应用Excel进行时间序列分析.ppt

1,应用Excel进行时间序列分析,zf,重点,1、Excel进行移动平均分析的操作步骤2、Excel进行指数平滑分析的操作步骤3、Excel进行趋势外推预测法的操作步骤4、Excel进行时间序列分解法的操作步骤,3,移动平均法是一种简单平滑预测技术，它的基本思想是：根据时间序列资料、逐项推移，依次计算包含一定项数的序时平均值，以反映长期趋势的方法。因此，当时间序列的数值由于受周期变动和随机波动的影响，起伏较大，不易显示出事件的发展趋势时，使用移动平均法可以消除这些因素的影响，显示出事件的发展方向与趋势（即趋势线），然后依趋势线分析预测序列的长期趋势。,4,1 Excel进行移动平均分析的操作步骤,简单移动平均法公式表明当t向前移动一个时期，就增加一个新近数据，去掉一个远期数据，得到一个新的平均数。由于它不断地“吐故纳新”，逐期向前移动，所以称为移动平均法。,由于移动平均可以平滑数据，消除周期变动和不规则变动的影响，使得长期趋势显示出来，因而可以用于预测。其预测公式为：,即以第t周期的一次移动平均数作为第t+1周期的预测值。,5,趋势移动平均法(线性二次移动平均法)当时间序列没有明显的趋势变动时，使用一次移动平均就能够准确地反映实际情况，直接用第t周期的一次移动平均数就可预测第t+1周期之值。但当时间序列出现线性变动趋势时，用一次移动平均数来预测就会出现滞后偏差。因此，需要进行修正，修正的方法是在一次移动平均的基础上再做二次移动平均，利用移动平均滞后偏差的规律找出曲线的发展方向和发展趋势，然后才建立直线趋势的预测模型。故称为趋势移动平均法。,6,应用举例,已知某商场19781998年的年销售额如下表所示，试预测1999年该商场的年销售额。,7,下面使用移动平均工具进行预测，具体操作步骤如下：1.选择工具菜单中的数据分析命令，此时弹出数据分析对话框。在分析工具列表框中，选择移动平均工具。下面使用移动平均工具进行预测，具体操作步骤如下：选择工具菜单中的数据分析命令，此时弹出数据分析对话框。在分析工具列表框中，选择移动平均工具。,8,9,10,从图可以看出，该商场的年销售额具有明显的线性增长趋势。因此要进行预测，还必须先作二次移动平均，再建立直线趋势的预测模型。而利用Excel 2000提供的移动平均工具只能作一次移动平均，所以在一次移动平均的基础上再进行移动平均即可。二次移动平均的方法同上，求出的二次移动平均值及实际值与二次移动平均值的拟合曲线，如下图所示。再利用前面所讲的截距 和斜率 计算公式可得：,11,于是可得t=21时的直线趋势预测模型为：,预测1999年该商场的年销售额为：,12,2 Excel进行指数平滑分析的操作步骤,移动平均法的预测值实质上是以前观测值的加权和，且对不同时期的数据给予相同的加权。这往往不符合实际情况。指数平滑法则对移动平均法进行了改进和发展，其应用较为广泛。指数平滑法的基本理论根据平滑次数不同，指数平滑法分为：一次指数平滑法、二次指数平滑法和三次指数平滑法等。但它们的基本思想都是：预测值是以前观测值的加权和，且对不同的数据给予不同的权，新数据给较大的权，旧数据给较小的权。,13,一次指数平滑法,设时间序列为，则一次指数平滑公式为：式中 为第 t周期的一次指数平滑值；为加权系数，0 1。为了弄清指数平滑的实质，将上述公式依次展开，可得：因为加权系数符合指数规律，且又具有平滑数据的功能，所以称为指数平滑。用上述平滑值进行预测，就是一次指数平滑法。其预测模型为：即以第t周期的一次指数平滑值作为第t+1期的预测值。,14,二次指数平滑法 当时间序列没有明显的趋势变动时，使用第t周期一次指数平滑就能直接预测第t+1期之值。但当时间序列的变动出现直线趋势时，用一次指数平滑法来预测仍存在着明显的滞后偏差。因此，也需要进行修正。修正的方法也是在一次指数平滑的基础上再作二次指数平滑，利用滞后偏差的规律找出曲线的发展方向和发展趋势，然后建立直线趋势预测模型。故称为二次指数平滑法。,15,应用举例,已知某厂19781998年的钢产量如下表所示，试预测1999年该厂的钢产量。,16,下面利用指数平滑工具进行预测，具体步骤如下：选择工具菜单中的数据分析命令，此时弹出数据分析对话框。在分析工具列表框中，选择指数平滑工具。这时将出现指数平滑对话框，如图所示。,17,在输入框中指定输入参数。在输入区域指定数据所在的单元格区域B1:B22；因指定的输入区域包含标志行，所以选中标志复选框；在阻尼系数指定加权系数0.3。注:阻尼系数不是平滑常数(阻尼系数=1-平滑常数)在输出选项框中指定输出选项。本例选择输出区域，并指定输出到当前工作表以C2为左上角的单元格区域；选中图表输出复选框。单击确定按钮。这时，Excel给出一次指数平滑值，如下图所示。,18,从图可以看出，钢产量具有明显的线性增长趋势。因此需使用二次指数平滑法，即在一次指数平滑的基础上再进行指数平滑。所得结果如下图所示。,19,20,3.Excel进行趋势外推预测法的操作步骤,统计资料表明,大量社会经济现象的发展主要是渐进的,其发展相对于时间具有一定的规律性.因此,预测对象依时间变化呈现某种上升或下降的趋势,并且无明显的季节波动,又能找到一条合适的函数曲线反映这种变化趋势时,就可以用时间t为自变量,时序数值y为因变量,建立回归趋势模型,当有理由相信这种趋势能够延伸到未来时,赋予变量t所需要的值,可以得到相应时刻的时间序列未来值,即趋势外推预测法适用于有长期趋势的时间序列。选择工具菜单中的数据分析命令，弹出数据分析对话框。在分析工具列表框中，选回归工具。这时，将弹出回归对话框，如图所示。,21,22,指定输入参数。在输入Y区域(原始的时间序列数据y)、输入X区域(y对应的时间t)指定相应数据所在的单元格区域.并选定标志复选框，在置信水平框内键入95%。对于一些特殊的回归模型，可以根据需要指定常数为0（即）。指定输出选项。这里选择输出到新工作表组，并指定工作表名称为“回归模型”，选定残差（即随机误差项）和正态分布中的所有输出选项，以观察相应的结果。单击确定按钮。最后得到回归分析的计算结果。,23,利用趋势和季节成分进行预测,yt=Tt St It非季节化处理步骤：计算季节指数、进行非季节化处理、明确存在趋势、分析。,24,(1)移动平均,平滑掉时间序列的随机因素.(2)原始数据与平滑后的数据相除得季节性指数.(3)消除季节性因素的影响.(4)构造长期趋势模型.(5)进行预测,25,26,27,消除季节影响后的数据,28,29,30,