河南中医药大学：《应用统计学》课程教学资源（实验指导）实验7 时间序列分析

《统计学》实验指导/实验七:时间序列分析1 《统计学》实验指导 实验七时间序列分析 、实验目的 1.了解时间序列分析的概念。 2.熟知时间序列分析的基本原理。 3.掌握一种时间序列分析方法 、实验学时 2学时 三、实验类型 验证性实验 四、实验环境 1.硬件 每位学生配备计算机一台,满足下列软件安装需求 2.软件 Windows7操作系统,安装 OFFICE办公软件及 IBM SPSS Statistics统计软件。 3.网络 需要互联网支持 4.工具 五、实验理论与预备知识 1.在自然界以及经济、社会活动领域,普遍存在着随时间变化而不断发生变化的现象,若研 究现象的发展水平状态、速度以及变化的趋势、周期性、规律性,并据此进行预测,就应 当采用时间序列分析方法 2.时间序列:就是将某一现象在不同时间的观测值,按照时间顺序排列而形成的序列。由两 个基本要素构成的,一个是时间要素,它主要表明客观现象的观察值所属的时间及其长度 另一个是观察值要素,表明客观现象在某一时间上发展变化的状态和结果 常见的趋势方程 1)线性趋势方程:逐期增长量大致相等。y,=a+bt 2)二次曲线趋势方程:逐期增长量大致等量递增或递减。y1=a+b·t+ct 3)指数曲线方程:环比发展速度近似一个常数。y1=a+b 统计学/共4页第1页

《统计学》实验指导 / 实验七：时间序列分析 1 统计学 / 共4页,第1页 《统计学》实验指导 实验七 时间序列分析 一、实验目的 1. 了解时间序列分析的概念。 2. 熟知时间序列分析的基本原理。 3. 掌握一种时间序列分析方法。 二、实验学时 2 学时 三、实验类型 验证性实验 四、实验环境 1. 硬件 每位学生配备计算机一台，满足下列软件安装需求。 2. 软件 Windows 7 操作系统，安装 OFFICE 办公软件及 IBM SPSS Statistics 统计软件。 3. 网络 需要互联网支持 4. 工具 无 五、实验理论与预备知识 1. 在自然界以及经济、社会活动领域，普遍存在着随时间变化而不断发生变化的现象，若研 究现象的发展水平状态、速度以及变化的趋势、周期性、规律性，并据此进行预测，就应 当采用时间序列分析方法。 2. 时间序列：就是将某一现象在不同时间的观测值，按照时间顺序排列而形成的序列。由两 个基本要素构成的，一个是时间要素，它主要表明客观现象的观察值所属的时间及其长度， 另一个是观察值要素，表明客观现象在某一时间上发展变化的状态和结果。 3. 常见的趋势方程： 1) 线性趋势方程：逐期增长量大致相等。 y a b t t ˆ = +  2) 二次曲线趋势方程：逐期增长量大致等量递增或递减。 2 y ˆ a b t ct t = +  + 3) 指数曲线方程：环比发展速度近似一个常数。 t y ˆ t = a + b

《统计学》实验指导/实验七:时间序列分析 2 4.研究现象发展的长期趋势,常用的比较有效的方法主要有移动平均法和最小二乘法。 5.最小二乘法是测定长期趋势最常用的方法。其中心思想是在对原有时间序列进行分析的基 础上,根据原序列发展趋势的类型,通过数学方法,拟合一条理想的趋势线,使得这条趋 势线与原时间序列达到最优拟合。作为理想的趋势线必须满足最基本的要求,即原有序列 的实际数值与趋势线的估计数值的离差平方之和为最小。 六、实验任务 1.时间序列分析 2.时间序列预测 3.拟合优度比较。 七、实验内容与步骤 根据讲义和课件内容,练习一部分课堂实例。并针对以下实验安排的习题进行实验设计、演示 并做出相关结果分析,最后根据分析结果给出定性结论。 1.时间序列分析 实验内容:1992年到2002年我国海关统计新鲜苹果出口量数据(吨),试对其进行时间分析。 份月份」日期出口量叫销售额元 1992 1JAN1992 34798 264518.00 219922FEB199261152 875053.00 1992 3MAR199298375 74902200 41994APR1992184903 1279079.00 925MAY1992560.33 412288.00 619926UN1992 85171.00 7JUL1992 1591 59300 8AUG1992 29.32 176.00 19929SEP1992 67924 36427700 100cT1992312647 142179700 11 199211Nov19921199795 5929645 00 199212DEc199218051:90 131993 1JAN1993 114072 44351400 1993 2FEB1993 286345 1360963.00 15 19933MAR199312120 750585.00 APR 1993 125599 5598900 17 935MAY199365453 226243.00 1819936JUN1993 19 1993 8AUG199330833 220156.00 21 9SEP1993 2600.56 1279862.00 221993100cT19931328673 588633200 1993 11Nov199346779.69 1799080400 241 9312DEc1993491969219294700 1JAN1994 5614.14 237040000 统计学/共4页第

《统计学》实验指导 / 实验七：时间序列分析 2 统计学 / 共4页,第2页 4. 研究现象发展的长期趋势，常用的比较有效的方法主要有移动平均法和最小二乘法。 5. 最小二乘法是测定长期趋势最常用的方法。其中心思想是在对原有时间序列进行分析的基 础上，根据原序列发展趋势的类型，通过数学方法，拟合一条理想的趋势线，使得这条趋 势线与原时间序列达到最优拟合。作为理想的趋势线必须满足最基本的要求，即原有序列 的实际数值与趋势线的估计数值的离差平方之和为最小。 六、实验任务 1. 时间序列分析； 2. 时间序列预测； 3. 拟合优度比较。 七、实验内容与步骤 根据讲义和课件内容，练习一部分课堂实例。并针对以下实验安排的习题进行实验设计、演示 并做出相关结果分析，最后根据分析结果给出定性结论。 1. 时间序列分析 实验内容：1992 年到 2002 年我国海关统计新鲜苹果出口量数据（吨），试对其进行时间分析

《统计学》实验指导/实验七:时间序列分析 3 2.时间序列预测 实验内容:以参考教材【l0.11】例(P254)为例,对我国轿车的生产资料数据进行趋势预测并 进行时间序列分析,详细步骤可参考刘春英版应用统计学教材附录10(P273)。 3.拟合优度比较 已知某省GDP资料(单位:亿元)如下表所示,分别拟合其直线趋势方程( Linear)、二次曲线 趋势方程( Quadratic)和指数曲线趋势方程( Exponential),比较其拟合优度,并预测1999年 的水平。 年份 GDP (y) ty t12345678 7610.6 7610.6 8491.3 16982.6 1988 9448.0 28344.0 9832.2 39328.8 1990 10209.1 51045.5 1991 11147.7 66886.2 1992 89145.7 1994 16283.1 146547.9 1995 17993.7 179937.0 1996 19718.4 216902.4 1997 21454.7 257456.4 1998 23129.0 300677.0 「合计91 182505.8 1516487.3 实验要求: 1.将实验步骤、主要的检验结果表及分析结果写到实验报告册上。 2.将实验的原始数据和输出的结果文件分别命名为:数据1saV~数据3aV; output1spo~ output3spo,所有的输出文件整理到一个文件夹中,文件夹 命名为“学号+姓名+实验7作业”并提交。 八、实验分析 无 九、课外自主实验 无 十、实验扩展资源 1.图书 (1)贾俊平.统计学(第7版)[M].北京:中国人民大学出版社,2018 (2)刘春英.应用统计学[M].北京:中国金融出版社,2007 2.在线学习平台 (1)http://xg.hactcm.edu.cn/ 统计学/共4页第3页

《统计学》实验指导 / 实验七：时间序列分析 3 统计学 / 共4页,第3页 2. 时间序列预测 实验内容：以参考教材【10.11】例（P254）为例，对我国轿车的生产资料数据进行趋势预测并 进行时间序列分析，详细步骤可参考刘春英版应用统计学教材附录 10（P273）。 3. 拟合优度比较 已知某省 GDP 资料（单位：亿元）如下表所示，分别拟合其直线趋势方程（Linear）、二次曲线 趋势方程（Quadratic）和指数曲线趋势方程（Exponential），比较其拟合优度，并预测 1999 年 的水平。 年份 t GDP (y) ty 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 7610.6 8491.3 9448.0 9832.2 10209.1 11147.7 12735.1 14452.9 16283.1 17993.7 19718.4 21454.7 23129.0 7610.6 16982.6 28344.0 39328.8 51045.5 66886.2 89145.7 115623.2 146547.9 179937.0 216902.4 257456.4 300677.0 合计 91 182505.8 1516487.3 实验要求： 1. 将实验步骤、主要的检验结果表及分析结果写到实验报告册上。 2. 将实验的原始数据和输出的结果文件分别命名为：数据 1.sav~数据 3.sav； output1.spo~output3.spo，所有的输出文件整理到一个文件夹中，文件夹 命名为“学号+姓名+实验 7 作业”并提交。 八、实验分析 无 九、课外自主实验 无 十、实验扩展资源 1. 图书 （1）贾俊平.统计学（第 7 版）[M].北京：中国人民大学出版社,2018. （2）刘春英.应用统计学[M].北京：中国金融出版社，2007. 2. 在线学习平台 （1）http://xg.hactcm.edu.cn/

《统计学》实验指导/实验七:时间序列分析 4 (2)http://wljx.hactcm.educn/meol/homepage/common/index.jsp 统计学/共4页第4页

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