指數(shù)平滑方法深度解析(一次二次三次)

CSDN同步參考鏈接

指數(shù)平滑方法說起來感覺挺簡單的,不就是幾期求均值嗎,但是你知道在Eviews里做指數(shù)平滑模型的時(shí)候,1、他的初始值是如何確定的嗎?2、初始值的確定方法可以按照我們想的去改變嗎? 3、Eviews得到結(jié)果中的 End of Period Levels: Mean 代表什么意思? 4、如果進(jìn)行預(yù)測(cè),期數(shù)增加1期或者2期,3期的話,序列對(duì)應(yīng)的sm又是什么樣的?今天我們就結(jié)合Excel 和 Eviews 的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,并給出上述問題的解析。

1. 一次指數(shù)平滑

原始數(shù)據(jù)序列:yt
平滑值序列:St
預(yù)測(cè)值序列:yt_fore

1.1 平滑值表達(dá)式


一次指數(shù)-平滑值表達(dá)式

1.2 預(yù)測(cè)值表達(dá)式


一次指數(shù)-預(yù)測(cè)值表達(dá)式

初始項(xiàng)可以自行定義(比如使用第1期值,或者前3期平均值等),也可以由軟件自動(dòng)給出。

1.3 說明
之所以給出這兩個(gè)表達(dá)式,是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)上出現(xiàn)的次數(shù)太多了,而且還讓人混亂,實(shí)際上這兩個(gè)表達(dá)式的關(guān)系是: t+1 期的預(yù)測(cè)值是 t 期的平滑值

s0 y0 y0預(yù)測(cè)值的初始值:都用前三期的平均值表示,即
參數(shù)為0.5,y0=23,S0=(y1+y2+y3)/3=11,y0_fore=11
參數(shù)值a:0.5

1.4 適用范圍
當(dāng)時(shí)間序列無明顯的趨勢(shì)變化,可用一次指數(shù)平滑預(yù)測(cè)。

1.5 案例

原序列折線圖
Excel 一次指數(shù)平滑結(jié)果

Eviews 一次指數(shù)平滑結(jié)果
Excel 和 Eviews 一次指數(shù)平滑結(jié)果對(duì)比.png

通過 Excel 和 Eviews 結(jié)果對(duì)比,發(fā)現(xiàn),Eviews給出的結(jié)果是預(yù)測(cè)值結(jié)果(沒有平滑值)。并且 Eviews 的初始預(yù)測(cè)值即y0的預(yù)測(cè)值默認(rèn)為前8期的均值。(紅色單元格即為驗(yàn)證過程)

探究 Eviews 中的第一期預(yù)測(cè)值(初始化值)如何得到

將Excel初始值設(shè)為 Eviews 默認(rèn)值得到的結(jié)果

將 Excel 的參數(shù)值設(shè)為 0.5,初始值設(shè)為和 Eviews 一樣的,即 14.625,得到 Excel 的預(yù)測(cè)結(jié)果和 Eviews 的預(yù)測(cè)結(jié)果一致。而且一次指數(shù)平滑只能預(yù)測(cè)未來 1 期的結(jié)果,如果繼續(xù)預(yù)測(cè)未來 2 期、3 期,則會(huì)發(fā)現(xiàn)得到的結(jié)果與未來 1 期的結(jié)果相同。
未來(M16)第1期預(yù)測(cè)值為:290.5+(1-0.5)27.126=28.063
未來(M17)第2期預(yù)測(cè)值為:29
0.5+(1-0.5)27.126=28.063
未來(M18)第3期預(yù)測(cè)值為:29
0.5+(1-0.5)
*27.126=28.063

Excel 一次指數(shù)平滑原序列、平滑值、預(yù)測(cè)值序列折線圖

2. 二次指數(shù)平滑

原始數(shù)據(jù)序列:yt
一次平滑值序列:St(1)
二次平滑值序列:St(2)
預(yù)測(cè)值序列:yt_fore

2.1 平滑值表達(dá)式


二次指數(shù)-平滑值表達(dá)式

2.2 預(yù)測(cè)值表達(dá)式


二次指數(shù)-預(yù)測(cè)值表達(dá)式

2.3 說明
初始值設(shè)定:參數(shù)為0.9,y0=23,S0(1)=23,S0(1)=28.4

2.4 適用范圍
當(dāng)時(shí)間序列的變動(dòng)呈現(xiàn)直線趨勢(shì)時(shí),用一次指數(shù)平滑法來進(jìn)行預(yù)測(cè)將存在明顯的滯后偏差,此時(shí)需要使用二次指數(shù)平滑。二次指數(shù)平滑是在一次指數(shù)平滑的基礎(chǔ)上再進(jìn)行一次平滑。

2.5 案例


原序列折線圖
Excel 二次指數(shù)平滑結(jié)果.png

Eviews 二次指數(shù)平滑結(jié)果.png

可以發(fā)現(xiàn),Eviews 的二次指數(shù)平滑結(jié)果即為預(yù)測(cè)值結(jié)果,與 Excel 的預(yù)測(cè)結(jié)果不是很一致,原因可能是初始值的設(shè)定可能不一樣。(小編暫時(shí)也不知道 Eviews 的二次指數(shù)平滑的初始值設(shè)定規(guī)則是什么)

Excel 和 Eviews 二次指數(shù)平滑未來3期結(jié)果對(duì)比

我們可以發(fā)現(xiàn),未來 3 期使用 Excel 和 Eviews 的預(yù)測(cè)結(jié)果一致。另外需要注意的是,在預(yù)測(cè)未來3期(不論未來幾期)時(shí),at 和 bt 的參數(shù)估計(jì)值都是以原序列最后1期,即 1993 年測(cè)算的 at 和bt 為參數(shù)估計(jì)值,進(jìn)行變量值的預(yù)測(cè)。即
y12_fore = 103+8.991=111.99
y13_fore = 103+8.99
2=120.98
y14_fore = 103+8.99*3=129.97

Excel 二次指數(shù)平滑原序列、平滑值、預(yù)測(cè)值序列折線圖.png

3. 三次指數(shù)平滑

原始數(shù)據(jù)序列:yt
一次平滑值序列:St(1)
二次平滑值序列:St(2)
三次平滑值序列:St(3)
預(yù)測(cè)值序列:yttt_fore

3.1 平滑值表達(dá)式


三次指數(shù)-平滑值表達(dá)式

3.2 預(yù)測(cè)值表達(dá)式


三次指數(shù)-預(yù)測(cè)值表達(dá)式

3.3 說明
初始值設(shè)定:參數(shù)為0.3,S0=(y1+y2+y3)/3=246.1,S0(1)=246.1,S0(1)=244.5

3.4 適用范圍
時(shí)間序列的變動(dòng)呈現(xiàn)出二次曲線趨勢(shì),則需采用三次指數(shù)平滑序列進(jìn)行預(yù)測(cè)。三次指數(shù)平滑是在二次指數(shù)平滑的基礎(chǔ)上再進(jìn)行一次平滑。

3.4 案例

原序列折線圖

Excel 三次指數(shù)平滑結(jié)果

末尾3個(gè)值為未來3期的預(yù)測(cè)值,求該預(yù)測(cè)值時(shí)也是使用原始序列的末期(2016年)的at、bt、ct估計(jì)值進(jìn)行估計(jì)。即:
y2017_fore = 706.1+98.41+4.511=809.0411
y2018_fore = 706.1+98.4
2+4.522=921.0452
y2019_fore = 706.1+98.43+4.53*3=1042.118

對(duì)最開始問題的解答:
針對(duì)問題一
Eviews中,對(duì)于一次指數(shù)平滑,初始值以前8期的均值來確定;二次指數(shù)平滑小編暫時(shí)還不確定;三次指數(shù)平滑Eviews不可以做。

針對(duì)問題二
Eviews初始值無法自己設(shè)定。

針對(duì)問題三
End of Period Levels: Mean 是一次指數(shù)平滑出現(xiàn)的結(jié)果,表示未來1期的預(yù)測(cè)值。

針對(duì)問題四
一次指數(shù)平滑,未來1/2/3……/n 期,都為一個(gè)值。
二次指數(shù)和三次指數(shù)平滑,可以根據(jù)方程公式算出未來未來1/2/3……/n 期的預(yù)測(cè)值。
數(shù)據(jù)參考來源
最后祝大家學(xué)習(xí)愉快~

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
【社區(qū)內(nèi)容提示】社區(qū)部分內(nèi)容疑似由AI輔助生成,瀏覽時(shí)請(qǐng)結(jié)合常識(shí)與多方信息審慎甄別。
平臺(tái)聲明:文章內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))由作者上傳并發(fā)布,文章內(nèi)容僅代表作者本人觀點(diǎn),簡書系信息發(fā)布平臺(tái),僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。
禁止轉(zhuǎn)載,如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)通過簡信或評(píng)論聯(lián)系作者。

相關(guān)閱讀更多精彩內(nèi)容

  • 基本思路:最近的過去態(tài)勢(shì),在某種程度上會(huì)持續(xù)的未來。指數(shù)平滑法是移動(dòng)平均法中的一種,其特點(diǎn)在于給過去的觀測(cè)值不一樣...
    一心一意弄算法閱讀 16,768評(píng)論 0 9
  • 基礎(chǔ)定義 1、方差:在統(tǒng)計(jì)描述中,方差用來計(jì)算每一個(gè)變量(觀察值)與總體均數(shù)之間的差異。為避免出現(xiàn)離均差總和為零,...
    叢小賤閱讀 4,784評(píng)論 0 0
  • 1 指數(shù)平滑法 移動(dòng)平均模型在解決時(shí)間序列問題上簡單有效,但它們的計(jì)算比較難,因?yàn)椴荒芡ㄟ^之前的計(jì)算結(jié)果推算出加權(quán)...
    風(fēng)逝流沙閱讀 37,060評(píng)論 1 10
  • 指數(shù)平滑法本質(zhì)究竟是什么?是一種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方式?還是一種擬合預(yù)測(cè)算法? 從原理來講,指數(shù)平滑法給每個(gè)歷史數(shù)據(jù)賦權(quán) 指...
    巴拉巴拉_9515閱讀 3,937評(píng)論 1 6
  • https://blog.csdn.net/BigData_Mining/article/details/8109...
    王金松閱讀 3,389評(píng)論 0 0

友情鏈接更多精彩內(nèi)容