指数平滑预测.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,#,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,河北统计建模大赛培训,2016,作者：刘永亮，河北大学经济学院,时间序列预测,-,灰色预测、指数平滑和,ARIMA,指数平滑,：冬天,即将来临，某从事汽车租赁业务的经理着手调查客户对防雪汽车的需求情况。经过监测后，一场初冬的暴风雪席卷了整个地区,，请用指数平滑法预测，第,10,天应该储备多少辆防雪汽车以备第,11,天使,用（数据见表,12.4,，,Excel,数据见“例,12.2,”）,基本思想：,指数平滑法通过对历史时间数列进行,逐层平滑,计算，从而消除随机因素的影响，识别经济现象基本变化趋势，并以此,预测未来,。,第,t,期的预测值,平滑系数，为,0,到,1,之间的,数（自选）,第,t-1,期,的指标值,第,t-1,期的预测值,智力测验：要预测出第,11,期的,16.6,，还必需确定哪两个未知量？,逐步推理：要得到,16.6,，需要知道,20,（已知）和,15.1,，以及,平滑系数（,一个未知量）；求,15.1,？,求,10.4,呢？必须知道,10.6,！这是关键，有了,10.6,下面的都有了！,起个名字：,平滑初始值，,记作,S1,。,必需,先,确定两个量：,平滑系数,平滑初始值,取值原则：时间序列不规则，,取较小值。,实际操作：取,多个,值试算（,0.05,0.1,0.2,0.3,），看谁误差最小,S1,有多种取法：,Y1,或,(Y1+Y2+Y3)/3,或,(,Y1+Y2+Y3+Y4+Y5)/5,实战一：借助,Excel,手算,Excel,数据,文件：例,12.2,设,=0.3,，,S1=(Y1+Y2+Y3+Y4+Y5,)/5,关键技巧：,你会调用,Excel,的统计功能吗？,然后就可以使用了。,2010,版在“数据”,“数据分析”中。,2003,或,2007Excel,统计功能,菜单“工具”,“数据分析”,若找不到“数据分析”，则“工具”,“加载宏”,“分析工具库”。,实战二：,Excel,指数平滑法,阻尼系数为,1-,，即,0.7,Excel,指数平滑法结果,智力测验：软件结果与手算不同，你知道为什么吗？,手算,S1,取的是前,5,年的均值。软件以第,1,个为缺失，第二个为原序列第一个值，即,10.,练习：习题,12.6,用,Excel,对国内生产总值进行指数平滑，平滑系数选,0.3.,结束了吗？,没有！,警惕：课本过时了！,虽然是清华大学出版社,虽然是,2011,年较新的书，,管理统计学（第,2,版）,指数平滑法的真面貌,常用的指数平滑法模型有三种,(,要求记死,）：,（,1,）简单指数平滑（,SES,，,simple exponential smoothing,）,适用,场合：没有明显的趋势和季节性变化,。,实践建议：有了数据后，先做时间序列图，查看是否有上升、下降趋势，或是否有季节性的波动。如果没有，或不明显，则可以选择,SES,。,指数平滑法的真面貌,（,2,）,Holt,线性趋势方法,SES,假定数据没有趋势，但一般来说，趋势经常存在。,Holt(1957),扩展了,SES,，把趋势性包含到模型中去。这就是,Holt,线性趋势法,。,（,3,）,Holt-Winters,季节,方法,Holt,线性趋势法将线性趋势包含进来，比简单指数平滑有了进步，但现实中，许多数据有季节性波动。于是，,Holt(1957),和,Winters(1960),扩展了,Holt,指数平滑方法，将季节性变化包含进来，创建了,Holt-Winters,季节方法。,软件选择,Excel?,No.,它只会做简单指数平滑,推荐,R,软件。,用,R,软件进行指数平滑预测,一、准确,工作,1,、软件准备：下载、安装,R,软件,2,、,程序包,准备：安装,forecast,程序包,详见,月度、季度数据预测报告,1-7,页。,3,、数据文件,准备,复制,Excel,变量数据到文本文档,txt,R,数据文件准备,把中文名改成英文字母,保存文件，也把文件名改成字母,把数据文件复制到我的文档,准备工作完毕。,指数平滑法,R,软件操作,一、,把,文本文件,data.txt,读入,R,软件,具体操作是：打开,R,软件，在提示符,后输入：,wj1=read.table(,data.txt,header=T),然后回车,注：,wj1,是随便,起的,R,文件,名，,可以按自己的意志,更改,，如,amao,agou,。,指数平滑法,R,软件操作,在提示符,后,输入,刚生成的,R,文件,名,：,wj1,，回车。,指数平滑法,R,软件操作,二、,把数据转化成时间序列格式,在,R,提示符后输入：,var1=ts(wj1$car)#var1,是随便起的变量的名字,然后回车（以后同）,输入,var1(,查看该变量）,指数平滑法,R,软件操作,三、做时间序列图，选择合适模型,plot(var1),有线性趋势吗？,若没有，用简单指数平滑,若有，用,holt,性线指数平滑,R,做简单指数平滑,一、加载,forecast,包（安装以后，再每次使用时，需要加载）。,library(forecast),没有提示“,error,”，就意味着加载成功。,R,做简单指数平滑,二、输入简单指数平滑命令,fit=ses(var1,h=1),#,fit,为,任意起的名字,，,一般表示结果，,h,参数表示预测值的,个数,#ses,是什么，你猜。,fit,，回车,智力测验：,1,、与,Excel,结果是否相同，为什么？,2,、哪一个结果更可靠？,答案,R,软件没有要求设定平滑系数，为什么？,它是反复尝试，最后确定最优的即误差最小的平滑系数。,所以，,R,结果更可靠。,练习,习题,12.6,，对国内生产总值用,R,进行简单指数平滑，预测,2011-2013,年,GDP,。,简要指导：,wj=read.table(dataxt126.txt,header=T),var=ts(wj$gdp,start=1978),library(forecast),ses(var,h=1),R,做,holt,线性指数,平滑,fit=holt(var1,h=1),fit,练习,习题,12.6,，对国内生产总值用,R,做,holt,线性指数平滑预测，预测,2011,年,GDP,（,5,分）。,有季节变动的指数平滑,习题,12.8,，请预测,2011,年,1-4,季度销售额,有季节波动，如何用,R,进行指数平滑？,Holt-Winters,季节方法,季节指数平滑法,R,代码,wj=read.table(dataxt128.txt,header=T),var=ts(wj$sale,start=c(2007,1),frequency=4),library(forecast),hw(var,h=4,),#hw,即,holt,和,Winters,plot(hw(var,h=4,),