综合自回归移动平均 (ARIMA) 的方法和公式

请选择您所选的方法或公式。

系数

系数是使用用来计算最小二乘估计值的迭代算法估计的。在每次迭代时,都会计算向后预测值和 SSE。有关更多详细信息,请参见 Box 和 Jenkins1

ARIMA 算法基于 Iowa State University 的小 William Q. Meeker 教授 2编写的 TSERIES 包中的拟合例程。感谢 Meeker 教授帮助为 Minitab 改编其例程。

向后预测

向后预测值是使用指定的模型和当前迭代的参数估计值计算的。有关更多详细信息,请参阅 Cryer3

SSE

公式

表示法

说明
n观测值总数
使用迭代参数估计值的残差,包括向后预测值

残差的 SS

公式

表示法

说明
n观测值总数
at使用最终参数估计值的残差,不包括向后预测值

残差的 DF

公式

对于包含常量项的模型:

(nd) – pq – 1

对于不包含常量项的模型:

(nd) – pq

表示法

说明
n总观测值个数
d差分个数
p模型中包括的自回归参数的个数
q模型中包括的移动平均参数的个数

残差的 MS

公式

SS/DF

卡方统计量

公式

表示法

说明
n观测值总数
d差分个数
K12、24、36、48
k滞后
k个滞后的残差的自相关

卡方统计量的 DF

公式

对于包含常量项的模型:

Kpq – 1

对于不包含常量项的模型:

Kpq

表示法

说明
K 12, 24, 36, 48
p模型中包括的自回归参数的个数
q模型中包括的移动平均参数的个数

卡方统计量的 p 值

公式

P(X < χ2)

表示法

说明
Xχ2(DF) 形式分布

预测值

公式

预测是基于模型和参数估计值以递归方式计算的。例如,如果 ARIMA 模型与 1 个自递归项 (AR(1)) 和一个季节性周期为 12 的季节性差分项拟合,则说明此模型是拟合的:

YtYt–12 = γ + Φ(Yt–1Yt–12–1)

要估计 (第一个预测值,其中 k 是原点),请查找:

然后,按照同样的方式查找 ,以此类推。

要计算预测的 95% 预测间隔,首先必须计算权重。

其中,(对于 j < 0),并且 (对于 j > q)。

表示法

说明
Yt时间 t 处的实际值
Φ自回归项
估计的自回归项
γ常量项
d差分个数
p自回归参数个数
q移动平均参数个数
估计的移动平均项
估计的常量项
MS均方误
1 G.E.P. Box 和 G.M. Jenkins (1994)。Time Series Analysis: Forecasting and Control(时间序列分析:预测和控制),第 3 版。Prentice Hall.
2 W. Q. Meeker (1978)。“TSERIES-A User-Oriented Computer Program for Time Series Analysis”(TSERIES - 用于时间序列分析的面向用户的计算机程序),The American Statistician(美国统计学家),第 32 期,第 111-112 页。
3 J.D. Cryer (1986)。Time Series Analysis(时间序列分析)。Duxbury Press。