ACFおよびPACFプロットを分析する


21

ACFプロットとPACFプロットを分析して正しい軌道に乗っているかどうかを確認したい:

ここに画像の説明を入力してください

背景:(Reff:Philip Hans Franses、1998)

  1. ACFとPACFの両方が重要な値を示しているので、ARMAモデルが私のニーズを満たすと思います

  2. ACFはMA部分、つまりq値を推定するために使用でき、PACFはAR部分、すなわちp値を推定するために使用できます。

  3. モデル次数を推定するために、a。)ACF値が十分に消滅するかどうか、b。)ACFが過差分信号を送るかどうか、c。)ACFとPACFが特定のラグで有意かつ容易に解釈可能なピークを示すかどうかを調べます

  4. ACFとPACFは、1つのモデルだけでなく、他の診断ツールを検討した後に選択する必要のある多くのモデルを提案する場合があります

それを念頭に置いて、ACF値がラグ4で消滅し、PACFが1と2でスパイクを示すため、最も明白なモデルはARMA(4,2)であると考えます。

別の分析方法としては、PACFに2つの大きなスパイクがあり、ACFに1つの大きなスパイクがあるため、ARMA(2,1)になります(その後、はるかに低いポイント(0.4)から値が消えます)。

サンプル内の予測結果を見ると(単純な平均絶対誤差を使用)、ARMA(2,1)はARMA(4,2)よりもはるかに優れた結果を提供します。そこで、ARMA(2,1)を使用します!

ACFプロットとPACFプロットの分析方法と結果を確認できますか?

感謝します!

編集:

記述統計:

count  252.000000
mean    29.576151
std      7.817171
min     -0.920000
25%     26.877500
50%     30.910000
75%     34.915000
max     47.430000

Skewness of endog_var: [-1.35798399]

Kurtsosis of endog_var: [ 5.4917757]

Augmented Dickey-Fuller Test for endog_var: (-3.76140904255411, 0.0033277703768345287, {'5%': -2.8696473721448728, '1%': -3.4487489051519011, '10%': -2.5710891239349585}

時系列:

ここに画像の説明を入力してください

残差(ARMA(2,1):

ここに画像の説明を入力してください

残差のACF / PACF:

ここに画像の説明を入力してください

編集II:

データ:

14.37561
23.95561
25.41561
13.88561
23.31561
33.12561
35.30561
35.78561
37.21561
35.23561
37.34561
38.28561
39.03561
36.34561
39.08561
39.34561
38.80561
40.10561
34.13561
35.42561
27.29561
34.13561
39.89561
47.77561
40.57561
36.15561
33.66561
30.97561
24.90561
23.41561
0.31561
8.45561
37.36561
33.40561
13.97561
11.62561
35.07561
36.15561
37.09561
36.95561
37.85561
32.31561
35.41561
36.35561
37.34561
35.90561
37.40561
36.44561
37.37561
36.16561
35.24561
38.47561
39.18561
39.61561
29.55561
35.50561
38.05561
40.32561
44.39561
37.65561
46.27561
29.41561
40.41561
33.44561
37.04561
35.34561
25.24561
30.23561
15.40561
26.79561
35.38561
40.22561
43.14561
36.96561
41.93561
11.30561
6.87561
32.92561
34.54561
38.27561
36.40561
25.44561
37.26561
26.39561
31.13561
35.90561
38.41561
33.66561
33.16561
31.96561
30.34561
37.77561
32.25561
33.21561
38.37561
36.63561
40.78561
35.60561
36.37561
34.42561
42.67561
33.40561
31.49561
24.81561
23.82561
37.34561
30.73561
21.04561
18.20561
27.36561
18.49561
25.41561
27.92561
29.42561
25.91561
27.56561
28.69561
29.89561
31.47561
29.34561
25.35561
21.98561
28.61561
33.87561
20.07561
27.36561
26.48561
20.37561
22.33561
28.52561
21.24561
10.77561
18.69561
30.19561
33.89561
29.81561
27.55561
22.37561
20.32561
22.43561
31.89561
32.10561
27.67561
36.93561
36.51561
26.96561
21.27561
34.68561
34.13561
35.80561
25.38561
33.42561
9.28561
8.70561
30.36561
30.29561
29.56561
28.41561
33.40561
18.47561
16.48561
18.51561
26.35561
25.40561
19.92561
21.26561
10.90561
32.71561
26.71561
29.99561
28.87561
28.55561
14.07561
10.97561
24.92561
26.40561
21.40561
29.08561
30.18561
30.27561
16.15561
21.96561
32.29561
29.57561
30.24561
30.82561
28.83561
27.30561
26.53561
28.39561
29.76561
29.50561
31.81561
34.79561
24.14561
31.34561
33.14561
35.04561
33.20561
33.53561
35.28561
29.84561
35.02561
33.63561
35.65561
35.73561
35.35561
37.18561
27.38561
34.40561
33.69561
29.05561
34.55561
31.76561
30.91561
34.70561
35.87561
28.31561
30.39561
28.03561
30.72561
30.57561
23.93561
25.11561
32.15561
26.74561
28.76561
32.49561
34.79561
27.90561
33.05561
29.50561
31.67561
34.36561
36.88561
32.31561
26.24561
26.66561
33.59561
37.64561
38.26561
36.20561
33.27561
29.94561
29.19561
27.41561
37.24561
36.26561
30.84561
35.46561
32.24561
31.44561
33.40561
30.71561
33.03561
36.43561
33.44561
22.32561
18.65561
31.97561
27.00561
29.66561
30.76561
33.44561
29.19561
12.32561
33.41561
37.13561
33.43561
37.35561
40.17561
29.38561
19.70561
35.44561
30.48561
30.72561
16.09561
30.82561
30.55561
34.38561
35.45561
34.87561
33.78561
33.87561
29.83561
26.35561
26.44561
28.72561
30.85561
28.18561
12.18561
31.82561
18.01561
27.57561
29.38561
20.32561
22.36561
34.01561
34.40561
20.23561
-0.57439
9.87561
29.55561
31.01561
30.00561
28.12561
13.47561
7.42561
22.01561
20.38561
27.57561
31.54561
29.90561
16.40561
21.27561
26.22561
31.47561
31.11561
32.97561
32.34561
29.36561
32.40561
31.16561
32.05561
31.78561
32.34561
33.87561
31.80561
29.90561
30.09561
32.36561
28.15561
26.30561
15.32561
31.03561
33.47561
33.44561
33.71561
28.30561
12.70561
10.17561
43.96561
9.58561
35.38561
33.82561
41.37561
33.40561
33.64561
20.30561
27.85561
29.01561
32.36561
28.33561
29.90561
27.19561
0.39561
8.40561
0.24561
11.87561
29.15561
20.40561
0.42561
29.29561
23.39561
19.36561

データは少し左斜めに見えますが、おそらく非定常です。残差にはいくつかの潜在的な問題があり、おそらく条件付きの異分散性があるように思えます。
Glen_b -Reinstateモニカ

私の意見では、歪度は、元のデータの分析によってのみ確認できる異常値(パルス)を示唆しています。
IrishStat

回答:


8

ACFとPACFを調べることは、分析のすべてのコンテキストでも役立ちます。Ljung-Box Q統計; p値; 信頼区間、ACF、およびPACFは一緒に表示する必要があります。たとえば、ここのQテスト:

acf, ci, Q, pvalue = tsa.acf(res1.resid, nlags=4,confint=95,  qstat=True, unbiased=True)

ここで-自己相関のQテストは、グラフィカルな解釈の全体的なチェックです。

Statsmodelsの時系列分析に関するドラフトノート:http : //conference.scipy.org/proceedings/scipy2011/pdfs/statsmodels.pdf


14

60年代半ばに提案されたツールを使用したACFおよびPACFへの唯一の依存は、シミュレートされたデータを除いて、時にはほとんどありません。AIC / BICのようなモデル識別ツールは、有用なモデルをほとんど正確に識別しませんが、仮定に関する小さな活字を読まないと何が起こるかを示します。できるだけ簡単に開始することをお勧めしますが、あまり単純ではなく、暫定的なモデルを推定します。Glen_bが示唆するAR(1)。この暫定モデルからの残差/分析を使用して、潜在的なモデル増強またはモデル簡略化を示唆するさらに別のACFおよびPACFを計算できます。参照の解釈は、現在の系列/残差には決定論的な構造、つまりパルス、レベルシフト、現地時間の傾向と季節的パルス、さらには、シリーズには一定の誤差分散があり、暫定モデルのパラメーターは時間とともに不変であるということです。ご希望の場合は、データを投稿してください。有用なモデルの作成をお手伝いします。

データが報告された後の編集:

365個の値が配信および分析され、特定されたパルスと2つのレベルシフトを持つ次のAR(1)モデルが生成されました。ここに画像の説明を入力してください。これは一般的な推測であったことに注意してください。このモデルからの残差がここにプロットされますここに画像の説明を入力してください。分散不均一分散の提案がありますが、これは症状であり、最終的に見つける正しい治療法を見つける必要があります。ここに示されている残差のacfを進めると、ここに画像の説明を入力してくださいモデルの不適切さが示唆されます。残差のacfの表の詳細はこちらここに画像の説明を入力してくださいラグ7と14の構造を提案します。2つの手がかり(365のサンプルサイズと重要な毎週、すなわちラグ7構造)をまとめると、これが実際に毎日のデータであるかどうかを調べることにしました。新しいユーザーは、コンピューターがすべてを把握できるほどスマートであるという誤った前提でデータを定義するときに、非常に重要な情報をしばしば省略します。ラグ7とラグ14の手がかりは、OPのACFプロットとPACFプロットに埋まっていることに注意してください。残差に決定論的構造が存在すると、誤差分散が増加し、acfが抑制されます。外れ値/パルス/レベルシフトが特定されると、acfは自己回帰構造/日次インジケータの存在を明らかにしました。

次に、データを分析して、ソフトウェアが毎日のデータであるという手がかりを処理できるようにしました。365個の値のみでは、1年以上のデータで可能な季節/休日予測子を含むモデルを適切に構築することはできません。

ここでここに画像の説明を入力してくださいは、5つの毎日のダミー、2つのレベルシフト、多数のパルス、および(1,0,0)(1,0,0)形式のアリマモデルを含むモデルが表示されます。より良いモデルが用意されているため、残差のプロットは非恒常構造を証明しなくなりました。ここに画像の説明を入力してください。第ここに画像の説明を入力してください残差の電子のACFは非常にきれいです。Actual / Cleansedグラフは、異常なパルスポイントを強調しています。ここに画像の説明を入力してください。ここでの教訓は、毎日の時系列であるという重要な情報なしでデータを分析すると、不十分な表現(またはおそらくは毎日の手がかりの高度な知識)を反映する大量のパルスがあったことです。Actual / FitおよびForecastはここに表示されますここに画像の説明を入力してください

他の人が同じデータセットで何をするかを見るのは面白いでしょう。すべての分析は、市販のソフトウェアを使用してハンズフリーモードで行われたことに注意してください。


1
早朝のミスは読んだ... DOは、通常、私のグラフに遅れ(0)を参照してくださいません
IrishStat

1
最初は私もだまされました。
Glen_b -Reinstateモニカ

ご回答有難うございます。時系列予測の分野で経験のない人として、正式に正しい方法がないため、適切なモデルを選択する手順を完全に理解することは困難です。残念ながら、生データを投稿することはできません。追加情報が役立つことを願っています(「編集:」を参照)
Peter Knutsen

データを表示する前に、スケーリング/マスクすることができます。プロットを見ると、処理されていない場合にacfとpacfが誤って十分であることを示唆するバイアスが発生することがあります。下降傾向に続いて傾向がないという視覚的な提案がありますが、それは現時点では単なる推測です。
IrishStat

私はちょうどあなたが使用する可能性がありますいくつかのデータ..追加
ピーターKnutsen

11

ラグ0のスパイクをカウントしているように見えます。

PACFはラグ1で1つの適度に大きなスパイクを示し、AR(1)を示唆しています。これはもちろん、ACFの幾何学的な減少を引き起こします(おおまかに言うと、わかります)。ARとMAの両方で、同じ依存関係を2回当てはめようとしているようです。

私はその上でAR(1)を試してみて、心配する価値のあるものが残っているかどうかを見ました。


ピーター; 私の答えにはタイプミスがありました(最後のパラでAR(1)を修正しましたが、2番目の段落でMA(1)と入力しました)、これは現在修正されています。
Glen_b -Reinstateモニカ

ご回答有難うございます。ラグ0からカウントすることはもちろん重大な間違いです!AR(1)を試しましたが、結果はARMA(2,1)ほど良くありませんでした!
ピーターKnutsen

あまり良くない場合もあるかもしれません-それにもかかわらず、AR(1)が出発点です。たとえば、残差のPACFはどのように見えましたか?元のシリーズはどのように見えますか?データのACFおよびPACFから簡単に収集できない多くのことが行われている可能性があります。
Glen_b -Reinstateモニカ

ありがとう。新しい洞察につながる可能性のある追加情報を投稿しました。
ピーターKnutsen
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