ANALIZA SZEREGÓW CZASOWYCH – metoda pasywna prognozowania, analizujemy jak zjawisko kształtuje się w czasie, nie rozpatrujemy przyczyn takiego zachowania.

1. SKŁADOWE SZEREGÓW CZASOWYCH

A. Systematyczne:

 Stały przeciętny poziom (CONST))

 Tendencja rozwojowa – trend

 Wahania sezonowe : multiplikatywne i addytywne

 Cykle koniunkturalne

B. Niesystematyczne:

 Wahania przypadkowe – nasza zmora i przekleństwo Uwaga!

Aby właściwiej rozpoznać składowe szeregu czasowego, musimy dysponować odpowiedniej długości szeregami czasowymi.

2. M

ETODY NAIWNE

1.

*

Błądzenie losowe Y

Y

t =

t− 1 (+ ε)

2. Szereg z tendencją rozwojową

a)

*

Y

Y

Y

Y

t

= t + ( t −

)

− 1

− 1

t − 2

Y

b)

*

t− 1

Y

Y

t

=

⋅ t−1

Yt− 2

c)

*

*

Y = Y

Y

c

Y

t =

+ wzgl ⋅

−

1

(

)

1 + c

t

t

bezwzg lub d)

t− 1

Y − Y

Y

c

k

p

=

, cwzgl =

k

( k − p)

− 1

bezwzg

k − p

Yp

3. Szereg czasowy z wahaniami sezonowymi

Np. dla kwartalnych wahań sezonowych *

Y

Y

t =

t− 4

Uwagi:

 Prognozy mają charakter krótkookresowy .

 Prognosta wykorzystuje zasadę status quo.

 Nie zawsze da się je zastosować, ale mogą być wykorzystywane w przypadku krótkich szeregów czasowych, czyli wtedy kiedy innych metod nie można zastosować.

 Oceny dopuszczalności prognozy dokonuje się na podstawie błędów prognozy ex post.

 Jeżeli w szeregu czasowym zmiennej oprócz składowych systematycznych występują stosunkowo duże wahania przypadkowe, to prognozy wyznaczone przy użyciu metod naiwnych będą obarczone dużymi błędami.

3. METODA ŚREDNIEJ RUCHOMEJ

1. Prosta średnia arytmetyczna i geometryczna

Y + Y +  + Y

*

1

2

t 1

Y

****Przykłady wag:

t

=

−

t − 1

a)liniowe:

T

t

2

**** Y *

w Y

w =

, t = ,

1 ,

2  T

T 1 =

+

∑ t t

t

T T

( + )

1

t= 1

b) harmoniczne:

1

w



t = wt− +

, t = ,

1 ,

2

, T; w = 0

1

T ( T − t + )

1

0

1

2. Średnia ruchoma prosta

t 1

*

Y

Y

t

= 1 ∑− i gdzie: k – stała wygładzania k i= t− k

3. Średnia ruchoma ważona

t 1

*

Y

Y w

t =

∑− i ⋅ i−( t− k− )1 gdzie : 0 < w1 < w2 < wk <=1

i= t − k

Uwagi:

 Prognosta wykorzystuje zasadę status quo.

 Jeżeli w szeregu czasowym zmiennej oprócz składowych systematycznych występują stosunkowo duże wahania przypadkowe, to prognozy wyznaczone przy użyciu metod naiwnych będą obarczone dużymi błędami. W celu poprawienia dokładności konstruowanych prognoz można zastosować średnie ruchome.

 Stosowane zwykle wtedy kiedy w szeregu występuje stały przeciętny poziom i wahania przypadkowe. Nie stosuje się dla tendencji rozwojowych i wahań sezonowych. (Wyjątek: notowania giełdowe).

 Mogą być wykorzystywane w przypadku krótkich szeregów czasowych, czyli wtedy kiedy innych metod nie można zastosować.

 Oceny dopuszczalności prognozy dokonuje się na podstawie błędów prognozy ex post.

4. BŁĘDY PROGNOZY EX POST

a) Błąd bezwzględny i błąd względny

OZNACZENIA

Przyjmijmy, ze pierwsza prognoza wygasła w

q

przedziale weryfikacji prognoz jest

t

q

=

*

wyznaczona na okres t=n+1, zaś ostatnia na

q = Y − Y

wzgl

Y

t

t

t

t

okres T

,

b) Średni bezwzględny błąd prognozy w przedziale weryfikacji (t należy do przedziału {n+1, ...., T} ) T

MAE (MAD) mean absolute error/deviation.

q

∑ t

Średnie odchylenie +/- wartości rzeczywistej od prognozy, Q

t= n

=

+ 1

wyrażone w jednostkach.

bezwzgl

T − n

c) Średni względny błąd prognozy Q w przedziale weryfikacji (t należy do przedziału {n+1, ...., T} ) T

1

Q

q

MAPE mean absolute percent(age) error

wzg =

∑

T −

wzgl

n

Średni błąd prognozy mierzony w procentach wartości t= n+ 1

rzeczywistej, często mnożony przez 100%, pozbawiony jednostek.

d) Średni kwadratowy błąd prognozy (s*)

MSE – mean square(d) error.

T

1

RMSE – root of mean square(d) error.

s* = RMSE = MSE =

∑ q 2

Czasami prognosta woli się pomylić częściej, ale T − n t= n+1

nieznacznie, niż rzadko, ale za to bardzo istotnie. Aby podkreślić występowanie tych dużych błędów podnosi je do kwadratu i dopiero te wartości wykorzystuje by liczyć średnie błędy.

Ponieważ MSE wyrażony jest w jednostkach do kwadratu, liczymy RMSE wyrażony w jednostkach. MSE i RMSE

najczęściej wykorzystywane są w zadaniach

optymalizacyjnych.

2

Document Outline

  • 1. SKŁADOWE SZEREGÓW CZASOWYCH
  • 4. BŁĘDY PROGNOZY EX POST