,对于同时包含AR和MA部分的进程,由于ACF和PACF都将衰减为零,因此它们被截断的延迟可能会变得模糊。

进行的一种方法是首先拟合低阶的AR或MA模型(在ACF和PACF中看起来更清晰的模型)。然后,如果还有其他结构,它将显示在残差中,因此将检查残差的ACF和PACF,以确定是否需要其他AR或MA项。

通常,您将不得不尝试诊断多个模型。您也可以通过查看AIC进行比较。

您首先发布的ACF和PACF建议使用ARMA(2,0,0)(0,0,1),即常规AR(2)和季节性MA(1)。该模型的季节性部分的确定方式与常规部分类似,但要注意季节性顺序的滞后性(例如,每月数据中的12、24、36等)。如果使用R,建议增加默认的滞后量显示acf(x, lag.max = 60)

您现在显示的图显示了可疑的负相关。如果此图与上一个图基于相同的图,则可能有太多差异。另请参阅这篇文章

第3章:你可以得到进一步的细节,其他的来源之一,在这里理论与方法:时间序列由Peter J. Brockwell和Richard A. Davis和这里


你是对的。我可能采取了一种差异太多。我有一个疑问。我做了一个简单的区别(i.imgur.com/1MjLzlX.png)和季节性(12)一个(i.imgur.com/E64Sd7p.png)既对日志数据。我应该看哪一个,季节性之一?
4everlearning 2014年

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@ 4everlearning正确,经过季节性差异后,ACF和PACF看起来更接近我们预期的平稳过程。您可以通过在R中拟合ARIMA(2,0,0)(0,1,1)arima(x, order = c(2,0,0), seasonal = list(order = c(0,1,1)))并显示残差的ACF和PACF开始。还应注意爱尔兰统计局提出的其他问题,您应该在分析中予以关注。
javlacalle 2014年

谢谢。我将如何查找那些AR和MA订单?另外,Akaike信息准则对我的模型产生负值。我知道这并不重要,尽管我不确定如何将其与其他模型进行比较,例如AIC = -797.74和AIC = -800.00。哪个更好?
4everlearning 2014年

您可以按照以上答案中给出的想法确定订单。如果您看到ACF相对较快地变为零,并且PACF在滞后2之后被截断,则可能是数据中存在AR(2)结构。相反的想法适用于检测MA。作为一般建议,从低阶模型开始,检查残差以寻找要添加到初始模型中的AR或MA结构。
javlacalle 2014年

通常,AIC越低,模型越好(假设您在两个模型中都使用相同比例的数据,也就是说,该系列应该在级别上或在要比较的所有模型中记录)。
javlacalle 2014年
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