指数平滑预测.pptx

1、时间序列预测-灰色预测、指数平滑和ARIMA河北统计建模大赛培训2016作者：刘永亮，河北大学经济学院指数平滑：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。河北统计建模大赛培训2016作者：刘永亮，河北大学经济学院第第 t期的预测值期的预测值平滑系数，为平滑系数，为0到到1之间的之间的数

2、（自选）数（自选）第第 t-1期期的指标值的指标值第第 t-1期的预测值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。河北统计建模大赛培训2016作者：刘永亮，河北大学经济学院必需先确定两个量：平滑系数平滑初始值取值原则：时间序列不规则，取值原则：时间序列不规则，取较取较小值。小值。实际操作：取实际操作：取多个多个值试算值试算（0.05,0.1,0.2,0.3），看谁误差

3、最小），看谁误差最小S1有多种取法：有多种取法：Y1或或(Y1+Y2+Y3)/3或或(Y1+Y2+Y3+Y4+Y5)/5河北统计建模大赛培训2016作者：刘永亮，河北大学经济学院实战一：借助Excel手算Excel数据文件：例12.2设=0.3，S1=(Y1+Y2+Y3+Y4+Y5)/5河北统计建模大赛培训2016作者：刘永亮，河北大学经济学院关键技巧：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。河北统计建模大赛培训2016作者：刘永亮，河北大学经济学院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

4、”“分析工具库”。河北统计建模大赛培训2016作者：刘永亮，河北大学经济学院实战二：Excel指数平滑法阻尼系数为1-，即0.7河北统计建模大赛培训2016作者：刘永亮，河北大学经济学院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.河北统计建模大赛培训2016作者：刘永亮，河北大学经济学院练习：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！河北统计建模大赛培训2016作者：刘永亮，河北大学经济学院警惕：课本过时了！虽然是清华大学出版社虽然是清华大学出版

5、社河北统计建模大赛培训2016作者：刘永亮，河北大学经济学院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。河北统计建模大赛培训2016作者：刘永亮，河北大学经济学院指数平滑法的真面貌（2）Holt线性趋势方法SES假定数据没

6、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。河北统计建模大赛培训2016作者：刘永亮，河北大学经济学院软件选择Excel?No.它只会做简单指数平滑推荐R软件。河北统计建模大赛培训2016作者：刘永亮，河北大学经济学院用R软件进行指数平滑预测一、准确

7、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河北统计建模大赛培训2016作者：刘永亮，河北大学经济学院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。河北统计建模大赛培训2016作者：刘永亮，河北大学经济学院指数平滑法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

8、志更改，如amao,agou。河北统计建模大赛培训2016作者：刘永亮，河北大学经济学院指数平滑法R软件操作在提示符后输入刚生成的R文件名：wj1，回车。河北统计建模大赛培训2016作者：刘永亮，河北大学经济学院指数平滑法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）河北统计建模大赛培训2016作者：刘永亮，河北大学经济学院指数平滑法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性线指数平滑河北统计建模大赛培训20

9、16作者：刘永亮，河北大学经济学院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。河北统计建模大赛培训2016作者：刘永亮，河北大学经济学院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？河北统计建模大赛培训2016作者：刘永亮，河北大学经济学院答案R软件没有要求设定平滑系数，为什么？它是反复尝试，最

10、后确定最优的即误差最小的平滑系数。所以，R结果更可靠。河北统计建模大赛培训2016作者：刘永亮，河北大学经济学院练习习题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)河北统计建模大赛培训2016作者：刘永亮，河北大学经济学院R做holt线性指数平滑fit=holt(var1,h=1)fit河北统计建模大赛培训2016作者：刘永亮，河北大学经济学院练习习题12.6，对国内生产

11、总值用R做holt线性指数平滑预测，预测2011年GDP（5分）。河北统计建模大赛培训2016作者：刘永亮，河北大学经济学院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季节方法河北统计建模大赛培训2016作者：刘永亮，河北大学经济学院季节指数平滑法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Wintersplot(hw(var,h=4)