Como Brian diz em sua resposta: não existe uma regra simples sobre qual é a melhor. Por exemplo, o Escritório de Estatísticas Nacionais do Reino Unido mudou de HW para ARIMA e escreveu um artigo sobre o assunto. Embora eles tenham optado por mudar, provavelmente foi devido ao poder do pacote de software X12 (agora X13), que é baseado em ARIMA e muito poderoso, ao invés da própria técnica.
Além disso, você deve comparar as soluções State Space (Kalman Filter), que são ainda mais gerais. Os R's arima
, por exemplo, usam uma solução State Space sob o capô.
O Holt-Winters possui três parâmetros, por isso é simples, mas eles são basicamente fatores de suavização, para que não lhe diga muito se você os conhece. O ARIMA tem mais parâmetros, e alguns deles têm algum significado intuitivo, mas ainda não lhe diz muito. O Espaço de Estado pode ser complexo, mas você também pode modelar explicitamente as coisas para obter maior poder explicativo. Na minha opinião, de qualquer maneira.