统计学第九章时间序列分析

统计学第九章时间序列分析第1页，课件共89页，创作于2023年2月大多数经济与商务活动都是连续不断进行着的，相关统计资料往往表现出一个时间序列第2页，课件共89页，创作于2023年2月第九章时间序列分析§9.1时间序列分析概述§9.2时间序列的水平指标§9.3

时间序列的速度指标§9.4

时间序列的因素分析第3页，课件共89页，创作于2023年2月§9.1时间序列分析概述一、时间序列的概念及构成要素二、时间序列的种类三、编制时间序列的原则第4页，课件共89页，创作于2023年2月时间序列把反映现象发展水平的统计指标数值，按照时间先后顺序排列起来所形成的统计数列。或称动态数列.两个构成要素：现象所属的时间反映现象发展水平的指标数值时间序列的概念及构成要素第八章时间序列分析（TimeSeries）第5页，课件共89页，创作于2023年2月年份国内生产总值（亿元）年份国内生产总值（亿元）19841985198619871988198919901991199219937171.08964.410202.211962.514928.316909.218547.921617.826638.134634.4199419951996199719981999200020012002200346759.458478.167884.674462.678345.282067.589442.295933.3102398.0116694.0要素一：时间t要素二：指标数值a第八章时间序列分析第6页，课件共89页，创作于2023年2月美国一家药厂1991年运行15年26个月高度发展月收入：$5.7万$30万6/4，1993生产大楼夷为平地火财产physicalproperty收入损失lostofincome保险易测算难测算一个可行的办法在大楼重建期内（7个月），按以往的收入情况预测重建期可能的收入，包括增长趋势，季节调整等。第7页，课件共89页，创作于2023年2月时间序列分析就是要研究经济现象随时间发展变化的特征与规律，以达到对客观经济现象运行现状的认识、未来发展变化趋势的把握。时间序列分析：了解现在，把握未来。第8页，课件共89页，创作于2023年2月按序列中所排列指标的表现形式不同分为：绝对数序列相对数序列平均数序列（平均指标序列）（相对指标序列）时点序列时期序列时间序列的种类（总量指标序列）第八章时间序列分析第9页，课件共89页，创作于2023年2月

中国GDP、消费、人口等时间序列年份GDP最终消费最终消费率年末人口人均消费率（亿元）（亿元）（%）（万人）（元/人）199018319.511365.261.3114333994.0199121280.413145.960.81158231135.0199225863.615952.159.91171711361.4199334500.620182.158.31185171702.9199447110.927216.258.21198502270.9199559404.934529.459.01211212850.8199668498.240171.758.61223893282.3合计274978.1162562.6———

在表中：GDP、最终消费、年末人口为绝对数时间序列；

最终消费率为相对数时间序列；

人均消费为平均数时间序列第10页，课件共89页，创作于2023年2月各期指标数值所属时间可比各期指标数值总体范围可比各期指标数值计算口径可比各期指标数值经济内容可比保证序列中各期指标数值的可比性编制时间序列的基本原则第九章时间序列分析第11页，课件共89页，创作于2023年2月时间数列常用分析方法通过时间数列的分析指标来揭示现象的发展变化状况和发展变化程度通过对影响时间数列的构成因素进行分解分析，揭示现象随时间变化而演变的规律指标分析法构成因素分析法第九章时间序列分析第12页，课件共89页，创作于2023年2月第九章时间序列分析§9.1时间序列分析概述§9.2时间序列的水平指标§9.3

时间序列的速度指标§9.4

时间序列的因素分析第13页，课件共89页，创作于2023年2月§9.2时间序列的水平指标一、发展水平和平均发展水平二、增长量和平均增长量第14页，课件共89页，创作于2023年2月发展水平指时间序列中每一项指标数值设时间序列中各期发展水平为：或：最初水平中间水平最末水平（N项数据）（n+1项数据）第九章时间序列分析基期和报告期第15页，课件共89页，创作于2023年2月平均发展水平又叫序时平均数，是把时间序列中各期指标数值加以平均而求得的平均数一般平均数与序时平均数的区别：计算的依据不同：前者是根据变量数列计算的，后者则是根据时间序列计算的；

说明的内容不同：前者表明总体内部各单位的一般水平，后者则表明整个总体在不同时期内的一般水平。第九章时间序列分析第16页，课件共89页，创作于2023年2月序时平均数的计算方法⒈计算绝对数时间序列的序时平均数⑴由时期序列计算，采用简单算术平均法第九章时间序列分析第17页，课件共89页，创作于2023年2月年份能源生产总量（万吨标准煤）200220032004200520061187291290341326161324101240002002-2006年中国能源生产总量【例】第九章时间序列分析第18页，课件共89页，创作于2023年2月⑵由时点序列计算①由连续时点序列计算对于逐日记录的时点序列可视其为连续

※间隔相等时，采用简单算术平均法序时平均数的计算方法第九章时间序列分析第19页，课件共89页，创作于2023年2月日期6月1日6月2日6月3日6月4日6月5日收盘价16.2元16.7元17.5元18.2元17.8元解：某股票连续5个交易日价格资料如下：【例】第九章时间序列分析第20页，课件共89页，创作于2023年2月⑵由时点序列计算①由连续时点序列计算

※间隔不相等时，采用加权算术平均法对于逐日记录的时点序列,每变动一次才登记一次序时平均数的计算方法第九章时间序列分析第21页，课件共89页，创作于2023年2月某企业5月份每日实有人数资料如下：日期1~9日10~15日16~22日23~31日实有人数780784786783解：【例】第九章时间序列分析第22页，课件共89页，创作于2023年2月②由间断时点序列计算每隔一段时间登记一次，表现为期初或期末值

※间隔相等

时，采用简单序时平均法一季度初二季度初三季度初四季度初次年一季度初序时平均数的计算方法第23页，课件共89页，创作于2023年2月时间3月末4月末5月末6月末库存量（百件）66726468解：第二季度的月平均库存额为：某商业企业2003年第二季度某商品库存资料如下，求第二季度的月平均库存额。【例】第九章时间序列分析第24页，课件共89页，创作于2023年2月

※间隔不相等

时，采用加权序时平均法90天90天180天一季度初二季度初三季度初次年一季度初第九章时间序列分析第25页，课件共89页，创作于2023年2月时间1月1日5月31日8月31日12月31日社会劳动者人数362390416420单位：万人某地区2002年社会劳动者人数资料如下：【例】第九章时间序列分析解：则该地区该年的月平均人数为：第26页，课件共89页，创作于2023年2月⒉计算相对数时间序列的序时平均数基本公式⑴a、b均为时期数列时序时平均数的计算方法第九章时间序列分析第27页，课件共89页，创作于2023年2月月份一二三计划利润（万元）200300400利润计划完成程度（﹪）125120150某化工厂某年一季度利润计划完成情况如下：因为所以，该厂一季度的计划平均完成程度为：【例】第九章时间序列分析第28页，课件共89页，创作于2023年2月⑵a、b均为时点序列时⑶a为时期序列、b为时点序列时第九章时间序列分析第29页，课件共89页，创作于2023年2月月份三四五六七工业增加值（万元）11.012.614.616.318.0月末全员人数（人）20002000220022002300【例】已知某企业的下列资料：要求计算：①该企业第二季度各月的劳动生产率；②该企业第二季度的月平均劳动生产率；③该企业第二季度的劳动生产率。第九章时间序列分析第30页，课件共89页，创作于2023年2月四月份：五月份：六月份：解：①第二季度各月的劳动生产率：第九章时间序列分析第31页，课件共89页，创作于2023年2月③该企业第二季度的劳动生产率：②该企业第二季度的月平均劳动生产率：第九章时间序列分析第32页，课件共89页，创作于2023年2月第九章时间序列分析平均发展水平序时平均方法总量指标时期数列简单算术平均时点数列连续时点间隔相等简单算术平均间隔不等加权算术平均间断时点间隔相等两次简单平均间隔不等先简单后加权相对指标、平均指标视情况选用：先平均再相除、先加总再相除、加权算术平均、加权调和平均等第33页，课件共89页，创作于2023年2月§9.2时间序列的水平指标一、发展水平和平均发展水平二、增长量和平均增长量第34页，课件共89页，创作于2023年2月增长量指报告期水平与基期水平之差设时间序列中各期发展水平为：逐期增长量累计增长量二者的关系：⒈⒉第九章时间序列分析第35页，课件共89页，创作于2023年2月平均增长量逐期增长量的序时平均数年距增长量本期发展水平与去年同期水平之差，目的是消除季节变动的影响第九章时间序列分析第36页，课件共89页，创作于2023年2月第九章时间序列分析§9.1时间序列分析概述§9.2时间序列的水平指标§9.3

时间序列的速度指标§9.4

时间序列的因素分析第37页，课件共89页，创作于2023年2月一、发展速度和增长速度二、平均发展速度和平均增长速度§9.3

时间序列的速度指标第38页，课件共89页，创作于2023年2月发展速度指报告期水平与基期水平的比值，说明现象的变动程度设时间序列中各期发展水平为：环比发展速度定基发展速度（年速度）（总速度）第九章时间序列分析第39页，课件共89页，创作于2023年2月环比发展速度与定基发展速度的关系：第九章时间序列分析第40页，课件共89页，创作于2023年2月年距发展速度增长速度指增长量与基期水平的比值，说明报告期水平较基期水平增长的程度第九章时间序列分析第41页，课件共89页，创作于2023年2月环比增长速度定基增长速度年距增长速度说明第九章时间序列分析发展速度与增长速度性质不同。前者是动态相对数，后者是强度相对数；定基增长速度与环比增长速度之间没有直接的换算关系。第42页，课件共89页，创作于2023年2月1、环比增长速度的连乘并不等于定基增长速度；

2、可由环比增长速度计算定基增长速度：注意：+1连乘-1定基发展速度定基增长速度环比发展速度环比增长速度第43页，课件共89页，创作于2023年2月增长1%的绝对值指现象每增长1﹪所代表的实际数量定基增长速度增长1%的绝对值环比增长速度增长1%的绝对值第九章时间序列分析第44页，课件共89页，创作于2023年2月一、发展速度和增长速度二、平均发展速度和平均增长速度§9.3

时间序列的速度指标第45页，课件共89页，创作于2023年2月各环比发展速度的平均数，说明现象每期变动的平均程度平均发展速度平均增长速度说明现象逐期增长的平均程度第九章时间序列分析第46页，课件共89页，创作于2023年2月平均发展速度的计算⑴几何平均法（水平法）即有：从最初水平a0出发，每期按一定的平均发展速度发展，经过n个时期后，达到最末水平an，则有:基本要求第九章时间序列分析第47页，课件共89页，创作于2023年2月计算公式⑴几何平均法（水平法）平均发展速度的计算总速度环比速度第九章时间序列分析第48页，课件共89页，创作于2023年2月有关指标的推算:几何平均法（水平法）⒈推算最末水平an：⒉预测达到一定水平所需要的时间n：第九章时间序列分析第49页，课件共89页，创作于2023年2月⒊计算翻番速度：翻番数有关指标的推算:几何平均法（水平法）解：【例】已知某化肥厂2000年的产量为20万吨，如果2010年产量翻1.5番，将会达到多少？第九章时间序列分析第50页，课件共89页，创作于2023年2月平均增长速度为：解：【例】1980年我国生产水泥7986万吨，1994年达到40500万吨，计算1980年至1994年我国水泥产量翻了几番？每年平均增长速度为多少？

第九章时间序列分析第51页，课件共89页，创作于2023年2月平均发展速度的计算⑵方程法（累计法）从最初水平a0出发，每期按一定的平均发展速度发展，经过n个时期后，达到各期实际水平之和等于各期推算水平之和基本要求第九章时间序列分析第52页，课件共89页，创作于2023年2月计算公式的推导由基本要求有，各期推算水平分别为各期定基发展速度之和（该一元n次方程的正根即为平均发展速度）第九章时间序列分析第53页，课件共89页，创作于2023年2月①逐渐逼近法②查“累计法查对表”法【例】某公司2002年实现利润15万元，计划今后三年共实现利润60万元，求该公司利润应按多大速度增长才能达到目的。解：求解方法（关于的一元n次方程）第九章时间序列分析第54页，课件共89页，创作于2023年2月累计法查对表递增速度间隔期1～5年平均每年增长﹪各年发展水平总和为基期的﹪1年2年3年4年5年………………14.9114.90246.92398.61572.90773.1715.0115.00247.25399.34574.24991.0415.1115.10247.58400.06575.571075.57………………第九章时间序列分析第55页，课件共89页，创作于2023年2月两种方法的比较:几何平均法适用于着重考察期末所达到的水平情况，如期末所达到的生产能力、产值、人口增长等；方程法适用于着重考察各期现象发展水平的总和，如累计新增固定资产、累计基本建设投资等。平均发展速度的计算几何平均法：方程法：第九章时间序列分析第56页，课件共89页，创作于2023年2月应用平均发展速度应注意的问题平均发展速度要和各环比发展速度结合分析；总平均发展速度要和分段平均发展速度结合分析；总平均发展速度要联系基期水平进行分析。第九章时间序列分析第57页，课件共89页，创作于2023年2月第九章时间序列分析§9.1时间序列分析概述§9.2时间序列的水平指标§9.3

时间序列的速度指标§9.4

时间序列的因素分析第58页，课件共89页，创作于2023年2月§9.4时间序列的因素分析一、时间序列的构成因素二、长期趋势的测定第59页，课件共89页，创作于2023年2月影响时间序列变动的因素可分解为：（1）长期趋势（T）（2）季节变动（S）（3）循环变动（C）（4）不规则变动（I）可解释的变动—不可解释的变动一、时间序列的构成因素第60页，课件共89页，创作于2023年2月

长期趋势指现象在一段相当长的时期内所表现的沿着某一方向的持续发展变化。

影响长期趋势的因素有人口、技术、消费者偏好等长期因素。第61页，课件共89页，创作于2023年2月

循环变动指以若干年（月、季）为一定周期的有一定规律性的周期性波动。其表现为指标的若干期有规律性地在长期趋势线之上，有若干期在线下，呈交替出现状。第62页，课件共89页，创作于2023年2月

季节变动指在一年中随季节的更替而出现的有规律的变动。不规则变动指现象受众多偶然因素的影响而呈无规则变动。不规则因素是排除了长期趋势因素、循环因素、季节因素后其它不可预见因素。

时间序列分析的任务：通过分析，分离出各因素的具体作用，揭示各因素的变动规律及特征，为预测提供依据。第63页，课件共89页，创作于2023年2月时间序列的组合模型（1）加法模型：Y=T+S+C+I计量单位相同的总量指标对长期趋势产生的或正或负的偏差（2）乘法模型：Y=T·S·C·I计量单位相同的总量指标对原数列指标增加或减少的百分比常用模型第九章时间序列分析第64页，课件共89页，创作于2023年2月§9.4时间序列的因素分析一、时间序列的构成因素二、长期趋势的测定第65页，课件共89页，创作于2023年2月把握现象随时间演变的趋势和规律；对事物的未来发展趋势作出预测；便于更好地分解研究其他因素。测定长期趋势的基本方法：①移动平均法②趋势线拟合法测定长期趋势的意义：第九章时间序列分析第66页，课件共89页，创作于2023年2月第九章时间序列分析

移动平均法（Movingaverages）通过平均每一个连续数列值来修匀时间序列的方法，是平滑法（smoothing）的一种。移动平均法的概念三项移动平均线第67页，课件共89页，创作于2023年2月移动平均法对时间数列的各项数值，按照一定的时距进行逐期移动，计算出一系列序时平均数，形成一个派生的平均数时间数列，以此削弱不规则变动的影响，显示出原数列的长期趋势。移动平均法的含义：第九章时间序列分析第68页，课件共89页，创作于2023年2月⒉计算各移动平均值，并将其编制成时间数列一般应选择奇数项进行移动平均；若原数列呈周期变动，应选择现象的变动周期作为移动的时距长度。移动平均法移动平均法的步骤：⒈确定移动时距第九章时间序列分析第69页，课件共89页，创作于2023年2月移动平均法奇数项移动平均:原数列移动平均新数列第九章时间序列分析第70页，课件共89页，创作于2023年2月移动平均移正平均新数列原数列移动平均法偶数项移动平均:第九章时间序列分析第71页，课件共89页，创作于2023年2月原数列三项移动平均五项移动平均四项移动平均第72页，课件共89页，创作于2023年2月移动平均对序列具有平滑修匀作用，移动项数越多，平滑修匀作用越强；由移动平均数组成的趋势值序列，较原序列的项数少，N为奇数时，趋势值序列首尾各少项；N为偶数时，首尾各少项；局限：不能完整地反映原序列的长期趋势，不便于直接根据修匀后的序列进行预测。移动平均法的特点第九章时间序列分析第73页，课件共89页，创作于2023年2月趋势线拟合法是通过数学方法对时间序列配合一条理想的趋势方程，使其与原序列曲线达到最优拟合直线趋势方程：曲线趋势方程：……第九章时间序列分析第74页，课件共89页，创作于2023年2月趋势线拟合法的基本程序判断趋势类型计算待定参数利用方程预测定性分析第九章时间序列分析第75页，课件共89页，创作于2023年2月判断趋势类型绘制散点图分析数据特征趋势线拟合法的基本程序第九章时间序列分析当数据的一阶差分趋近于一常数时，可以配合直线方程当数据的二阶差分趋近于一常数时，可以配合二次曲线方程当数据的环比发展速度趋近于一常数时，可配合指数曲线方程第76页，课件共89页，创作于2023年2月用最小平方法求解参数a、b，有直线趋势的测定直线趋势方程：经济意义：

数列水平的平均增长量第九章时间序列分析第77页，课件共89页，创作于2023年2月年份tGDP(y)tyt21994199519961997199819992000200120022003200420052006123456789101112137610.68491.39448.09832.210209.111147.712735.114452.916283.117993.719718.421454.723129.07610.616982.628344.039328.851045.566886.289145.7115623.2146547.9179937.0216902.4257456.4300677.0149162536496481100121144169合计91182505.81516487.3819【例】已知我国GDP资料（单位：亿元）如下，拟合直线趋势方程，并预测2007年的水平。第九章时间序列分析第78页，课件共89页，创作于2023年2月解：预测：第79页，课件共89页，创作于2023年2月01234567求解a、b的简捷方法0123-1-2-3取时间数列中间项为原点第九章时间序列分析第80页，课件共89页，创作于2023年2月当t=0时，有N为奇数时，令t=…，-3，-2，-1，0，1，2，3，…N为偶数时，令t=…，-5，-3，-1，1，3，5，…第九章时间序列分析第81页，课件共89页，创作于2023年2月年份ttGDP(y)tyt2199419951996199719981999200020012002200320042005200612345678910111213-6-5-4-3-2-101234567610.684