Previsão de séries temporais não estacionárias


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Gostaria de prever as séries temporais não estacionárias, envolvendo várias suposições a priori cruciais após o estudo de instâncias de tais séries.

  1. Eu construí a função de distribuição de probabilidade de um ponto com média de tempo aproximada pela distribuição normal. Desse ponto de vista, desejo que a previsão não exceda isso quando . Em outras palavras, a variação de deve ser limitada.zt(l)l→∞zt(l)

    p^(x)=12πσ∞2exp⁡(-x22σ∞2)
    zt(eu)eu→∞zt(eu)
  2. A função de distribuição de probabilidade de dois pontos média também foi construída, o que levou à identificação da função de autocorrelação. forneceu .ρ(j)≈Umj-α0<α<0,5p^(xEu,Eu;xj,j)ρ(j)≈UMAj-α0 0<α<0,5

No começo, o processo de identificação Box-Jenkins me levou ao modelo , no entantoUMAREuMUMA(0 0,1,3)

  1. Não posso ter variação limitada até (que segue das equações para pesos BJ ). Ao mesmo tempo, não posso usar pois a autocorrelação inicial diminui lentamente (o que provavelmente é evidência de não estacionariedade de acordo com BJ). Este é o principal obstáculo para mim.ψ j d = 0d≠0 0ψjd=0 0

  2. Visualmente, a simulação do não coincide com o comportamento das minhas amostras. E correlações da primeira diferença da série estão em péssima concordância com as correlações que seguem o modelo.UMAREuMUMA(0 0,1,3)

  3. A análise dos resíduos mostra correlações significativas a partir do atraso 3. É por isso que minha afirmação inicial sobre o está incorreta.UMAREuMUMA(0 0,1,3)

Tentando ajustar diferentes , vejo que há correlações residuais significativas próximas ao lag para cada . Pode-se supor que eu precise do modelo (como opção limitadora), por exemplo, ARIMA fracionário.p p A R I M A ( ∞ , 0 , q )UMAREuMUMA(p,0 0,0 0)ppUMAREuMUMA(∞,0 0,q)

De [1] eu aprendi sobre os fracionários que são em vigor.A R I M A ( ∞ , 0 , q )UMAREuMUMA(p,d,q)UMAREuMUMA(∞,0 0,q)

  1. Não encontrei nenhum pacote GNU R com suporte a valores ausentes para isso. A falta de valores parece ser um tipo de desafio.

  2. As publicações sobre o ARIMA fracionário são bastante raras. Esses modelos fracionários são realmente usados? Talvez haja uma boa substituição dos modelos ARIMA para as minhas necessidades? A previsão não é minha especialidade, tenho apenas interesse pragmático.

  3. De literatura diferente (por exemplo [2]), aprendi que é praticamente impossível decidir entre ARIMA fracionário e modelos com "mudança de nível". No entanto, não encontrei o pacote para o GNU R se encaixar nos modelos de 'mudança de nível'.

[1]: Granger, Joyeux .: J. da série temporal anal. vol. 1 não. 1 1980, p.15

[2]: Grassi, de Magistris .: "Quando a memória longa encontra o filtro de Kalman: um estudo comparativo", Estatística Computacional e Análise de Dados, 2012, no prelo.

Atualização: para renderizar meu próprio progresso e responder @IrishStat

Minha afirmação sobre a distribuição de probabilidade de dois pontos é incorreta em geral. A função construída dessa maneira dependerá do comprimento total da série. Portanto, há um pouco a extrair disso. Pelo menos, o parâmetro chamado dependerá do comprimento completo da série.α

As listas 2 e 3 também foram atualizadas.

Meus dados estão disponíveis como arquivo dat aqui .

No momento atual, duvido entre a FARIMA e as mudanças de nível, e ainda não consigo encontrar o software apropriado para verificar essas opções. Essa também é minha primeira experiência com a identificação de modelos, portanto qualquer ajuda será apreciada.


Estou um pouco confuso com seus dados. Por exemplo, qual é o significado de 6325.76 ... e -.247831. O que está sendo observado? Os dados são cronológicos e igualmente espaçados no tempo? 6.325,76666666667 -,247831949032426 "770" 6.326,78333333333 ,0282060159445925 "771" 6.327,78333333333 ,162348034962085 "772" 6.328,78333333333 -,206057978534193 "773" 6.329,78333333333 -,427928912063427 "774" 6.330,78333333333 NA "775" 6331,78333333333 NA "776" 6332,78333333333 NA "777" 6333,78333333333 NA "778" 6334,78333333333 NA
— IrishStat

Este é o resultado write.table (). A primeira coluna é "nome da linha" (sem sentido), a segunda é o momento, o terceiro valor. São observações quase igualmente espaçadas, muitos dados são perdidos.
— 0x2207

As abordagens no domínio do tempo exigem dados igualmente espaçados, sem valores ausentes. Para fins pedagógicos, pegarei um subconjunto dos dados E assumirei que eles estão igualmente espaçados e tentarei caracterizá-los.
— precisa saber é o seguinte

Respostas:


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Eu nunca vi um modelo como o processo de identificação Box-Jenkins me levar ao modelo ARIMA (0,1,3), mas eu nunca tinha visto um cisne negro até eu ir para a Austrália. Publique seus dados, pois isso pode sugerir a necessidade de

  1. Detecção de intervenção levando a incluir mudanças de nível, tendências da hora local e outros
  2. Parâmetros variáveis ​​no tempo
  3. Variação de erro variável no tempo

Se seus dados são confidenciais, basta escalá-los.

OK, tendo recebido seus dados (cerca de 80000 leituras), selecionei 805 observações a partir do ponto 6287 e obtive.

insira a descrição da imagem aqui. Um ponto de mudança significativo foi detectado no período 137, sugerindo parâmetros variáveis ​​no tempo. As 668 observações restantes sugerem um modelo ARIMA pdq (3,0,0) com uma mudança de level.step que suporta suas conclusões preliminares sobre o lag 3 insira a descrição da imagem aqui.. O gráfico Real / Ajustado / Previsão é insira a descrição da imagem aquiO Gráfico Residual insira a descrição da imagem aquie a acf dos resíduos é insira a descrição da imagem aqui. Como a ACF dos resíduos mostra uma estrutura forte nos períodos 5 e 10, insira a descrição da imagem aquivocê pode investigar melhor a estrutura sazonal no lag 5. Espero que isso ajude.

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