打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
ARIMA模型、随机游走模型RW模拟和预测时间序列趋势可视化

原文链接:http://tecdat.cn/?p=25122 

当一个序列遵循随机游走模型时,就说它是非平稳的。我们可以通过对时间序列进行一阶差分来对其进行平稳化,这将产生一个平稳序列,即零均值白噪声序列。例如,股票的股价遵循随机游走模型,收益序列(价格序列的差分)将遵循白噪声模型。

让我们更详细地了解这种现象。

由于随机游走序列的差分是白噪声序列,我们可以说随机游走序列是零均值白噪声序列的累积和(即积分)。有了这些信息,我们可以以 ARIMA 模型的形式定义 Random Walk 序列,如下所示:

ARIMA(0,1,0)
其中
- 自回归部分,p = 0
- 积分部分,d = 1
- 移动平均部分,q = 0

模拟随机游走序列

我们现在可以通过为arima.sim 提供适当的参数来模拟 R 中的随机游走序列, 如下所示:

R <- arima.sim

我们可以使用该plot.ts() 函数绘制新生成的序列 。

> plot.ts

正如我们可以清楚地观察到的,这是一个非平稳序列,它的均值和标准偏差随时间变化不是恒定的。


点击标题查阅往期内容

R语言结合新冠疫情COVID-19股票价格预测:ARIMA,KNN和神经网络时间序列分析

左右滑动查看更多

01

02

03

04

一阶差分序列

为了使序列平稳,我们取序列的一阶差分。

if <- diff

绘制时,您会注意到差分序列类似于白噪声。

该 Rf 序列的统计数据计算如下:

mean(Rf)
sd(Wf)

带偏移的随机游走序列

我们模拟的上述随机游走序列在均值附近上下徘徊。但是,我们可以让随机游走系列跟随上升或下降趋势,称为偏移。为此,我们为函数提供了一个额外的参数均值/截距  。这个截距是模型的斜率。我们还可以更改模拟序列的标准差。在下面的代码中,我们提供了 1 的平均值和 5 的标准差。

> Rt <- arima.sim
> plot.ts

估计随机游走模型

为了拟合具有时间序列偏移的随机游走模型,我们将遵循以下步骤

  • 取数据的一阶差分。

  • arima使用阶数为 的函数 将白噪声模型拟合到差分数据 c(0,0,0)

  • 绘制原始时间序列图。

  • abline通过提供通过将白噪声模型拟合为斜率得到的截距,使用该函数添加估计趋势 。

1. 一阶差分

为了使这个数列平稳,我们将取数列的差值。

> plot.ts

2. 将白噪声模型拟合到差分数据

我们现在可以使用 arima将白噪声模型拟合到差分数据。

> whodl <- arima

我们可以看到拟合的白噪声模型的截距为 0.67。

3. 绘制原始随机游走数据

这可以使用以下命令完成:

> plot.ts

4.添加估计趋势

现在在同一个图上,我们要添加估计的趋势。在本课开始时,我们解释了随机游走序列如何是零均值白噪声序列的累积和(即积分)。因此,截距实际上是我们随机游走序列的斜率。

我们可以使用函数绘制趋势线 ,其中 a 是截距,b 是线的斜率。在我们的例子中,我们将指定白噪声模型的“a=0”和“b=intercept”。

> abline

估计的趋势线将添加到我们的图中。



本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
CodingLabs - 时间序列分析基础
时间序列ARIMA模型详解:python实现店铺一周销售量预测
python时间序列分析(ARIMA模型)
最完整的时间序列分析和预测(含实例及代码)
时间序列预测-ARIMA模型
时间序列模式(ARIMA)
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服