任課教師：謝家泉辦公室：金龍閣804辦公電話：3721518113422028364時(shí)間序列分析時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!章時(shí)間序列分析概論第二章時(shí)間序列分析基本概念第三章線性平穩(wěn)時(shí)間序列分析第四章非平穩(wěn)序列和季節(jié)序列模型第五章時(shí)間序列模型的識(shí)別第六章時(shí)間序列模型參數(shù)的統(tǒng)計(jì)推斷(略講)第七章平穩(wěn)時(shí)間序列模型預(yù)測第八章非平穩(wěn)和季節(jié)時(shí)間序列模型分析第九章非線性時(shí)間序列模型第十章多元時(shí)間序列分析（現(xiàn)代方法）第十一章超高頻數(shù)據(jù)的建模與分析（現(xiàn)代方法）本課內(nèi)容安排時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!主要參考書目：[1]詹姆斯D．漢密爾頓，1999：《時(shí)間序列分析》，中國社會(huì)科學(xué)出版社。[2]王燕，2005：《應(yīng)用時(shí)間序列分析》，中國人民大學(xué)出版社。[3]何書元，2003：《應(yīng)用時(shí)間序列分析》，北京大學(xué)出版社。[4]陸懋祖，1999：《高等時(shí)間序列經(jīng)濟(jì)計(jì)量學(xué)》，上海人民出版社。時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!一、時(shí)間序列的含義1.從經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)的角度講：時(shí)間序列是某一個(gè)指標(biāo)在不同的時(shí)間上的不同數(shù)值按時(shí)間先后順序排成的序列。從這個(gè)定義可看出時(shí)間序列由兩個(gè)要素構(gòu)成：一個(gè)是指標(biāo)數(shù)值，一個(gè)是時(shí)間。在實(shí)際中，我們遇到許多數(shù)據(jù)如GDP，失業(yè)人數(shù)統(tǒng)計(jì)，股票價(jià)格指數(shù)等都呈時(shí)間序列的形式。時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!2.從概率統(tǒng)計(jì)意義上講：時(shí)間序列是一組隨機(jī)變量X(t)在一系列時(shí)刻t1,t2,t3,

…….,tN(t1<t2<……<tN)的一次樣本實(shí)現(xiàn)xt1,xt2,……xtN.從這個(gè)定義可看出，時(shí)間序列與通常統(tǒng)計(jì)分析不同，通常統(tǒng)計(jì)分析中總是對(duì)一個(gè)隨機(jī)變量獨(dú)立地觀察多次，得到這個(gè)隨機(jī)變量的多個(gè)實(shí)現(xiàn)，然后再去分析和研究。時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!10121416182022102030405060708090某材料裂紋長度時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!時(shí)間序列分析概論1820年—1869年的太陽黑子數(shù)依時(shí)間畫在下圖中。該圖中，橫軸是時(shí)間指標(biāo)t（在這里的t以年為單位），縱軸表示在時(shí)間t內(nèi)太陽黑子個(gè)數(shù)的觀測值，這種圖稱為時(shí)間序列圖。

時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!時(shí)間序列分析概論GDP即國內(nèi)生產(chǎn)總值，它是對(duì)一國（地區(qū)）經(jīng)濟(jì)在核算期內(nèi)所有常住單位生產(chǎn)的最終產(chǎn)品總量的度量，常常被看成反映一個(gè)國家（地區(qū)）經(jīng)濟(jì)狀況的重要指標(biāo)。本例給出我國1978年—2007年GDP數(shù)據(jù)（單位：億元）的時(shí)間序列圖。時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!時(shí)間序列分析概論本例給出了1992年季度至2008年第三季度我國GDP季度數(shù)據(jù)（單位：億元）。

時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!時(shí)間序列分析概論本例給出了1990年12月19日—2008年11月6日上證A股指數(shù)日數(shù)據(jù)（除去節(jié)假日，共4386個(gè)數(shù)據(jù)）時(shí)序圖。

時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!時(shí)間序列分析概論本例描述了1951年—1980年，美國每年發(fā)生的罷工次數(shù)序列，該圖顯示了這些數(shù)據(jù)一種不規(guī)律的上下波動(dòng)。

時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!二、時(shí)間序列的主要分類1.按所研究現(xiàn)象的多少分：一元時(shí)間序列，多元時(shí)間序列。一元時(shí)間序列：研究的是某一個(gè)指標(biāo)的時(shí)間序列，如GDP序列，銷售量序列等。多元時(shí)間序列：研究的是多個(gè)指標(biāo)的時(shí)間序列，如廣告費(fèi)用和銷售量序列，貨幣供應(yīng)量與股票價(jià)格指數(shù)序列等。時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!2.按時(shí)間的連續(xù)性，可將時(shí)間序列分為離散性時(shí)間序列，連續(xù)性時(shí)間序列。離散性時(shí)間序列：每一個(gè)序列所對(duì)應(yīng)的時(shí)間參數(shù)為間斷點(diǎn)。連續(xù)時(shí)間序列：每一個(gè)序列所對(duì)應(yīng)的時(shí)間參數(shù)為時(shí)間的連續(xù)函數(shù)。我們所研究的是離散性時(shí)間序列，對(duì)于連續(xù)性時(shí)間序列，可以采用等間隔采樣使之化為離散序列。時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!如果序列是平穩(wěn)的，它們?cè)谀骋怀?shù)均值下達(dá)到平衡，并且偏離該均值波動(dòng)的概率在任何時(shí)點(diǎn)上均是相同的，于是我們就可以用具有確定系數(shù)的方程將時(shí)間序列模型化。如果序列是非平穩(wěn)的，那么，用一個(gè)模型反映序列的過去和未來就會(huì)很困難。在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中，許多時(shí)間序列都不是平穩(wěn)序列，如GDP序列。盡管對(duì)非平穩(wěn)過程建模比較困難，但非平穩(wěn)序列通常可以轉(zhuǎn)化為平穩(wěn)或近似平穩(wěn)序列，并對(duì)平穩(wěn)序列建模，這正是我們這門課程的主要內(nèi)容。時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!對(duì)香港恒生指數(shù)取一階對(duì)數(shù)差分后趨勢(shì)圖時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!時(shí)間序列分析概論時(shí)間序列分析依賴于不同地應(yīng)用背景，有著不同的目的

分析的基本任務(wù)是揭示支配觀測到的時(shí)間序列的隨機(jī)規(guī)律，通過所了解的這個(gè)隨機(jī)規(guī)律，我們可以理解所要考慮的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，預(yù)報(bào)未來的事件，并且通過干預(yù)來控制將來事件。上述即為時(shí)間序列分析的三個(gè)目的。時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!（一）時(shí)間序列分析方法的類型根據(jù)時(shí)間序列，揭示相應(yīng)系統(tǒng)的內(nèi)在統(tǒng)計(jì)特性和發(fā)展規(guī)律的統(tǒng)計(jì)方法，就稱時(shí)間序列分析。時(shí)間序列分析的基本思想是根據(jù)系統(tǒng)的有限長度的運(yùn)行記錄，建立能比較精確地反映時(shí)間序列中所包含的動(dòng)態(tài)依存關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，并借以對(duì)系統(tǒng)的未來行為進(jìn)行預(yù)測時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!確定型趨勢(shì)雖然控制著時(shí)間序列的基本樣式，但畢竟不是時(shí)間序列變動(dòng)的全貌，另一方面，用隨機(jī)理論來考察，許多偶然因素共同作用的隨機(jī)型波動(dòng)，其實(shí)也并非雜亂無章，而有一定的規(guī)律性，人們根據(jù)隨機(jī)理論對(duì)隨機(jī)時(shí)間序列進(jìn)行分析，就叫隨機(jī)時(shí)間分析。隨機(jī)時(shí)間序列分析方法與傳統(tǒng)的確定性時(shí)間序列分析方法相比，具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!3.時(shí)間序列分析根據(jù)序列自身的變化規(guī)律來預(yù)測未來，而其它統(tǒng)計(jì)分析則根據(jù)某一變量與其它變量間的因果關(guān)系來預(yù)測該變量的未來。4.時(shí)間序列是一組隨機(jī)變量的一次樣本實(shí)現(xiàn)，而其它統(tǒng)計(jì)分析的樣本值一般是對(duì)同一隨機(jī)變量進(jìn)行N次獨(dú)立重復(fù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。5.二者建模思路不同：時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!金融時(shí)間序列分析研究金融過程的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)探索金融變量之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系對(duì)金融數(shù)據(jù)進(jìn)行季節(jié)或其它形式的周期調(diào)整（如日內(nèi)效應(yīng)、周效應(yīng)等）通過對(duì)具有自相關(guān)關(guān)系的模型誤差分析，改進(jìn)用時(shí)間序列進(jìn)行回歸分析的模型對(duì)均值或波動(dòng)率進(jìn)行點(diǎn)預(yù)測或區(qū)間預(yù)測時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!時(shí)間序列分析概論引言大量自然界、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)都依年、季、月或日統(tǒng)計(jì)其指標(biāo)值，隨著時(shí)間的推移，形成了統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的時(shí)間序列。因此，時(shí)間序列是某一統(tǒng)計(jì)指標(biāo)長期變動(dòng)的數(shù)量表現(xiàn)。時(shí)間序列分析就是估算和研究某一時(shí)間序列在長期變動(dòng)過程中所存在的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性。時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!我國近三年上證指數(shù)（2004年5月17日-2007年5月16日）我國1978~2006年居民消費(fèi)價(jià)格定基指數(shù)我國1978~2006年GDP（當(dāng)年價(jià)格）時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!3.從系統(tǒng)意義上講：時(shí)間序列是某一系統(tǒng)在不同時(shí)間（條件）下的響應(yīng)。這個(gè)定義強(qiáng)調(diào)了時(shí)間序列中順序的重要性，并且，這個(gè)順序并不一定必須是時(shí)間順序，它可以是代表速度，溫度或其它遞增取值的物理量。例如：課本上所舉的例子，將材料裂紋長度按所承受的壓力周期排列，也是一個(gè)時(shí)間序列。見下頁圖時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!時(shí)間序列分析概論定義在統(tǒng)計(jì)研究中，有大量的數(shù)據(jù)是按照時(shí)間順序排列的，使用數(shù)學(xué)方法表述即用一組隨機(jī)序列

表示隨機(jī)事件的時(shí)間序列，簡記為或者。時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!時(shí)間序列分析概論居民消費(fèi)價(jià)格指數(shù)(ConsumerPriceIndex)，英文縮寫CPI，是反映與居民生活有關(guān)的產(chǎn)品及勞務(wù)價(jià)格統(tǒng)計(jì)出來的物價(jià)變動(dòng)指標(biāo)，通常作為觀察通貨膨脹水平的重要指標(biāo)。本例給出了我國1985年—2007年的CPI年度數(shù)據(jù)時(shí)間序列圖。

時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!時(shí)間序列分析概論北京在歷史上也是自然災(zāi)害頻發(fā)的地區(qū)，在各種自然災(zāi)害中，水旱災(zāi)害發(fā)生的次數(shù)最多，危害最大。本例給出了北京地區(qū)1949年—1964年的洪澇災(zāi)害面積數(shù)據(jù)（單位：萬畝）的時(shí)序圖。

時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!時(shí)間序列分析概論2005年7月21日中國啟動(dòng)人民幣匯率改革以來，不斷完善匯率形成機(jī)制，人民幣對(duì)美元匯率總體呈現(xiàn)小幅上揚(yáng)態(tài)勢(shì)。本例給出了1997年1月—2008年9月美元對(duì)人民幣匯率的月度數(shù)據(jù)（單位：元）時(shí)序圖。

時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!時(shí)間序列分析概論本例給出1980年1月—1991年10月澳大利亞紅酒的月度銷量（單位：公升）時(shí)序圖。

時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!時(shí)間序列分析概論本例描述1994年1月1日—1995年12月31日香港環(huán)境數(shù)據(jù)序列：(a)表示因循環(huán)和呼吸問題前往醫(yī)院就診的人數(shù)；(b)表示二氧化硫的日平均水平；(c)表示二氧化氮的日平均水平；(d)表示可吸入的懸浮顆粒物的日平均水平。

時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!1978-2006年全國財(cái)政收入與國內(nèi)生產(chǎn)總值（單位：億元）時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!3.按序列的統(tǒng)計(jì)特性分：平穩(wěn)序列，非平穩(wěn)序列。平穩(wěn)序列：時(shí)間序列的統(tǒng)計(jì)特性不隨時(shí)間而變化。非平穩(wěn)序列：時(shí)間序列的統(tǒng)計(jì)特性隨時(shí)間而變化。時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!香港恒生指數(shù)1990.1.1~1996.6.28各交易日數(shù)據(jù)時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!4.按時(shí)間序列分布規(guī)律分：高斯型時(shí)間序列，非高斯型時(shí)間序列。高斯型時(shí)間序列：服從正態(tài)分布的時(shí)間序列。非高斯型時(shí)間序列：不服從正態(tài)分布的時(shí)間序列。我們研究的通常是服從正態(tài)分布的時(shí)間序列，即高斯型時(shí)間序列。時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!通常的ARIMA的建模過程步，對(duì)時(shí)間序列進(jìn)行特性分析第二步，模型的識(shí)別與建立，這是建立ARMA模型的重要一步第三步，模型的評(píng)價(jià)，并利用模型進(jìn)行預(yù)測時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁!時(shí)間序列分析方法就其發(fā)展的歷史階段和使用的方法來看，有傳統(tǒng)的確定性時(shí)間序列分析方法和現(xiàn)代的隨機(jī)時(shí)間序列分析方法。時(shí)間序列分析的主要方法可歸納如下：時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁!確定性時(shí)間序列分析方法將時(shí)間序列看作主要是由長期趨勢(shì)（T）、季節(jié)變動(dòng)（S）、循環(huán)變動(dòng)（C）和隨機(jī)變動(dòng)（I）綜合作用的結(jié)果。確定性時(shí)間序列分析就是設(shè)法消除隨機(jī)型波動(dòng)，擬合確定性趨勢(shì)，因而形成了長期趨勢(shì)分析、季節(jié)變動(dòng)分析、循環(huán)變動(dòng)測定等一系列確定性時(shí)間序列分析方法。時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁!雖然，確定型時(shí)間序列分析方法不反映時(shí)間序列的隨機(jī)性質(zhì)，也無法達(dá)到隨機(jī)序列模型所能達(dá)到的預(yù)測精度，但它仍是一個(gè)簡單和相當(dāng)可接受的預(yù)測手段，許多確定型時(shí)間序列分析方法一直是經(jīng)濟(jì)預(yù)測的標(biāo)準(zhǔn)工具。因此隨機(jī)型時(shí)間序列分析不能完全取代確定型時(shí)間序列分析。時(shí)間序列分析第1章修訂版共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁!（二）時(shí)間序列分析方法與其它統(tǒng)計(jì)分析方法（回歸分析）的主要區(qū)別1.時(shí)間序列分析方法明確強(qiáng)調(diào)變量值順序的重要性，而其它統(tǒng)計(jì)分析方法則不必如此。2.時(shí)間序列各觀察值之間存在一定的依存關(guān)系，而其它統(tǒng)計(jì)分析一般要求每一變量各自獨(dú)立