因为时间序列是某个指标数值长期变化的数值表现,所以时间序列数值变化背后必然蕴含着数值变换的规律性,这些规律性就是时间序列分析的切入点。
一般情况下,时间序列的数值变化规律有以下四种:
长期趋势:T
长期趋势(Secular trend,T)指的是统计指标在相当长的一段时间内,受到长期趋势影响因素的影响,表现出持续上升或持续下降的趋势,通常用字母T表示。例如,随着国家经济的发展,人均收入将逐渐提升;随着医学水平的提高,新生儿死亡率在不断下降。
季节趋势:S
季节趋势(Seasonal Variation,S)是指由于季节的转变使得指标数值发生周期性变动。这里的季节是广义的,一般以月、季、周为时间单位,不能以年作单位。例如雪糕和棉衣的销量都会随着季节气温的变化而周期变化;每年的长假(五一、十一、春节)都会引起出行人数的大量增加。
循环变动:C
循环变动(Cyclical Variation,C)与季节变动的周期不同,循环变动通常以若干年为周期,在曲线图上表现为波浪式的周期变动。这种周期变动的特征表现为增加和减少交替出现,但是并不具严格规则的周期性连续变动。最典型的周期案例就是市场经济的商业周期和的整个国家的经济周期。
不规则变动:I
不规则变动(Irregular Variation,I)是由某些随机因素导致的数值变化,
这些因素的作用是不可预知和没有规律性的,可以视为由于众多偶然因素对时间序列造成的影响(在回归中又被称为扰动项)。
以上四种变动就是时间序列数值变化的分解结果。有时这些变动会同时出现在一个时间序列里面,有时也可能只出现一种或几种,这是由引起各种变动的影响因素决定的。正是由于变动组合的不确定性,时间序列的数值变化才那么千变万化。
叠加模型和乘积模型
四种变动与指标数值最终变动的关系可能是叠加关系,也可能是乘积关系。
(1)如果四种变动之间是相互独立的关系,那么叠加模型可以表示为:
(2)如果四种变动之间存在相互影响关系,那么应该使用乘积模型:
模型选择:
(1)数据具有年内的周期性时才能使用时间序列分解,例如数据是月份数据(周期为12)、季度数据(周期为4) ,如果是年份数据则不行。
(2)在具体的时间序列图上,如果随着时间的推移,序列的季节波动变得越来越大,则反映各种变动之间的关系发生变化,建议使用乘积模型;反之,如果时间序列图的波动保持恒定,则可以直接使用叠加模型;当然,如果不存在季节波动,则两种分解均可以。
随着时间变化,搜索美赛数据的季节波动越来越大,那么使用乘积模型会更精确
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