Méthodes et formules pour la fonction Lissage exponentiel double

Sélectionnez la méthode ou la formule de votre choix.

Equation du modèle

Le lissage exponentiel double emploie une composante de niveau et une composante de tendance par période. Il utilise deux pondérations (également appelées paramètres de lissage) pour actualiser les composantes à chaque période. Les équations de lissage exponentiel double sont les suivantes :

Formule

Lt= αYt+ (1 – α) [Lt–1 + Tt–1]

Tt= γ [LtLt–1] + (1 – γ) Tt–1

= Lt−1 + Tt−1

La première observation porte le numéro 1. Pour pouvoir poursuivre, les estimations de niveau et de tendance à l'instant zéro doivent ensuite être initialisées. La méthode d'initialisation utilisée pour déterminer les valeurs lissées peut être obtenue de deux façons : avec des pondérations optimales ou avec des pondérations que vous définissez.

Notation

TermeDescription
Ltniveau à l'instant t
αpondération pour le niveau
TtTendance à l'instant t
γpondération pour la tendance
Ytvaleur de données à l'instant t
valeur prévue pour l'instant t

Pondérations

Pondérations ARIMA optimisées

  1. Minitab ajuste un modèle ARIMA (0,2,2) aux données afin de minimiser la somme du carré des erreurs.
  2. Les composantes de niveau et de tendance sont ensuite initialisées par extrapolation rétrospective.

Pondérations spécifiées

  1. Minitab ajuste un modèle de régression linéaire aux données de séries chronologiques (variable y) en fonction du temps (variable x).
  2. La constante de cette régression est l'estimation initiale de la composante de niveau, tandis que le coefficient de pente est l'estimation initiale de la composante de tendance.

Si vous spécifiez des pondérations qui correspondent à un modèle ARIMA (0,2,2) à racines égales, la méthode de Holt se rapproche de la méthode de Brown1.

Méthode de calcul des valeurs initiales pour le niveau et la tendance

Stat > Série chronologique > Lissage exponentiel double peut stocker des estimations pour le niveau et la tendance. Minitab utilise une des méthodes suivantes pour calculer les valeurs de la première ligne de ces colonnes, selon les options que vous spécifiez dans la boîte de dialogue.

Si vous choisissez l’option ARIMA optimal dans Lissage exponentiel double, Minitab utilise la méthode suivante pour calculer les premières valeurs de niveau et de tendance. Vous pouvez effectuer ces étapes à la main.

  1. Choisissez Stat > Série chronologique > ARIMA pour calculer les valeurs de pondération optimale par ARIMA. Configurez la boîte de dialogue comme suit :
    1. Dans la zone Autorégressif, saisissez 0.
    2. Dans la zone Différence, saisissez 2.
    3. Dans la zone Moyenne mobile, saisissez 2.
    4. Décochez la case Inclure un terme constant dans le modèle.
    5. Cliquez sur Stockage, puis cochez Valeurs résiduelles. Cliquez sur OK dans chaque boîte de dialogue
  2. Minitab utilise les valeurs MA de la sortie ARIMA pour calculer les pondérations optimales comme suit :

  3. Minitab calcule ensuite à l'envers pour revenir à l'observation initiale, en utilisant les données d’observations ultérieures :
    où :
    TermeDescription
    pila valeur prévue de la ie observation lissée
    xila valeur de la ie observation dans la série chronologique
    eila valeur du ie résidu, stocké depuis ARIMA ci-dessus
  4. Minitab calcule la valeur initiale pour le niveau (L1) :

  5. Minitab calcule la valeur initiale pour la tendance (T1) :

Si vous spécifiez vos propres pondérations pour le niveau et la tendance sous Pondérations à utiliser dans le lissage dans la boîte de dialogue Lissage exponentiel double, Minitab utilise la méthode suivante pour calculer les valeurs initiales pour le niveau et la tendance. Vous pouvez effectuer ces étapes à la main.
  1. Créez une colonne d’indices de temps de même longueur que votre colonne de données de série chronologique. Une colonne d’entiers de 1 à n suffit.
  2. Sélectionnez Stat > Régression > Régression > Ajuster le modèle de régression.
  3. Dans Réponses, entrez la colonne de données de série chronologique. Dans Prédicteurs continus, entrez la colonne d'indices de temps.
  4. Cliquez sur Stockage, puis cochez Coefficients. Cliquez sur OK dans chaque boîte de dialogue
  5. La valeur initiale pour le niveau est :

  6. La valeur initiale pour la tendance est :

    où :
    TermeDescription
    L1valeur initiale pour le niveau
    x1valeur de la première observation dans la série chronologique
    T1valeur initiale pour la tendance
    wLvaleur de pondération pour le niveau
    wTvaleur de pondération pour la tendance
    β0coefficient du terme constant dans le modèle de régression
    β1coefficient du terme prédicteur dans le modèle de régression

Prévisions

Le lissage exponentiel double utilise les composantes de tendance et de niveau pour générer des prévisions. La prévision pour un point à l'instant t à m périodes dans le futur est déterminée comme suit :

Formule

Lt + mTt

Les données allant jusqu'à l'instant d'origine de la prévision sont utilisées pour le lissage.

Notation

TermeDescription
Ltniveau à l'instant t
Tttendance à l'instant t

Limites de prévision

Formule

Fondées sur l'écart absolu moyen (MAD). Les formules pour les limites supérieure et inférieure sont calculées comme suit :
  • Limite supérieure = Prévision + 1,96 × dt × MAD
  • Limite inférieure = Prévision – 1,96 × dt × MAD

Notation

TermeDescription
β max{α, γ)
δ1 – β
αconstante de lissage de niveau
γconstante de lissage de tendance
τ
b0(T)
b1(T)

MAPE

La valeur MAPE (pourcentage d'erreur absolu moyen) mesure l'exactitude des valeurs de la série chronologique ajustée. Elle exprime l'exactitude sous forme de pourcentage.

Formule

Notation

TermeDescription
yt valeur réelle à l'instant t
valeur ajustée
n nombre d'observations

MAD

La valeur MAD (écart absolu moyen) mesure l'exactitude des valeurs de la série chronologique ajustée. Elle exprime l'exactitude dans les mêmes unités que les données, ce qui aide à conceptualiser l'importance de l'erreur.

Formule

Notation

TermeDescription
yt valeur réelle à l'instant t
valeur ajustée
n nombre d'observations

MSD

La valeur MSD (écart quadratique moyen) est toujours calculée à l'aide du même dénominateur, n, indifféremment du modèle. Par rapport à MAD, la mesure MSD est une mesure plus sensible des erreurs de prévision inhabituellement élevées.

Formule

Notation

TermeDescription
yt valeur réelle à l'instant t
valeur ajustée
n nombre d'observations
1 N.R. Farnum and L.W. Stanton (1989). Quantitative Forecasting Methods. PWS-Kent.