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Desestacionalizar los datos con análisis de fourier

Tengo una de datos que tiene dos base de comportamiento. Primero hay una periodicidad en él. Parece una curva de seno. En segundo lugar los puntos de datos tienen un crecimiento constante en él. Por lo tanto, si tengo 100 puntos de datos sin ningún crecimiento se verá como una curva de seno. Pero debido a la tasa de crecimiento en ella. hay un aumento en la magnitud que va desde el punto 1 al punto 100.

No estoy seguro de lo que es el término correcto para buscar en google. ¿Hay un método para este tipo de análisis de datos?

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Aksakal Puntos 11351

El término que está buscando es "la tendencia y la estacionalidad de descomposición de series de tiempo". Google esta.

Hay muchos enfoques. Si usted está realmente tiene sólo 100 puntos, entonces la transformada de Fourier no va a funcionar muy bien. Yule-Walker basado en enfoques pueden funcionar mejor. También hay un filtro basado en los enfoques. Google, por ejemplo, filtros paso banda como bpassm de la Fed de Atlanta. La idea es que filtrar los diferentes componentes de frecuencia de la serie, por lo que la baja frecuencia de tendencia, en medio de la frecuencia de la señal, y la alta frecuencia de la estacionalidad, etc.

Hay un conjunto completo de código en este matlab ejemplo. Te lleva paso a paso a través del proceso de deseasoning, que funciona bastante bien para los datos económicos en mi experiencia

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Martin Robins Puntos 1893

Classic auto-regresivo de los modelos se pueden manejar los ciclos! Va camino de regreso, Yule (1927) y Walker (1931) el modelo de la periodicidad de las manchas solares a través de una ecuación de la forma:

$$y_{t+1} = a + b_1 y_t + b_2 y_{t-1} + \epsilon_{t+1}$$

Actividad de las manchas solares tiende a operar en ciclos de 11 años, y aunque no es inmediatamente obvio, la inclusión de dos auto-regresivo de los términos puede crear el comportamiento cíclico! Auto-regresivo modelos son ahora omnipresentes en los modernos análisis de series temporales. La Oficina del Censo de EE.UU. utiliza un modelo ARIMA para calcular el ajuste estacional.

Más generalmente, usted puede caber un ARIMA modelo que implica:

  • $p$ orden de auto-regresivo términos (como arriba)
  • $q$ orden de la media móvil términos
  • $d$ diferencias (para obtener los datos estacionarios)

Si usted sumergirse en las matemáticas, hay una relación entre los modelos ARIMA y representaciones en el dominio de la frecuencia con la transformada de Fourier. Se puede representar una estacionaria de series de tiempo mediante un proceso de auto-regresivo modelo, la media móvil del modelo, o la densidad espectral.

Modo práctico de avanzar:

  1. Primero debe obtener una serie de tiempo estacionaria. Por ejemplo, con el producto interno bruto o consumo agregado, la gente normalmente se toma el logaritmo de la informática y de la primera diferencia. (Idea básica es que la distribución en porcentaje de cambios en el consumo agregado es invariante en el tiempo.) Para obtener una serie de tiempo estacionaria $\Delta c_t$ del consumo total $C_t$.

$$\Delta c_t = \log C_t - \log C_{t-1}$$

  1. Una vez que usted tiene una serie de tiempo estacionaria, es fácil adaptarse a un auto-regresivo AR(n) modelo. Usted puede simplemente hacer menos plazas. Para un AR(2) el modelo puede realizar la regresión.

$$ y_{t} = a + b_1 y_{t-!} + b_2 y_{t-2} + \epsilon_t $$

Por supuesto, usted puede obtener más de fantasía, pero a menudo cosas simples pueden trabajar sorprendentemente bien. No están bien desarrollados paquetes para el análisis de series de tiempo en R, EViews, Stata, etc...

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icelava Puntos 548

Si los datos es una serie de tiempo, es posible que desee ver a un triple de suavizado exponencial, también conocido como Holt-Winters método. Esto puede acomodar aditivo estacionalidad (donde la temporada amplitud no crecen con la tendencia al alza a lo largo del tiempo) y la estacionalidad multiplicativa. Aquí está la diferencia:

additive vs multiplicative seasonality

Esta sección en Hyndman y Athanasopoulos' online gratis la previsión del libro de texto explica Holt-Winters. Aquí está toda la taxonomía de suavizado exponencial métodos, basado en Gardner (2006, Revista Internacional de la Previsión). Realmente el modelo de esta serie, extracto de tendencia, estacional y error componentes y previsión, recomiendo la ets() función en el forecast paquete de R.

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