Задайте условные средние модели

Модель ARIMA по умолчанию

Модель ARIMA (p, D, q) по умолчанию в Econometrics Toolbox™ является несезонной моделью вида

ΔDyt=c+ϕ1ΔDyt1++ϕpΔDytp+θ1εt1++θqεtq+εt.

Можно записать это уравнение в конденсированной форме, используя обозначение оператора задержки:

ϕ(L)(1L)Dyt=c+θ(L)εt

В любом уравнении инновационное распределение по умолчанию является Гауссовым со средним нулем и постоянным отклонением.

В командной строке можно задать модель этой формы с помощью синтаксиса shorthand arima(p,D,q). Для входных параметров p, D, и q, введите количество несезонных членов AR (p), порядок несезонного интегрирования (D) и количество несезонных членов MA (q), соответственно.

Когда вы используете этот краткий синтаксис, arima создает arima модель с этими значениями свойств по умолчанию.

Имя свойстваТип данных свойств
ARВектор камеры NaNs
BetaПустые векторные [] коэффициентов регрессии, соответствующих экзогенным ковариатам
ConstantNaN
DСтепень несезонного интегрирования, D
Distribution"Gaussian"
MAВектор камеры NaNs
PКоличество членов AR плюс степень интегрирования, p + D
QКоличество членов MA, q
SARВектор камеры NaNs
SMAВектор камеры NaNs
VarianceNaN

Чтобы назначить значения nondefault любым свойствам, можно изменить созданный объект модели с помощью записи через точку.

Заметьте, что входы D и q являются ли значения arima присваивает свойствам D и Q. Однако входной параметр p не обязательно значение arima присваивает свойству модели P. P сохраняет количество предварительных наблюдений, необходимых для инициализации AR- компонента модели. Для несезональных моделей необходимое количество предварительных наблюдений составляет p + D.

Для иллюстрации рассмотрите установку модели ARIMA (2,1,1)

(1ϕ1Lϕ2L2)(1L)1yt=c+(1+θ1L)εt,

где инновационный процесс является Гауссовым с (неизвестной) постоянной отклонение.

Mdl = arima(2,1,1)
Mdl = 
  arima with properties:

     Description: "ARIMA(2,1,1) Model (Gaussian Distribution)"
    Distribution: Name = "Gaussian"
               P: 3
               D: 1
               Q: 1
        Constant: NaN
              AR: {NaN NaN} at lags [1 2]
             SAR: {}
              MA: {NaN} at lag [1]
             SMA: {}
     Seasonality: 0
            Beta: [1×0]
        Variance: NaN

Заметьте, что свойство модели P не имеет значения 2 (степень AR). При интегрировании для инициализации AR- компонента модели необходимо в общей сложности p + D (здесь 2 + 1 = 3) предварительных наблюдений.

Созданная модель, Mdl, имеет NaNs для всех параметров. A NaN сигналы значения, что параметр должен быть оценен или иным образом задан пользователем. Все параметры должны быть заданы, чтобы предсказать или симулировать модель.

Чтобы оценить параметры, введите объект модели (вместе с данными) в estimate. Это возвращает новую установленную arima объект модели. Подобранная модель имеет оценки параметров для каждого входного сигнала NaN значение.

Вызывающие arima без каких-либо входных параметров возвращает спецификацию модели ARIMA (0,0,0) со значениями свойств по умолчанию:

DefaultMdl = arima
DefaultMdl = 
  arima with properties:

     Description: "ARIMA(0,0,0) Model (Gaussian Distribution)"
    Distribution: Name = "Gaussian"
               P: 0
               D: 0
               Q: 0
        Constant: NaN
              AR: {}
             SAR: {}
              MA: {}
             SMA: {}
     Seasonality: 0
            Beta: [1×0]
        Variance: NaN

Задайте несезональные модели, используя пары "имя-значение"

Лучший способ задать модели для arima использует аргументы пары "имя-значение". Вам не нужно, и вы не можете задать значение для каждого свойства объекта модели. arima присваивает значения по умолчанию любым свойствам, которые вы не задаете (или не можете).

В конденсированных, запаздывающих обозначение оператора, несезонные модели ARIMA (p, D, q) имеют вид

ϕ(L)(1L)Dyt=c+θ(L)εt.(1)

Можно расширить эту модель до модели ARIMAX (p, D, q) с линейным включением экзогенных переменных. Эта модель имеет вид

ϕ(L)yt=c+xtβ+θ(L)εt,(2)
где c* = c / (1–<reservedrangesplaceholder0>)D и*(L) = θ(L)/( 1- L)D.

Совет

Если вы задаете ненулевое D, затем Econometrics Toolbox различает ряд откликов, yt до того, как предикторы войдут в модель. Вы должны предварительно обработать экзогенные ковариаты, xt путем тестирования на стационарность и дифференцирование, если таковые имеются, являются единичными корнями нестационарными. Если какой-либо нестационарный экзогенный ковариат входит в модель, то ложноотрицательная частота для тестов значимости β может увеличиться.

Для распределения нововведений, εt, существует два варианта:

  • Независимый и идентично распределенный (iid) Гауссов или Студенческих t с постоянным отклонением, σε2.

  • Зависимый Гауссов или Студенческий t с условным процессом отклонения, σt2. Задайте модель условного отклонения с помощью garch, egarch, или gjr модель.

The arima по умолчанию для инноваций является iid Гауссов процесс с постоянным (скалярным) отклонением.

В порядок оценки, прогноза или симуляции модели необходимо задать параметрическую форму модели (например, которая отстает от ненулевых коэффициентов, инновационного распределения) и любых известных значений параметров. Можно задать любые неизвестные параметры равными NaN, и затем введите модель, чтобы estimate (вместе с данными), чтобы получить оцененные значения параметров.

arimaestimate) возвращает модель, соответствующую спецификации модели. Можно изменять модели, чтобы изменить или обновить спецификацию. Входные модели (без NaN значения) к forecast или simulate для прогнозирования и симуляции, соответственно. Вот некоторые примеры спецификаций, использующих аргументы имя-значение.

МодельСпецификация
  • yt=c+ϕ1yt1+εt

  • εt=σεzt

  • zt Гауссов

arima('AR',NaN) или arima(1,0,0)
  • yt=εt+θ1εt1+θ2εt2

  • εt=σεzt

  • zt t студента с неизвестными степенями свободы

arima ('Constant', 0, 'MA', {NaN, NaN},...
'Distribution', 't')
  • (10.8L)(1L)yt=0.2+(1+0.6L)εt

  • εt=0.1zt

  • zt t студента с восемью степенями свободы

arima ('Constant', 0,2, 'AR', 0,8, 'MA', 0,6, 'D', 1,...
'Отклонение', 0,1 ^ 2, 'Распределение', struct ('Имя', 't', 'Степень свободы', 8))
  • (1+0.5L)(1L)1Δyt=xt[52]+εt

  • εt~N(0,1)

arima('Constant',0,'AR',-0.5,'D',1,'Beta',[-5 2])

Можно задать следующие аргументы имя-значение, чтобы создать несезонные arima модели.

Аргументы имя-значение для несезонных моделей ARIMA

ИмяСоответствующий термин (ы) модели в  уравнении 1Когда задавать
ARНесезонные коэффициенты AR, ϕ1,,ϕp

Чтобы задать ограничения равенства для коэффициентов AR. Для примера задать коэффициенты AR в модели

yt=0.8yt10.2yt2+εt,

задайте 'AR',{0.8,-0.2}.

Вам нужно задать только ненулевые элементы AR. Если ненулевые коэффициенты находятся в неконсективных лагах, задайте соответствующие лаги, используя ARLags.

Любые заданные вами коэффициенты должны соответствовать стабильному AR оператора полиному.

ARLagsЛаги, соответствующие ненулевым, несезонным коэффициентам AR

ARLags не является свойством модели.

Используйте этот аргумент как ярлык для определения AR когда ненулевые коэффициенты AR соответствуют неконсективным лагам. Для примера задать ненулевые коэффициенты AR в лагах 1 и 12, например, yt=ϕ1yt1+ϕ12yt12+εt,задайте 'ARLags',[1,12].

Использование AR и ARLags совместно для задания известных ненулевых коэффициентов AR при неконсективных лагах. Для примера, если в данной модели AR (12)ϕ1=0.6 и ϕ12=0.3, задайте 'AR',{0.6,-0.3},'ARLags',[1,12].

BetaЗначения коэффициентов экзогенных ковариат

Используйте этот аргумент, чтобы задать значения коэффициентов экзогенных переменных. Для примера используйте 'Beta',[0.5 7 -2] определить β=[0.572].

По умолчанию Beta - пустой вектор.

ConstantКонстанта, cЧтобы задать ограничения равенства для c. Для примера, для модели без постоянного члена, задайте 'Constant',0.
По умолчанию Constant имеет значение NaN.
DСтепень несезонного дифференцирования, DЧтобы задать степень несезонного дифференцирования, больше нуля. Для примера, чтобы задать одну степень дифференцирования, задайте 'D',1.
По умолчанию D имеет значение 0 (что означает отсутствие несезонного интегрирования).
DistributionРаспределение инновационного процессаИспользуйте этот аргумент, чтобы задать t инновационное распределение Student. По умолчанию инновационное распределение является Гауссовым.
Для примера, чтобы задать распределение t с неизвестными степенями свободы, задайте 'Distribution','t'.
Чтобы задать t инновационное распределение с известными степенями свободы, присвойте Distribution структуру данных с полями Name и DoF. Для примера для распределения t с девятью степенями свободы задайте 'Distribution',struct('Name','t','DoF',9).
MAНесезонные коэффициенты MA, θ1,,θq

Чтобы задать ограничения равенства для коэффициентов MA. Для примера задать коэффициенты MA в модели

yt=εt+0.5εt1+0.2εt2,

задайте 'MA',{0.5,0.2}.

Вам нужно задать только ненулевые элементы MA. Если ненулевые коэффициенты находятся в неконсективных лагах, задайте соответствующие лаги, используя MALags.

Любые заданные коэффициенты должны соответствовать инвертируемому полиному MA.

MALagsЛаги, соответствующие ненулевым, несезонным коэффициентам MA

MALags не является свойством модели.

Используйте этот аргумент как ярлык для определения MA когда ненулевые коэффициенты MA соответствуют неконсективным лагам. Для примера задать ненулевые коэффициенты MA в лагах 1 и 4, например,

yt=εt+θ1εt1+θ4εt4,

задайте 'MALags',[1,4].

Использование MA и MALags вместе, чтобы задать известные ненулевые коэффициенты MA при неконсективных лагах. Для примера, если в данной модели MA (4)θ1=0.5 и θ4=0.2, задайте 'MA',{0.4,0.2},'MALags',[1,4].

Variance
  • Скалярное отклонение инновационного процесса, σε2

  • Процесс условного отклонения, σt2

  • Чтобы задать ограничения равенства для σε2. Для примера, для модели с известными отклонениями 0,1 задайте 'Variance',0.1. По умолчанию Variance имеет значение NaN.

  • Чтобы задать модель условного отклонения, σt2. Задайте 'Variance' равен объекту модели условного отклонения, например, garch объект модели.

Примечание

Вы не можете назначить значения свойствам P и Q. Для несезонных моделей,

  • arima устанавливает P равно p + D

  • arima устанавливает Q равно q

Задайте мультипликативные модели, используя пары "имя-значение"

Для временных рядов с s периодичности задайте степень ps сезонный полином AR оператора, Φ(L)=(1Φ1Lp1ΦpsLps), и степень qs сезонного оператора MA, полинома Θ(L)=(1+Θ1Lq1++ΘqsLqs). Точно так же задайте степень p несезонный полином оператора AR, ϕ(L)=(1ϕ1LϕpLp), и степень q несезонного полинома оператора MA,

θ(L)=(1+θ1L++θqLq).(3)

Мультипликативная модель ARIMA со степенью D несезонным интегрированием и степенью s сезонности задается

ϕ(L)Φ(L)(1L)D(1Ls)yt=c+θ(L)Θ(L)εt.(4)
Инновационная серия может быть независимым или зависимым Гауссовым или Студенческим t процессом. The arima по умолчанию для инновационного распределения является iid Гауссов процесс с постоянным (скалярным) отклонением.

В дополнение к аргументам для определения несезонных моделей (описанным в Аргументах Имя-Значение для Несезонных Моделей ARIMA), можно задать эти аргументы имя-значение, чтобы создать мультипликативное arima модель. Можно расширить модель ARIMAX аналогично, чтобы включить сезонные эффекты.

Аргументы имя-значение для сезонных моделей ARIMA

АргументСоответствующий термин (ы) модели в  уравнении 4Когда задавать
SARСезонные коэффициенты AR, Φ1,,Φps

Чтобы задать ограничения равенства для сезонных коэффициентов AR. При задании коэффициентов AR используйте знак, противоположный тому, что появляется в Уравнении 4 (то есть используйте знак коэффициента так, как он появился бы в правой части уравнения).

Использование SARLags для определения лагов ненулевых сезонных коэффициентов AR. Укажите лаги, связанные с сезонными полиномами, в периодичности наблюдаемых данных (например, 4, 8,... для ежеквартальных данных, или 12, 24,... для ежемесячных данных), а не как множители сезонности (например, 1, 2,...).

Для примера, чтобы задать модель

(10.8L)(10.2L12)yt=εt,

задайте 'AR',0.8,'SAR',0.2,'SARLags',12.

Любые значения коэффициентов, которые вы вводите, должны соответствовать стабильной сезонной AR- полинома.

SARLagsЛаги, соответствующие ненулевым сезонным коэффициентам AR, в периодичности наблюдаемого ряда

SARLags не является свойством модели.

Используйте этот аргумент при указании SAR для указания лагов ненулевых сезонных коэффициентов AR.

Для примера, чтобы задать модель

(1ϕL)(1Φ12L12)yt=εt,

задайте 'ARLags',1,'SARLags',12.

SMAСезонные коэффициенты MA, Θ1,,Θqs

Чтобы задать ограничения равенства для сезонных коэффициентов MA.

Использование SMALags для определения лагов ненулевых сезонных коэффициентов MA. Укажите лаги, связанные с сезонными полиномами, в периодичности наблюдаемых данных (например, 4, 8,... для ежеквартальных данных, или 12, 24,... для ежемесячных данных), а не как множители сезонности (например, 1, 2,...).

Для примера, чтобы задать модель

yt=(1+0.6L)(1+0.2L12)εt,

задайте 'MA',0.6,'SMA',0.2,'SMALags',12.

Любые значения коэффициентов, которые вы вводите, должны соответствовать инвертируемому сезонному полиному MA.

SMALagsЛаги, соответствующие ненулевым сезонным коэффициентам MA, в периодичности наблюдаемого ряда

SMALags не является свойством модели.

Используйте этот аргумент при указании SMA для указания лагов ненулевых сезонных коэффициентов MA.

Для примера, чтобы задать модель

yt=(1+θ1L)(1+Θ4L4)εt,

задайте 'MALags',1,'SMALags',4.

SeasonalityСезонная периодичность, sЧтобы задать степень сезонного интегрирования s в сезонном дифференцированном полиноме Δs = 1 - Ls. Например, чтобы определить периодичность для сезонного интегрирования ежемесячных данных, укажите 'Seasonality',12.
Если вы задаете ненулевое Seasonality, тогда степень всего сезонного дифференцирования полинома едина. По умолчанию Seasonality имеет значение 0 (что означает периодичность и отсутствие сезонного интегрирования).

Примечание

Вы не можете назначить значения свойствам P и Q. Для мультипликативных моделей ARIMA,

  • arima устанавливает P равно p + D + ps + s

  • arima устанавливает Q равно q + qs

Задайте условную среднюю модель используя приложение Econometric Modeler

Вы можете задать структуру задержки и распределение инноваций сезонных и несезонных условных средних моделей, используя Econometric Modeler приложение. Приложение рассматривает все коэффициенты как неизвестные и оценочные, включая параметр степеней свободы для t инновационного распределения.

В командной строке откройте приложение Econometric Modeler.

econometricModeler

Также откройте приложение из галереи Apps (см. Econometric Modeler).

В приложении можно увидеть все поддерживаемые модели, выбрав переменную временных рядов для ответа на панели Time Series. Затем на вкладке Econometric Modeler, в разделе Models, щелкните стреле, чтобы отобразить галерею моделей.

Раздел ARMA/ARIMA Models содержит поддерживаемые условные средние модели.

Для оценки условной средней модели SARIMA и SARIMAX являются наиболее гибкими моделями. Можно создать любую условную среднюю модель, которая исключает экзогенные предикторы, нажав SARIMA, или можно создать любую условную среднюю модель, которая включает, по крайней мере, один экзогенный предиктор, нажав SARIMAX.

После выбора модели приложение отображает Type Диалоговое окно «Параметры модели», где Type является типом модели. Этот рисунок показывает диалоговое окно SARIMAX Model Parameters.

Настраиваемые параметры в диалоговом окне зависят от Type. В целом регулируемые параметры включают:

  • Константа модели и линейные коэффициенты регрессии, соответствующая переменным предиктора

  • Параметры компонента временных рядов, которые включают сезонные и несезонные лаги и степени интегрирования

  • Инновационное распределение

Когда вы корректируете значения параметров, уравнение в Model Equation разделе изменяется так, чтобы оно совпадало с вашими спецификациями. Регулируемые параметры соответствуют входу и аргументам пары "имя-значение", описанным в предыдущих разделах и в arima страница с описанием.

Для получения дополнительной информации об указании моделей с помощью приложения, смотрите Подбор моделей к данным и Определение полиномов оператора задержки в интерактивном режиме.

См. также

Приложения

Объекты

Функции

Похожие примеры

Подробнее о