《时间序列分析》课程教学资源（PPT课件）第一章 时间序列分析简介

《应用时间序列分析》目录第一章时间序列分析简介 第二章时间序列的预处理第三章平稳时间序列分析第四章非平稳序列的确定性分析第五章非平稳序列的随机分析第六章多元时间序列分析

目 录 ◼ 第一章 时间序列分析简介 ◼ 第二章 时间序列的预处理 ◼ 第三章 平稳时间序列分析 ◼ 第四章 非平稳序列的确定性分析 ◼ 第五章 非平稳序列的随机分析 ◼ 第六章 多元时间序列分析 《应用时间序列分析》

第一章时间序列分析简介

第一章 时间序列分析简介

本章结构引言时间序列的定义时间序列分析方法简介时间序列分析软件

本章结构 ◼ 引言 ◼ 时间序列的定义 ◼ 时间序列分析方法简介 ◼ 时间序列分析软件

1.1 引言最早的时间序列分析可以追溯到7000年前的古埃及。■古埃及人把尼罗河涨落的情况逐天记录下来，就构成所谓的时间序列。对这个时间序列长期的观察使他们发现尼罗河的涨落非常有规律。由于掌握了尼罗河泛滥的规律，使得古埃及的农业迅速发展，从而创建了埃及灿烂的史前文明。按照时间的顺序把随机事件变化发展的过程记录下来就构成了一个时间序列。对时间序列进行观察、研究，找寻它变化发展的规律，预测它将来的走势就是时间序列分析

1.1 引言 ◼ 最早的时间序列分析可以追溯到7000年前的古 埃及。 ◼ 古埃及人把尼罗河涨落的情况逐天记录下来，就构 成所谓的时间序列。对这个时间序列长期的观察使 他们发现尼罗河的涨落非常有规律。由于掌握了尼 罗河泛滥的规律，使得古埃及的农业迅速发展，从 而创建了埃及灿烂的史前文明。 ◼ 按照时间的顺序把随机事件变化发展的过程记 录下来就构成了一个时间序列。对时间序列进 行观察、研究，找寻它变化发展的规律，预测 它将来的走势就是时间序列分析

1.2时间序列的定义随机序列：按时间顺序排列的一组随机变量..,X,X....,X.,..观察值序列:随机序列的n个有序观察值，称之为序列长度为n的观察值序死X1,X2,,X,随机序列和观察值序列的关系■观察值序列是随机序列的一个实现我们研究的目的是想揭示随机时序的性质实现的手段都是通过观察值序列的性质进行推断

1.2 时间序列的定义 ◼ 随机序列:按时间顺序排列的一组随机变量 ◼ 观察值序列:随机序列的 个有序观察值，称之 为序列长度为 的观察值序列 ◼ 随机序列和观察值序列的关系 ◼ 观察值序列是随机序列的一个实现 ◼ 我们研究的目的是想揭示随机时序的性质 ◼ 实现的手段都是通过观察值序列的性质进行推断  , X1 , X2 ,  , Xt ,  t x , x , , x 1 2  n n

1.3时间序列分析方法描述性时序分析统计时序分析

1.3 时间序列分析方法 ◼ 描述性时序分析 ◼ 统计时序分析

描述性时序分析通过直观的数据比较或绘图观测，寻找序列中蕴含的发展规律，这种分析方法就称为描述性时序分析1描述性时序分析方法具有操作简单、直观有效的特点，它通常是人们进行统计时序分析的第一步

描述性时序分析 ◼ 通过直观的数据比较或绘图观测，寻找 序列中蕴含的发展规律，这种分析方法 就称为描述性时序分析 ◼ 描述性时序分析方法具有操作简单、直 观有效的特点，它通常是人们进行统计 时序分析的第一步

描述性时序分析案例德国业余天文学家施瓦尔发现太阳黑子的活动具有11年左右的周期sunspot140A130120110100中908070608848202Ad中口0184018201830185018601870year

描述性时序分析案例 ◼ 德国业余天文学家施瓦尔发现太阳黑子的活动具有11年左右的周期

统计时序分析频域分析方法1时域分析方法

统计时序分析 ◼ 频域分析方法 ◼ 时域分析方法

频域分析方法原理假设任何一种无趋势的时间序列都可以分解成若于不同频率的周期波动发展过程早期的频域分析方法借助富里埃分析从频率的角度揭示时间序列的规律后来借助了傅单叶变换，用正弦、余弦项之和来逼近某个函数20世纪60年代，引入最大谱估计理论，进入现代谱分析阶段特点非常有用的动态数据分析方法，但是由于分析方法复杂，结果抽象，有一定的使用局限性

频域分析方法 ◼ 原理 ◼ 假设任何一种无趋势的时间序列都可以分解成若干不同频率 的周期波动 ◼ 发展过程 ◼ 早期的频域分析方法借助富里埃分析从频率的角度揭示时间 序列的规律 ◼ 后来借助了傅里叶变换，用正弦、余弦项之和来逼近某个函 数 ◼ 20世纪60年代，引入最大熵谱估计理论，进入现代谱分析阶 段 ◼ 特点 ◼ 非常有用的动态数据分析方法，但是由于分析方法复杂，结 果抽象，有一定的使用局限性