数据转换

为什么转换?

你可以将时间序列转换为:

  • 感兴趣的隔离时间分量。

  • 除去滋扰分量的影响(如季节性变化)。

  • 做一个系列固定。

  • 减少虚假的回归效应。

  • 稳定随系列级别增长的可变性。

  • 使两个或多个时间序列更具直接可比性。

您可以将许多数据转换中进行选择,以解决这些(和其他)目的。

例如,你可以使用分解方法来描述和估计时间序列的组件。季节性调整是可以使用删除滋扰季节性成分的分解方法。

趋势化和差异是由于趋势平均转换您可以使用地址非平稳性。差异也可以帮助去除伪回归的效果,由于协整关系。

通常,如果您在对数据建模之前应用数据转换,那么您需要对模型预测进行反向转换,以返回到原始规模。如果要对差异平稳数据进行建模,那么在Econometrics Toolbox™中没有必要这样做。使用华宇那些不是模型集成系列先天的求差。这方面的一个主要优势是,华宇还对原有规模自动返回预测。

通用数据转换

消除趋势

一些非平稳序列可以建模为一个确定性趋势之和平稳随机过程。也就是说,你可以写系列ÿŤ

ÿ Ť = μ Ť + ε Ť

哪里 ε Ť 是一个均值为零的平稳随机过程。

确定性趋势,μŤ,可以有多个组件,如非季节性组件和季节性组件。您可以反趋势(或分解)数据,以识别和估计它的各种组件。非趋势过程如下:

  1. 估计确定性趋势分量。

  2. 删除从原始数据中的趋势。

  3. (可选的)模型中的剩余的残留系列与适当的平稳随机过程。

有几种技术可以用来估计趋势分量。您可以使用最小二乘法参数化地估计它,使用过滤器(移动平均线)非参数化地估计它,或者两者的结合。

非趋势收益率估计的所有趋势和随机成分,这可能是可取的。然而,估计趋势成分可能需要做出额外的假设,执行额外的步骤,以及估计额外的参数。

差分

差异是从非平稳序列去除平均趋势的替代改造。这种方法是在箱詹金斯方法型号规格主张[1]。根据这一方法,第一步建立模型的差分数据,直到它看上去静止。差异是适合除去随机趋势(例如,随机漫步)。

定义第一个区别是

Δ ÿ Ť = ÿ Ť - ÿ Ť - 1

其中Δ被称为差分操作。在滞后操作符符号中,其中 大号 一世 ÿ Ť = ÿ Ť - 一世

Δ ÿ Ť = 1 - 大号 ÿ Ť

您可以通过创建滞后算子多项式的对象LagOp

类似地,定义该第二差作为

Δ 2 ÿ Ť = 1 - 大号 2 ÿ Ť = ÿ Ť - ÿ Ť - 1 - ÿ Ť - 1 - ÿ Ť - 2 = ÿ Ť - 2 ÿ Ť - 1 + ÿ Ť - 2

像取导数,以第一差异使得线性趋势常数,取第二差使得二次趋势恒定,等等更高次多项式。许多复杂的随机趋势,也可以通过采取较低阶差分消除。服用d差异形成一个过程d单位根固定。

对于季节周期性系列,季节性差异可以处理季节单位根。对于具有周期性的数据小号例如,季度数据有小号= 4,月数据有小号= 12),季节差分算子定义为

Δ 小号 ÿ Ť = 1 - 大号 小号 ÿ Ť = ÿ Ť - ÿ Ť - 小号

使用差分转换省去了消解趋势所需要的中间估计步骤。但是,这意味着你无法获得趋势和随机成分分别进行估算。

对数变换

对于具有指数增长和随级数水平增长的方差的级数,一个对数变换可以帮助线性化和稳定级数。如果在时间序列中有负值,那么在进行对数变换之前,应该添加一个足够大的常数,使所有的观察值都大于零。

在某些应用领域,有求差,记录一系列的工作是常态。例如,a的第一差异记录时间序列,

Δ 日志 ÿ Ť = 日志 ÿ Ť - 日志 ÿ Ť - 1

大致利率的变化的系列。

价格、收益和复利

的价格序列变化率被称为回报。而价格序列通常不上下波动恒定的水平,收益率序列通常看起来是静止的。因此,收益率序列通常用于替代在许多应用中价格序列。

有时发表示连续的价格观察ŤŤ+ 1ÿŤÿŤ+ 1, 分别。该连续复利级数是变换后的级数

[R Ť = 日志 ÿ Ť + 1 ÿ Ť = 日志 ÿ Ť + 1 - 日志 ÿ Ť

这是木材价格系列的第一个差异,有时也被称为对数收益

价格系列的替代改造简单的回报

[R Ť = ÿ Ť + 1 - ÿ Ť ÿ Ť = ÿ Ť + 1 ÿ Ť - 1。

对于具有相对高的频率(例如,每天或每周观测)系列,两个转变之间的差是小的。计量经济学工具箱有price2ret对于价格序列转换为返回系列(带是连续的或简单的配混)和ret2price对于逆操作。

参考文献

[1]盒,G. E. P.,G. M.詹金斯,和G. C.赖因泽尔。时间序列分析:预测与控制。第3版。新泽西州Englewood Cliffs:Prentice Hall出版社,1994年。

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