Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Изучение сезонных колебаний в динамическом ряду



Расчёт индексов сезонности

Динамические ряды, состоящие из месячных или квартальных уровней обычно содержат периодические колебания, связанные со сменой времён года, и называются сезонными.

Для выявления интенсивности сезонных колебаний применяют различные способы расчёта индексов сезонности:

1) метод простых средних;

2) метод помесячных отношений;

3) метод скользящих средних.

Метод простых средних состоит в определении простой средней за одни и те же месяцы всего изучаемого периода, а затем в сопоставлении полученных средних со средней за весь изучаемый период.

Например: Имеются данные о механическом движении населения в Хабаровском крае (таблица 26):

Решение

Таблица 26 − Расчётная таблица

 

Месяц Сальдо миграции, чел. Сальдо миграции в среднем за 3 года Индексы сезонности, %
январь -17, 0 -186, 0 -153, 0 -118, 7
февраль -57, 0 71, 0 -110, 0 -32, 0
март 69, 0 -5, 0 71, 0 45, 0 -90
апрель 263, 0 189, 0 -463, 0 -3, 7
май 112, 0 13, 0 -150, 0 -8, 3
июнь 358, 0 -34, 0 -301, 0 7, 7 -10
июль -88, 0 -91, 0 -379, 0 -186, 0
август -182, 0 -181, 0 -358, 0 -240, 3
сентябрь 174, 0 14, 0 -193, 0 -1, 7 3, 2
октябрь -179, 0 -93, 0 -170, 0 -147, 3
ноябрь 164, 0 -61, 0 -219, 0 -38, 7
декабрь 89, 0 416, 0 -219, 0 95, 3 -180

1. Определяем среднемесячный уровень сальдо миграции за 3 года:

;

и т.д.

2. Вычисляем среднюю из среднемесячных уровней:

.

3. Находим индексы сезонности:

;

; и т.д. (таблица 26).

4. Изобразим сезонную волну на графике (рисунок 4):

Рисунок 4 – Сезонная волна сальдо миграции в Хабаровском крае

Метод помесячных отношений заключается в том, что вычисляется по каждому году цепные темпы роста месячных уровней, а затем из полученных отношений определяется средняя арифметическая.

Например: По данным предыдущего примера (таблица 26) рассчитаем индексы сезонности методом помесячных отношений:

Решение

Таблица 27 − Расчётная таблица

Месяц Помесячные отношения, % Средняя помесячных отношений, %
январь - -209, 0 -36, 8 -122, 9
февраль 335, 3 -38, 2 71, 9 123, 0
март -121, 1 -7, 0 -64, 5 -64, 2
апрель 381, 2 -3780, 0 -652, 1 -1350, 3
май 42, 6 6, 9 32, 4 27, 3
июнь 319, 6 -261, 5 200, 7 86, 3
июль -24, 6 267, 6 125, 9 123, 0
август 206, 8 198, 9 94, 5 166, 7
сентябрь -95, 6 -7, 7 53, 9 -16, 5
октябрь -102, 9 -664, 3 88, 1 -226, 4
ноябрь -91, 6 65, 6 128, 8 34, 3
декабрь 54, 3 -682, 0   -313, 8

 

1. Найдем цепные темпы роста:

; и т.д.

2. Рассчитаем их среднюю арифметическую:

; и т.д. (таблица 27).

Метод подвижных или скользящих средних. Главный уровень определяется путём вычисления 12-ти месячных скользящих средних.

Например: Воспользуемся данными о механическом движении населения в Хабаровском крае (таблица 26).

Решение

1. Расчёт 12-членной скользящей средней проведем по формуле средней хронологической:

;

;

и т. д.

Таблица 28 − Расчётная таблица

Месяц 12-членная скользящая средняя Индекс колеблемости, % Индексы сезонности, %
январь - 2, 0 -123, 2 - -9110, 2 147, 4 -4481, 4
февраль - -4, 7 -139, 2 - 3625, 5 89, 3 1857, 4
март - -7, 8 -151, 0 - 107, 1 -51, 0 28, 1
апрель - -13, 5 -160, 8 - -2438, 7 306, 5 -1066, 1
май - -9, 3 -193, 9 - -96, 0 93, 3 -1, 4
июнь - 5, 7 -214, 0 - 365, 9 155, 3 260, 6
июль 51, 8 -0, 5 - -169, 9 -1594, 2 177, 1 -708, 5
август 50, 1 -4, 8 - -363, 4 39490, 9 - -882, 0
сентябрь 52, 3 -28, 8 - 332, 5 -289, 7 - 19563, 8
октябрь 46, 2 -62, 8 - -387, 7 322, 5 - 21, 4
ноябрь 39, 0 -80, 7 - 421, 0 97, 1 - -32, 6
декабрь 18, 5 -103, 8 - 481, 1 -515, 4 - 259, 1

2. Рассчитаем индекс колеблемости по формуле ,

где − номер месяца;

− номер года.

; и т.д.

3. Рассчитаем индекс сезонности по формуле ,

где − число индексов колеблемости за месяц.

; и т.д. (таблица 28).

 

Модели периодических колебаний

 

Построение модели сезонной волны позволяет изучать размах сезонных колебаний. Модель периодических колебаний хорошо описывает ряд Фурье:

,

где − определяет номер гармоники ряда Фурье (обычно от 1 до 4).

При решении уравнения параметры определяются на основе положений метода наименьших квадратов.

Для вычисления параметров уравнения ряда Фурье используют следующие формулы:

; ; .

Последовательные значения (времени) выражаются в радиальной мере или в градусах и определяются от 0 с увеличением (приростом), равным

где − число уровней эмпирического ряда.

Для изучения сезонности используют (по числу месяцев в году) или (по числу кварталов в году).

При значения представлены в таблице 29.

 

Таблица 29 − Значения синусов и косинусов , при

 

0, 866 0, 5 -0, 5 0, 5 0, 866 0, 866
0, 5 -0, 5 -1 -0, 5 0, 866 0, 866 -0, 866
-1 -1
-0, 5 -0, 5 -0, 5 0, 866 -0, 866 0, 866
-0, 866 0, 5 -0, 5 0, 5 -0, 866 -0, 866
-1 -1
-0, 866 0, 5 -0, 5 -0, 5 0, 866 -1 0, 866
-0, 5 -0, 5 -0, 5 -0, 866 0, 866 -0, 866
-1 -1
0, 5 -0, 5 -1 -0, 5 -0, 866 -0, 866 0, 866
0, 866 0, 5 -0, 5 -0, 5 -0, 866 -1 -0, 866

 

На практике при выравнивании ряда Фурье обычно рассчитывают не более 4 гармоник, а затем определяют гармонику, которая наилучшим образом описывает периодичность изменений уровней динамического ряда.

Так при : ;

: ;

: ;

: .

Остаточные дисперсии , рассчитанные по каждой из четырёх гармоник, позволяют сделать вывод, какая гармоника Фурье лучше описывает периодичность изменений в исследуемом временном ряду.

Например: По данным о механическом движении населения в Хабаровском крае (таблица 26) определить модель сезонной волны, рассчитав четыре гармоники ряда Фурье.

Решение

 

1. Рассчитаем показатели, необходимые для получения уравнения по первой гармонике (таблица 29):

; ;

.

Отсюда уравнение первой гармоники имеет вид:

2. Определим теоретические значения первой гармоники:

;

;

и т.д. (таблица 30).

3. Рассчитаем уравнение второй гармоники .

Находим параметры и : ;

;

.

4. Определим теоретические значения второй гармоники:


и т.д. (таблица 30).

5. Рассчитаем уравнение третьей гармоники: :

; ;

.

6. Найдём теоретические значения третьей гармоники:

;

и т.д. (таблица 30).

7. Определим уравнение четвёртой гармоники

;

; ;

.

8. Рассчитаем теоретические значения четвёртой гармоники:

;

и т.д. (таблица 30).

9. Сальдо миграции наилучшим образом описывается уравнением параболы второго порядка вида .

10. Рассчитаем вклад в дисперсию каждой гармоники (таблица 31).

 

;

;

и т.д.

 

Вклад в дисперсию определяется по формуле: и т.д. (таблица 31).

 

Вклад отдельный определяется:

 

; (таблица 31)

 


Таблица 30 − Расчётные данные для определения четырёх гармоник Фурье

 

Месяц   Сальдо мигра-ции, чел.  
  -17, 0     -17     -24, 7   -17     -64, 2   -17     -51, 4   -17     -115, 4
январь
февраль -57, 0 -49, 4 -28, 5 -5, 3 -28, 5 -49, 4 -61, 2 -57 -67, 0 24, 7 -42, 7 -18, 4
март 69, 0 34, 5 59, 8 1, 4 -34, 5 59, 8 -15, 4 -69 -28, 2 -17, 3 -29, 9 -12, 6
апрель 263, 0 -7, 3 -263 32, 1 -263 37, 9 0, 0 0, 0 -26, 2
май 112, 0 -56 97, 0 -27, 1 -56 -97, 0 28, 2 40, 9 28, 0 -48, 5 89, 5
июнь 358, 0 -310, 0 -53, 8 -310, 0 -37, 9 -43, 6 155, 0 268, 5 -28, 1
июль -88, 0 -80, 0 -88 -119, 5 -132, 2 88, 0 0, 0 -196, 3
август -182, 0 157, 6 -98, 9 -91 -157, 6 -154, 2 -148, 5 -78, 8 136, 5 -100, 0
сентябрь 174, 0 -87 -150, 7 -105, 3 -87 150, 7 -121, 2 -108, 4 43, 5 75, 3 -92, 9
октябрь -179, 0 -97, 5 -58, 1 -179 -63, 8 0, 0 0, 0 -127, 9
ноябрь 164, 0 -142, 0 -77, 6 -82 -142, 0 -22, 3 -164 -35, 0 -41, 0 71, 0 13, 5
декабрь 89, 0 77, 1 -44, 5 -51, 0 44, 5 -77, 1 -35, 1 -89 -29, 3 -38, 5 -66, 7 -13, 8
  -186, 0     -186     -24, 7   -186     -64, 2   -186     -51, 4   -186     -652, 7
январь
февраль 71, 0 61, 5 35, 5 -5, 9 35, 5 61, 5 -61, 2 -67, 0 -35, 5 53, 2 -18, 4
март -5, 0 -2, 5 -4, 3 0, 5 2, 5 -4, 3 -15, 4 -28, 2 2, 5 2, 2 -12, 6
апрель 189, 0 -7, 3 -189 32, 1 -189 37, 9 0, 0 -26, 2
май 13, 0 -6, 5 11, 3 -27, 1 -6, 5 -11, 3 28, 2 40, 9 -6, 5 -5, 6 89, 5
июнь -34, 0 29, 4 -17 -53, 8 -17 29, 4 -37, 9 -34 -43, 6 -25, 5 -28, 1
июль -91, 0 -80, 0 -91 -119, 5 -132, 2 -91 0, 0 -196, 3
август -181, 0 156, 7 90, 5 -98, 9 -90, 5 -156, 7 -154, 2 -148, 5 90, 5 135, 7 -100, 0
сентябрь 14, 0 -7 -12, 1 -105, 3 -7 12, 1 -121, 2 -108, 4 -7 6, 1 -92, 9
октябрь -93, 0 -97, 5 -58, 1 -93 -63, 8 -93 0, 0 -127, 9
ноябрь -61, 0 -30, 5 52, 8 -77, 6 30, 5 52, 8 -22, 3 -35, 0 30, 5 -26, 4 13, 5
декабрь 416, 0 360, 3 -208 -51, 0 -360, 3 -35, 1 -416 -29, 3 -208 -312, 0 -13, 8
  -153, 0     -153     -24, 7   -153     -64, 2   -153     -51, 4   -153     -115, 4
январь
февраль -110, 0 -95, 3 -55 -5, 9 -55 -95, 3 -41, 0 -110 -67, 0 -82, 5 -18, 4
март 71, 0 35, 5 61, 5 0, 5 -35, 5 61, 5 -35, 6 -71 -28, 2 -35, 5 -30, 7 -12, 6
апрель -463, 0 -463 -7, 3 -8, 3 37, 9 -463 0, 0 -26, 2
май -150, 0 -129, 9 -27, 1 129, 9 8, 0 -150 40, 9 65, 0 89, 5
июнь -301, 0 260, 7 -150, 5 -53, 8 -150, 5 260, 7 -17, 7 -301 -43, 6 150, 5 -225, 7 -28, 1
июль -379, 0 -80, 0 -379 -79, 0 -132, 2 -379 0, 0 -196, 3
август -358, 0 310, 0 -98, 9 -179 -310, 0 -134, 0 -148, 5 268, 5 -100, 0
сентябрь -193, 0 96, 5 167, 1 -105, 3 96, 5 -167, 1 -141, 4 -193 -108, 4 96, 5 -83, 6 -92, 9
октябрь -170, 0 -97, 5 -98, 5 -170 -63, 8 -170 0, 0 -127, 9
ноябрь -219, 0 -109, 5 189, 7 -77, 6 109, 5 189, 7 -42, 5 -35, 0 109, 5 -94, 8 13, 5
декабрь -219, 0 -189, 7 109, 5 -51, 0 -109, 5 189, 7 -14, 9 -29, 3 109, 5 164, 2 -13, 8
Итого -1886 - 995, 5 812, 0 -1884, 5 -709, 5 -740, 4 -1926, 4 -69 -1886, 0 -576, 4 171, 5 -2423, 2
                                                       

 


Таблица 31 − Распределение дисперсии между гармониками

 

Вклад в дисперсию Вклад, %
отдельный суммарный
27, 7 45, 1 1400, 7 9 80910, 2 42, 3 42, 3
-39, 4 -41, 1 1620, 8 1 313 472, 0 56, 6 98, 9
12, 8 -5, 8 98, 7 4 874, 8 0, 2 99, 1
-6, 4 19, 1 202, 9 20 581, 2 0, 9 100, 0
Итого - - - 2 319 838, 2 100, 0 -

 

Результаты расчётов свидетельствуют о том, что вторая гармоника наилучшим образом описывает исследуемый процесс.

11. Периодическая модель имеет вид:

, а прогноз можно осуществлять, используя формулу:

.

Прогноз на январь 2012 года будет составлять:

.

Прогноз на февраль 2012 года:

.


Поделиться:



Популярное:

Последнее изменение этой страницы: 2017-03-09; Просмотров: 735; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.052 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь