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关于「如何从建模的差分 Z_t 恢复原始时间序列 q_k?」

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掌握方法

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你可以通过对预测的差分 ZtZ_t 求和,并将它们加到最后一个已知的实际值 qlq_l(或根据起始索引为 q1q_1)上来恢复原始序列 qkq_k。公式为 qk=∑i=1k−lZk−i+qlq_k = \sum_{i=1}^{k-l} Z_{k-i} + q_l。

适用条件:你有差分序列 ZtZ_t 的预测值。;你知道原始序列的最后观测值 qlq_l。;关系 Zt=qt+1−qtZ_t = q_{t+1} - q_t 成立。

判断用途

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如果一阶差分序列仍然不平稳,你会使用二阶差分。目标是选择能使序列平稳的最低差分阶数 dd。

适用条件:原始序列是非平稳的。;一阶差分(d=1d=1)没有产生平稳序列。;建模者可以检查差分图的平稳性。

认识概念

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ARIMA(1,1,1) 的方程是 Zt=ϕ1Zt−1+θ1ϵt−1+ϵtZ_t = \phi_1 Z_{t-1} + \theta_1 \epsilon_{t-1} + \epsilon_t,其中 ZtZ_t 是差分序列,ϕ1\phi_1 是自回归系数,θ1\theta_1 是移动平均系数,ϵt\epsilon_t 是误差项。

适用条件:模型是 ARIMA(1,1,1)。;ZtZ_t 是原始序列 qtq_t 的一阶差分。;p=1,d=1,q=1p=1, d=1, q=1。

理解原因

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差分有帮助是因为对于线性函数,从一个点到下一个点的变化是恒定的。通过取连续差分,线性趋势被消除,留下一个围绕恒定均值波动的序列,这满足了 ARMA 模型的平稳性要求。

适用条件:原始序列具有带有噪声的近似线性趋势。;目标是为建模实现平稳性。

掌握方法

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差分序列 ztz_t 定义为原始序列的下一个值与当前值之差。在数学上,它表示为 zt=qt+1−qtz_t = q_{t+1} - q_t。

适用条件:原始序列由时间 tt 索引。;值代表离散时间点(例如月份)的观测值。