ARIMA 模型

目的

        预测

要求

        数据具有平稳性——“惯性”,平稳性要求数据的均值和方差不发生明显变化。

  •         严平稳:分布不随时间的改变而改变。
  •         弱平稳(大部分):期望与相关系数(依赖性)不变。未来某时刻的值X要依赖于它过去信息,所以需要依赖性。

差分法

        用以让不够平稳的数据变平稳

        方法如其名

自回归模型(AR)

        描述当前值与历史值之间的关系,用变量自身的历史时间数据对自身进行预测

        必须满足平稳性

        阶数指时间间隔

        p阶自回归过程的公式

                y_t = \mu + \sum_{i=1}^{p} \gamma_i y_{t - i} + \epsilon_t

        \mu是常数项,\gamma_i是自相关系数,\epsilon_t是误差。

        p自己选定 

        限制

        必须具有自相关性,若自相关系数小于0.5则不宜采用。

移动平均模型(MA)

        关注自回归模型中的误差项的累加

        q阶自回归过程的公式

        y_t = \mu + \epsilon_t + \sum_{i=1}^{q} \theta_i \epsilon_{t - i}

        能有效消除随机波动

差分自回归移动模型(ARIMA) 

        AR 与 MA结合,I指差分

        y_t = \mu + \sum_{i=1}^{p} \gamma_i y_{t - i} + \epsilon_t + \sum_{i=1}^{q} \theta_i \epsilon_{t - i}

        指定参数(p,d,q),d是差分的次数,一般1次就够

 参数pq的选取

        自相关函数ACF(autocorrelation function)

                有序的随机变量序列与其自身相比较

                反映同一序列在不同时序的取值之间的相关性

                公式

                        ACF(k) = \rho_k = \frac{Cov(y_t,y_{t-k})}{Var(y_t)}

                取值范围[-1, 1] 

        偏自相关函数(PACF)

                ACF还受其他阶数变量影响,PACF剔除中间的影响,只保留yt和yt-k的关系。

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