趋势外推预测 这一篇就够了(附上例题)~~~~~~~~~~~

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趋势外推预测 这一篇就够了(附上例题)~~~~~~~~~~~

2023-08-10 12:05| 来源: 网络整理| 查看: 265

@[TOC](文章预览:) #1.直线趋势 #1.1定义

        直线趋势法又称直线趋势预测法、线性趋势预测法,是对观察期的时间序列数据表现为接近一条直线,表现为近似值的上升和下降时采用的一种预测方法。

#1.2模型:

#1.3适用条件

        直线趋势法满足且特点是一阶差分约为一个常数。

#1.4参数估计

利用最小二乘法对模型进行的参数估计:

目标: 

求偏导:

既:

化简得:

求偏导:

 令即:

 

 

 若以时间序列中的中点为时间原点(对时间进行编号),即满足,可化简为下式:

 

#1.5编号方法

编号方法:

如果时间序列有偶数项,则对称编号方式:

… , −5, −3,−1, 1, 3, 5, …

·如果时间序列有奇数项,则对称编号方式:

… , −2, −1, 0, 1, 2, …

#1.6实例

计算序列的一阶差分,列于表中,从计算结果可以看出,一阶差分大体接近。因此,可配合直线趋势模型来预测。

 代入公式,解得:

 所求直线预测模型为:

 

#2指数曲线法 #2.1定义 指数曲线法是一种重要的趋势外推法。当描述某一客观事物的指标或参数在散点图上的数据点构成指数曲线或近似指数曲线时, 表明该事物的发展是按指数规律或近似指数规律变化。 #2.3模型

 上式中𝑎、𝑏为参数;𝑡为时间。

图像如下图:

#2.4适用条件 指数增长曲线预测模型的特点是环比发展速度为一个常数,即:

#2.5参数估计

两边取对数,可以化成直线模型:

由上式观测可得知对数的一阶差分为一个常数,即:

同样的,可以用最小二乘法对式子进行与的参数估计:

要使上式目标取最小,对分别对求偏导,令偏导等于0

求偏导:

即:

化简得:

                          ①

求偏导:

即:

化简得:

                 ②

合并①②式:

若以时间序列中的中点为时间原点,即满足,可化简为下式:

再对其取反对数,即可估计出参数

#2.6实例

        某市居民储蓄存款余额资料如下表所示,试预测2000年该市居民储蓄存款余额

        分析:从结果可以看出,环比发展速度大体上接近,因此,可以配合 指数曲线预测模型进行预测。

求反对数得:

 

则指数曲线预测模型为:

 将代入预测模型,可得2000年该市居民储蓄存款余额的预测值为:

#3修正指数曲线法 #3.1定义

        采用指数曲线外推预测,存在预测随着时间推移无限增大的问题。这导致与客观事实是不一致的,因为任何事物的发展都有其一定的限度,不可能无限增长。例如,商品的销售量,在其市场成长期内可能会按照指数曲线增长,但随着时间的推移,其增长的趋势可能会减缓以至于停滞。对于这种情况,可以考虑改用修正指数曲线进行预测。

#3.2模型

 其中k值表示对指数曲线模型进行某种修正

#3.3适用条件

由指数的一阶差分:

则一阶差分的环比

 所以修正指数曲线预测模型的特征为一阶差分的环比为一个常数

#3.4图像

一阶导数决定函数的单调性性、二阶导数决定函数的凹凸性可得:

        当k>0、 a



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