第五章时间序列

第五章时间序列分析本章学习目的了解时间序列的概念、种类、因素构成和编制原则。掌握水平指标和速度指标的计算方法、应用条件及指标间的相互关系。掌握长期趋势的分析测定方法。本章重难点提示重点：时间序列水平指标和速度指标的计算、最小二乘法预测长期趋势。难点：季节比率法分析季节变动、最二乘法预测长期趋势。学习目的及重难点提示第一节时间序列概述（一）定义现象在不同时间上的一系列指标值按时间先后排列形成的数列，又称动态数列。（二）构成要素现象所属的时间指标数值（三）与分配数列的区别一、时间序列的概念及构成要素表5-11985～1991年我国原煤产量单位：亿吨时间序列示例年份1985198619871988198919901991原煤产量8.728.949.289.8010.5410.8010.62（一）绝对数时间序列：由绝对指标排列形成。1.时期数列：由时期指标排列形成。特点：（1）时期数列中各指标值可以相加。（2）时期数列中各指标值大小与时间间隔正相关。（3）时期数列通过连续登记获取数据。2.时点数列：由时点指标排列形成。特点：（1）时点数列中各指标值不能相加。（2）时点数列中各指标值大小与时间间隔无关。（3）时点数列通过间断登记获取数据。二、时间序列的种类（二）相对数时间序列：由相对指标排列形成。特点：1.由两个绝对数数列相比形成。2.不同时期的相对指标数值不可直接相加。（三）平均数时间序列：由平均指标排列形成。特点：不同时期的平均指标数值不可直接相加。二、时间序列的种类基本原则——可比性原则具体原则1.时间长短应当一致。2.总体范围保持一致。3.指标的经济内容保持一致。4.指标的计算方法和计量单位保持一致。三、时间序列的编制原则第二节时间序列的水平分析一、发展水平（一）概念：时间序列中各项具体的指标数值。字母表示:a0,a1,a2,an-1,…,an相关概念：最初水平：动态数列中的第一项指标数值最末水平：动态数列中最后一项指标数值报告期水平：要研究的那一时期的指标值基期水平：作为对比的基础时期的指标值（二）意义：是计算其他水平指标和速度指标的基础。（一）概念又称序时平均数或动态平均数，是将不同时期的发展水平加以平均得到的平均值。（二）序时平均数与一般平均数的区别1.计算依据不同:序时平均数依据动态数列,一般平均数依据变量数列。2.说明问题不同:序时平均数从动态上说明现象在不同时间上某一数值的一般水平,一般平均数从静态上说明总体某个数量标志的一般水平。二、平均发展水平1.绝对数时间序列的序时平均数（1）时期数列的序时平均数（简单算术平均法）。nanaaaan21(三)平均发展水平的计算①连续时点数列：逐日登记。未分组资料:逐日登记,每日都有数据（简单算术平均法）。分组资料:逐日登记,非每日都有数据（加权算术平均法）。其中，权数f代表间隔日数。（2）时点数列的序时平均数nanaaaan21fafffffafafaannn212211②间断时点数列：资料不是逐日记录逐日排列，而是有一定间隔的期初或期末的资料。时间间隔相等时：首末折半法。时间间隔不等时：加权平均法。式中f1,f2,…,fn-1：相邻时点指标间隔的月（季）数。1221321naaaaaann（2）时点数列的序时平均数ffaafaafaaannn11232121222[例5-1]根据表5-2计算4月下旬商店营业员平均人数表5-2某商店4月下旬营业员人数单位：人[分析]属于连续时点数列且每日都有数据,采用简单算术平均法计算。日期21222324252627282930人数76798078807781848382序时平均数计算示例（人）80108278807976naa[例5-2]根据表5-3计算4月份钢材平均库存量。表5-3某企业4月份钢材库存量单位:万吨[分析]属于连续时点数列,但非每日都有数据,应采用加权算术平均法计算。序时平均数计算示例时间1日3日9日17日27日库存量150130854824)(87.7730424104888561302150万吨fafa[例5-3]根据表5-4资料计算企业上半年平均职工人数及平均固定资产额。表5-4某企业2005年上半年统计资料序时平均数计算示例月份一月二月三月四月五月六月七月月初工人数(人)月初固定资产额(万元)124600126600124610122640126640128700124700[分析]属于时间间隔相等的间断时点数列,采用首末折半法计算。上半年平均职工人数为：例5-3答案1251721241281261221241262124a)(641-72707064646160260万元b上半年平均固定资产额为：[例5-4]根据表计5-5算2001年的平均职工人数。表5-5某企业2001年职工人数资料单位:人序时平均数计算示例时间1月1日4月1日7月31日12月31日职工人数500560580600)(568543526005804258056032560500人a[分析]属于时间间隔不b等的间断时点数列,采用加权算术平均法计算。作业：1、根据下表资料计算某企业月平均职工人数。2、某管理局所属两个企业元月份产值及每日在册工人数资料如下：时间1月1日4月1日5月1日8月1日12月1日12月31日职工人数/人230242250244238236企业总产值(万元)每日在册工人数1–15日16–21日22–31日甲乙31.535.2230232212214245228计算该管理局元月份的月平均劳动生产率。2.相对数时间序列的序时平均数bac相对数时间序列的序时平均数不能直接计算,而应根据分子数列的序时平均数除以分母数列的序时平均数计算，用公式表示为:2.相对数时间序列的序时平均数babac(1)时期数列/时期数列形成的相对数时间序列。分子分母数列均简单平均:2.相对数时间序列的序时平均数(2)时点数列/时点数列形成的相对数时间序列。在时间间隔相等时,分子分母均首末折半:2222110110nnnnbbbbaaaabac计算某企业第二季度月平均劳动生产率月份3456工业增加值/万元107106118109职工月末人数1340134213441324（一）概念:报告期水平与基期水平之差。（二）分类(1)逐期增长量＝报告期水平－前一期水平a1-a0，a2-a1，…，an-an-1(2)累计增长量＝报告期水平－某固定基期水平a1-a0，a2-a0，…，an-a0**两者关系（1）累计增长量＝各逐期增长量之和（2）逐期增长量＝相邻两个累计增长量之差三、增长水平（增长量）四、平均增长水平（平均增长量）逐期增长量个数逐期增长量之和平均增长量＝（一）概念:表明时间序列每期平均增长的情况。1-时间序列项数累计增长量平均增长量（二）公式[例5-5]根据表5-6我国电风扇产量资料计算增长量和平均增长量。表5-6我国1985～1990年电风扇产量单位：万台年份198519861987198819891990产量逐期增长量累计增长量3175----35293543543661132486449683513214992496181757998072624)(8.524526245807496835132354万台平均增长量第三节时间序列的速度分析（一）概念发展速度是用报告期水平与基期水平进行对比得到的动态相对数。（二）基本公式一、发展速度%100基期水平报告期水平发展速度(三)分类1.环比发展速度：报告期水平与前一期水平之比。各期的环比发展速度如下：2.定基发展速度：报告期水平与固定基期水平之比。各期的定基发展速度如下：1231201;;;;nnaaaaaaaa0030201;;;;aaaaaaaan一、发展速度1.环比发展速度的连乘积等于相应时期的定基发展速度。如：2.相邻两个定基发展速度之商等于相应时期环比发展速度。如：01231201aaaaaaaaaannn1010nnnnaaaaaa（四）环比和定基发展速度的关系1.概念平均发展速度是各环比发展速度的序时平均数。2.计算方法（以水平法为例）水平法:侧重考察最末一年所达到的水平,采用几何平均法计算。（1）已知各期环比发展速度时，其计算公式为：（五）平均发展速度nnnxxxxxx321（2）已知最初水平和最末水平时，公式为：（3）已知整个时期内的定基发展速度即总速度时，公式为：水平法nnaax0nRx（一）概念是反映社会经济现象增长程度的动态相对数，用增长量除以基期水平计算。（二）公式%100基期水平增长量增长速度二、增长速度1-发展速度增长速度(三)分类1.环比增长速度：逐期增长量与前一期水平之比，等于环比发展速度-1。各期的环比增长速度如下：2.定基增长速度：累计增长量与固定基期水平之比，等于定基发展速度-1。各期的定基增长速度如下：11223112001;;;;nnnaaaaaaaaaaaa二、增长速度00003002001;;;;aaaaaaaaaaaan表5-7某钢铁厂1995～2001年钢产量资料0a1a2a3a4a5a年份199519961997199819992000符号钢产量(万吨)200240300340360378环比发展速度(%)-120125113.33105.88105定基发展速度(%)-120150170180189环比增长速度(%)-202513.335.885定基增长速度(%)-20507080890a1a2a3a4a5a（一）概念是时间序列中各期环比增长速度的序时平均数，反映现象在较长时间内平均每期增长的程度。（二）公式**注意：不能直接根据各期环比增长速度计算平均增长速度。三、平均增长速度1-平均发展速度平均增长速度（一）概念是将时间序列的水平分析和速度分析结合的指标，反映速度每增长1%增加的绝对数量。（二）公式四、增长1％的绝对值1001001%环比发展速度报告期水平前期水平的绝对值增长第四节时间序列的影响因素分析一、时间序列的影响因素(一)长期趋势(T)现象在较长时期内受某种根本的、决定性因素的影响呈现出的上升或下降的趋势。(二)季节变动(S)由于季节原因引起的规律性变动。(三)循环变动(C)由于周期性原因引起的周而复始的变动。(四)不规则变动(I)由于偶然、突发原因引起的非规律性变动。二、时间序列的分析模型(一)加法模型：各影响因素相互独立时。Y=T+S+C+I(二)乘法模型：各影响因素互相影响、互不独立时。Y=T×S×C×I说明：加法模型中，四变量均为绝对数。乘法模型中，T为绝对数，其余为相对数。三、长期趋势分析长期趋势的测定方法（一）时距扩大法:只能对数列修匀，不能预测。（二）移动平均法:可以对数列修匀或预测，但有时滞效应。（三）数学模型法1.直线模型法:重点介绍最小二乘法配合直线模型。**2.曲线模型最小二乘法配合的直线模型****解题思路1.建模:建立时间序列各观测值和时间之间的直线模型。2.求参数a和b:令3.预测:将预测期的t值带入模型中,预测长期趋势值。tbayt0tnYa2ttYb可得到参数a和b的表达式：[例5-6]某企业各年产量资料如表5-8，采用最小二乘法确定趋势直线方程并预测2004、2005年的产量。表5-8某企业各年产量资料最小乘方法配合直线方程预测长期趋势示例年份产量y逐期增减量y时间序号tyt2t19941995199619971998199920002001300310321331340350361371--1011109101110-7-5-3-11357-2100