什么是自相关函数?


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有人可以在时间序列数据中解释自相关函数吗?将acf应用于数据,应用程序是什么?



在广义静止时间序列的上下文中,它提供了时间序列与其滞后形式的依存关系的度量。
Cagdas Ozgenc

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它衡量当前值受时间序列中的先前值影响多少。
htrahdis 2013年

@htrahdis与标准回归设置一样,当心将相关性影响(或因果关系)混为一谈。
ub

@Andy该线程确实看起来很相似(感谢您对其进行定位),但是被接受的(并且唯一的)答案并没有直接解决这个问题:它专注于特定的acf。这样,它说明了如何解释acf,但是对于我来说,尚不清楚该材料中的任何材料是否总体上响应了当前对ACF的解释要求。
whuber

Answers:


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与常规采样数据不同,时间序列数据是有序的。因此,如果存在有用的时间模式,则可以利用有关样本的其他信息。自相关功能是用于在数据中查找模式的工具之一。具体来说,自相关函数会告诉您各个时间间隔之间分隔的点之间的相关性。例如,以下是一些具有离散时间序列的可能的acf函数值:

表示法是ACF(n =点之间的时间段数)=由n个时间段分隔的点之间的相关性。举例说明n的前几个值。

ACF(0)= 1(所有数据都与自身完全相关),ACF(1)=。9(一个点与下一个点之间的相关性是0.9),ACF(2)=。4(一个点之间的相关性并且领先两个时间点是0.4)...等等。

因此,ACF会根据分隔点间隔多少时间,告诉您它们之间的相互关系。这就是自相关的要点,对于不同的时间间隔值,这就是过去的数据点与将来的数据点之间的关联程度。通常,您会期望自相关函数随着点之间的距离越来越远(即,在上述符号中n变大)而朝着0下降,因为通常很难根据给定的数据集进一步预测未来。这不是规则,而是典型的。

现在,到第二部分...我们为什么要关心?ACF及其姐妹功能,部分Box-Jenkins / ARIMA建模方法使用自相关函数(稍后对此进行详细介绍)来确定时间序列中过去和将来的数据点之间的关系。可以将部分自相关函数(PACF)视为两个点之间的相关性,这些点之间以一定数量的周期n(BUT)分隔开,但是删除了相关相关性的影响。这很重要,因为可以说实际上每个数据点都只与NEXT数据点直接相关,而没有别的。但是,它将看起来好像当前点与将来的点相关,但这仅是由于“连锁反应”类型的影响,即T1与T2直接相关,而T2与T3直接相关,因此看起来像T1与T3直接相关。PACF将删除与T2之间的中间相关性,因此您可以更好地识别模式。一个不错的介绍是这里。

在线的《 NIST工程统计手册》也有关于这一章的内容,以及使用自相关和部分自相关的时间序列分析示例。我不会在这里重现它,但是仔细阅读它,您应该对自相关有更好的了解。


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让我给你另一个角度。

用时间序列的当前值绘制时间序列的滞后值。

如果您看到的图形是线性的,则意味着时间序列的当前值与时间序列的滞后值之间存在线性关系。

自相关值是衡量依赖关系线性度的最明显方法。

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