《时间序列分析》教案

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1、《时间序列分析》教学方案时间序列分析是将经济理论、经济数据和数学方法相结合，对经济行为理论进行定量化分析的统计方法。时间序列分析运用时域和频域分析方法，对经济现象的运动过程和现象间相互关系进行系统的定量分析。判断经济运行状态，预测未来发展趋势，建立理论模型，进行模型结构分析和实证研究。时间序列分析对于分析经济结构、运行机制、经济预测及宏观经济政策评价具有理论和实践意义，对于提高企业经营决策水平具有现实指导意义。131第一章时间序列分析与预备知识[教学目的与要求]本章主要通过介绍时间序列分析的研究目的、意义、主要内容及应

2、用领域，使学生对时间序列分析这门课程有一个大致的了解，同时讲授一些时间序列分析的基本概念，为进一步学习打下基础。1了解时间序列分析的研究目的、意义和主要内容及应用领域。2了解随机过程、随机序列的基本概念。3掌握随机序列的分布、特征函数。4掌握平稳序列的定义、统计意义及其线性运算，了解平稳序列的遍历性。4掌握线性差分方程的形式与求解方法。[重点与难点]本章的重点是掌握时间序列的基本概念、分类、以及特性。本章的难点是平稳时间的定义与统计意义，线性差分方程的形式与求解方法。第一节时间序列分析概述一时间序列定义、分类、特征1引

3、例按时间次序排列的观察值集合。按照研究的现象或问题的不同，可以得到各种时间序列。⑴经济时间序列：经济学家观察某种物价指数波动----物价指数时间序列。逐日股票价格、逐月人均收入、逐月产品进口总额、逐年公司利润等。图11964年—1999年中国纱年产量的发展变化图131⑵自然科学中时间序列，自然科学家观察气候的变动，可得到逐日降雨量，逐时、逐月平均气温等时间序列。图21949-1998年北京市每年最高温度序列图1770年—1869年太阳黑子年度个数序列⑶人口统计学研究人口变动的规律性，可得到逐年人口出生率，逐年的死亡率，

4、逐年的人口总量等人口统计学中的时间序列。⑷过程控制，在生产过程中，问题是要求测量表征过程质量的变量来检测生产性能的变化。这些测量值可对时间画出图形，如下图当测量值偏离某一目标值较多时，就采取适当的校正措施以控制该过程。131过程控制时间⑸二进过程，在观察值只能取两个数值（通常0和1）中一个时，形成一类特殊的时间序列，如下图，叫二进过程。时间⑹点过程：研究在时间上随机出现的一系列事件时，形成另一类不同的时间序列。例如我们记录的发生重大火车车祸的日期。这类时间时间的序列通常称为点过程，观察这类事件时，我们关心的是给定时间周

5、期里事件出现数目的分布以及事件间隔时间的分布。。2时间序列的定义⑴从统计意义上将某一个指标在不同时间上的不同数值，按照时间的先后顺序排列而成的数列。这种数列由于受到各种偶然因素的影响，往往出现某种随机性，彼此之间存在着统计上的依赖关系。⑵从数学上讲如果我们对某一个过程中的某一个变量或一组变量进行观察，在一系列时刻(为自变量，且)得到离散有序数集131称为离散数字时间序列，即随机过程的一次样本实现。⑶从系统意义上时间序列是某一系统在不同时间（地点、条件等）的响应。这个定义从系统运行的观点出发，不仅指出时间序列是按一定顺序

6、排列而成的，这里的“一定顺序”即可以是时间顺序，也可以是具有各种不同意义的物理量。可见时间序列只强调顺序的重要性，而并非强调必须以时间顺序。3时间序列的特点⑴时间序列中数值取值依赖于时间的变化，但不一定是时间的严格函数。⑵时间序列中每一时刻的取值具有一定随机性，不可能完全准确的用历史数据预测。⑶前后时刻（不一定相邻时刻）的数据有一定相关性。⑷从整体上看，时间序列往往呈现某种趋势性或出现周期性变化的现象。二时间序列分析方法的目的、定义及其分类(一)时间序列分析的目的由于时间序列包含了对该系统的历史行为的全部信息，所以我们

7、研究时间序列的目的是揭示相应系统的内在统计特性和发展规律，尽可能多地从中提出我们所需要的准确信息。其具体内容如下：1预测对个别数列前后期相关性之了解来对数列未来观测值作预测。2描述给出一个时间序列，首先画出数据图并得出该时间序列的一些主要特征，并对其简单描述和度量。①拐点②跳点3说明同时分析多个相关随机序列，以期了解序列之间前后期及同期间之关系。这类动态关系如果存在，将可被用来提高预测准确度，以及对系统中某些变量的调控有助益。4过程控制131根据对一个随机序列（多个随机序列）的一段观察结果的分析，寻求对某些量的控制措施

8、，以达到某种最优化的目的。5政策评估：.对特殊政策或事件的影响加以评估。6实证分析.对理论性模式与数据进行适合度检定，以讨论模式是否能正确地表示所观测之现象，如一些常见的经济模式(EconomicModel)或计量模型(EconometricModels)。(二)时间序列分析方法我们把用来实现上述目的的整个方法称为时间序列分析方法