adf时间序列数据平稳性检验实验指导

adf时间序列数据平稳性检验实验指导

文档介绍：ADF时间序列数据平稳性检验实验指导实验一时间序列数据平稳性检验实验指导一、实验目的:理解经济时间序列存在的不平稳性时间序列平稳性是什么意思,掌握对时间序列平稳性检验的步骤和各种方法时间序列平稳性是什么意思,认识利用不平稳的序列进行建模所造成的影响。二、基本概念:如果一个随机过程的均值和方差在时间过程上都是常数,并且在任何两时期的协方差值仅依赖于该两个时期间的间隔,而不依赖于计算这个协方差的实际时间,就称它是宽平稳的。时序图ADF检验PP检验三、实验内容及要求:1、实验内容:,主要内容:(1)、通过时序图看时间序列的平稳性,这个方法很直观,但比较粗糙;(2)、通过计算序列的自相关和偏自相关系数,根据平稳时间序列的性质观察其平稳性;(3)、进行纯随机性检验;(4)、平稳性的ADF检验;(5)、平稳性的pp检验。2、实验要求:(1)理解不平稳的含义和影响;(2)熟悉对序列平稳化处理的各种方法;(2)对相应过程会熟练软件操作,对软件分析结果进行分析。四、实验指导(1)、绘制时间序列图时序图可以大致看出序列的平稳性,平稳序列的时序图应该显示出序列始终围绕一个常数值波动,且波动的范围不大。如果观察序列的时序图显示出该序列有明显的趋势或周期,那它通常不是平稳序列,现以1964-1999年中国纱年产量序列(单位:万吨)来说明。在中建立工作文件,在“e”栏中选择“Dated-”,在右边的“”中输入起始年1964,终止年1999,点击ok则建立了工作文件。找到中国纱年产量序列的excel文件并导入命名该序列为sha,见图1-2。图1-1建立工作文件图1-2创建新序列SHA,如图1-2。点击主菜单Quick/Graph就可作图,见图1-3,分别是折线图()、条形图()、散点图()等,也可双击序列名,出现显示电子表格的序列观测值,然后点击工具栏的View/Graph。如果选择折线图,出现图1-4的对话框,在此对话框中键入要做图的序列,点击OK则出现折线图,横轴表示时间,纵轴表示纱产量,见图1-5adf时间序列数据平稳性检验实验指导,选择图1-5上工具栏可以对折线图做相应修饰。点击主菜单的Edit/Copy,然后粘贴到文档就变成了如图1-6的折线图。图1-3图1-4图1-5图1-6从图1-6可以看出,纱产量呈现波动中上升的趋势,显然不平稳,所以不是一个平稳序列。这一结论,还可以通过平稳性统计检验来进一步说明。(2)、通过相关图做平稳性判断为了进一步的判断序列SHA的平稳性,需要绘制出该序列的自相关图。双击序列名sha出现序列观测值的电子表格工作文件,点击View/adf时间序列数据平稳性检验实验指导,出现图1-7的相关图设定对话框,上面选项要求选择对谁计算自相关系数:原始序列(Level)、一阶差分()和二阶差分(),默认是对原始序列显示相关图。下面指定相关图显示的最大滞后阶数k,若观测值较多,k可取或;若样本量较小k一般取(表示时间序列观测值个数,表明不超过其的最大整数)。若序列是季节数据,一般k取季节周期的整数倍。设定完毕点击OK就出现图1-8的序列相关图和相应的统计量。图1-7图1-8相关图的左半部分是自相关和偏自相关分析图,垂立的两道虚线表示2倍标准差。右半部分是滞后阶数、自相关系数、偏自相关系数、Q统计量和相伴的概率。从自相关和偏自相关分析图可以看出自相关系数趋向0的速度相当缓慢,且滞后6阶之后自相关系数才落入2倍标准差范围以内,并且呈现一种三角对称的形式,这是具有单调趋势的时间序列典型的自相关图的形式,进一步表明序列是非平稳的。(3)、纯随机性判断一个时间序列是否有分析价值,要看序列观测值之间是否有一定的相关性,若序列各项之间不存在相关,即相应滞后阶数的自相关系数与0没有显著性差异,序列为白噪声序列,则图1-8中Q统计量正是对序列是否是白噪声序列即纯随机序列进行的统计检验,该检验的原假设和备择假设分别为:至少存在某个在图1-8中,由每个Q统计量的伴随概率可以看出,都是拒绝原假设的,说明至少存在某个k,使得滞后k期的自相关系数显著非0,也即拒绝序列是白噪声序列的原假设。进行时间序列分析,我们希望序列是平稳的时间序列平稳性是什么意思,且非随机的,若随机,前后观察值之间没有任何关系,没有信息可以提取。所以我们在研究时间序列之前,首先要对其平稳性和随机性进行检验,目的是对平稳且非随机序列进行研究。通过对1964-1999年中稳的,显示出波动中的上升趋势,进一步用自相关图-偏自相关图进行的平稳性检验发现自相关系数趋向0的速度相当缓慢,