拓端tecdat|R語言分解商業(yè)周期時間序列數(shù)據(jù):線性濾波器、HP濾波器、Baxter King濾波
原文鏈接:http://tecdat.cn/?p=23000
原文出處:拓端數(shù)據(jù)部落公眾號
分解南非GDP數(shù)據(jù)
本文包含各種過濾器,可用于分解南非GDP的方法。我們做的第一件事是清除當前環(huán)境中的所有變量。這可以通過以下命令進行。
載入數(shù)據(jù)
如前所述,南非的GDP數(shù)據(jù)將其作為時間序列存儲在GDP中,我們執(zhí)行以下命令。
為了確保這些計算和提取的結(jié)果是正確的,我們檢查一下數(shù)據(jù)的圖表。
線性濾波器去除數(shù)據(jù)線性趨勢
為了估計一個線性趨勢,我們可以利用一個包括時間趨勢和常數(shù)的線性回歸模型。為了估計這樣一個模型,我們使用lm命令,如下。?
回歸的擬合值包含與線性趨勢有關的信息。這些信息需要從模型對象lin.mod中提取,在上面的塊中,我們將這些值分配給時間序列對象linear。然后從數(shù)據(jù)中剔除趨勢,就得到了周期。
然后我們可以借助下面的命令來繪制這個結(jié)果,其中趨勢和周期被繪制在不同的數(shù)字上。
霍德里克 - 普雷斯科特?(Hodrick-Prescott,HP)?濾波器對數(shù)據(jù)進行去趨勢處理
要用流行的HP濾波法分解這個數(shù)據(jù)。在這種情況下,我們將lambda的值設置為1600,這也是對季度數(shù)據(jù)的建議。
這似乎更準確地反映了我們對南非經(jīng)濟表現(xiàn)的理解。
用Baxter-King濾波器去趨勢數(shù)據(jù)
為了利用Baxter-King?濾波器。在這種情況下,我們需要指定周期的頻帶,其上限被設定為32,下限被設定為6。
這似乎再次為南非經(jīng)濟活動的周期性提供了一個相當準確的表述。還要注意的是,周期的表示比以前提供的要平滑得多,因為噪音不包括在周期中。
Christiano-Fitzgerald濾波器去趨勢數(shù)據(jù)
這個濾波器的性質(zhì)與上面提供的非常相似。此外,產(chǎn)生與Baxter-King濾波器高度相似的結(jié)果。
用Beveridge-Nelson分解法 "去趨勢 "數(shù)據(jù)?
為了將數(shù)據(jù)分解為隨機趨勢和平穩(wěn)周期,我們可以采用Beveridge-Nelson分解法。當采用這種技術時,我們需要指定與平穩(wěn)部分有關的滯后期的數(shù)量。在我下面的例子中,我假設有八個滯后期。
比較周期的不同衡量標準
然后,我們可以將所有這些結(jié)果結(jié)合在一張圖上,考慮各自的相似性和差異。在這個例子中,我創(chuàng)建了一個時間序列ts.union,但是我也可以先繪制一個單一的序列,然后再使用lines命令在上面繪制連續(xù)的圖。?
譜分解
在我們考慮使用譜技術之前,最好先清除當前環(huán)境中的所有變量,并關閉所有的圖。下一步是確保你可以通過使用library命令來訪問這些包中的程序。
使用譜技術進行分解。我們可以為三個時間序列變量生成數(shù)值,然后將它們組合成一個單一的變量。
為了觀察這些變量,我們可以把它們繪制在一個單獨的軸上。
此后,我們可以使用周期圖來考慮這些時間序列變量的每一個屬性。
當然,我們可以利用一個過濾器,從總體時間序列變量中去除一些不需要的成分。為此,我們可以應用上下限相對較窄的Christiano-Fitzgerald濾波器。此后,我們使用應用于與周期有關的信息的周期圖,來調(diào)查它是否成功地剔除了一些頻率成分。
這個結(jié)果將表明,濾波器已經(jīng)排除了大部分的高頻率成分。為了看看這個周期與之前的數(shù)據(jù)有什么關系,我們把通過濾波器的周期性信息繪制在分量上。此外,我們還將這個結(jié)果繪制在綜合周期的變量上。
在這兩種情況下,它似乎都對過程中的趨勢做了合理的描述。
?
南非商業(yè)周期的譜分解法
為了考慮如何在實踐中使用這些頻譜分解,我們現(xiàn)在可以考慮將這些技術應用于南非商業(yè)周期的各種特征中。
下一步將是運行所有的過濾器,這些過濾器被應用于識別南非商業(yè)周期的不同方法。
現(xiàn)在,讓我們對商業(yè)周期的每一個標準應用一個周期圖。
線性濾波器提供了一個很差的結(jié)果,因為趨勢明顯占主導地位(這不是周期應該有的)。這與Hodrick-Prescott濾波器的特征形成對比,后者的趨勢信息已經(jīng)被去除。Baxter & King和Christiano & Fitzgerald的帶通濾波器也是這種情況。在這兩種情況下,噪聲也已經(jīng)被去除。最后的結(jié)果與Beveridge-Nelson分解有關,我們注意到周期包括大量的趨勢和大量的噪聲。
小波分解
為了提供一個小波分解的例子,我們將把該方法應用于南非通貨膨脹的數(shù)據(jù)。這將允許使用在這個過程中推導出對趨勢的另一種衡量方法,這可以被認為是代表核心通貨膨脹。請注意,這種技術可以應用于任何階數(shù)的單整數(shù)據(jù),所以我們不需要首先考慮變量的單整階數(shù)。
然后,我們將利用消費者價格指數(shù)的月度數(shù)據(jù),該數(shù)據(jù)包含在SARB的季度公告中。數(shù)據(jù)可以追溯到2002年。為了計算通貨膨脹的同比指標,我們使用diff和lag命令。
為了確保所有這些變量的轉(zhuǎn)換都已正確進行,我們對數(shù)據(jù)進行繪圖。?
由于我們在這種情況下主要對識別平滑的趨勢感興趣,我們將使用貝希斯函數(shù)。這樣的函數(shù)是Daubechies 4小波,它應用修正的離散小波變換方法。此外,我們還將使用三個母小波來處理各自的高頻成分。?
然后我們可以為每個獨立的頻率成分繪制結(jié)果,如下所示。?
如果我們現(xiàn)在想在數(shù)據(jù)上繪制趨勢(父小波)。?
請注意,由于各自的頻段是相加的,我們可以將其中一個母頻段加入到趨勢中,如下所示。?
相關經(jīng)濟變量的周期性成分之間的相關性
為了確定周期的特征是否合適,我們可以考慮宏觀經(jīng)濟總量的一些不同周期性方法之間的相關性。例如,我們可以考慮產(chǎn)出和生產(chǎn)(或就業(yè))的周期性在不同的滯后期應該是相關的。如果它們不相關,那么該方法可能無法準確描述各自變量的周期性成分。
在本文使用的例子中,代碼可能有點難以理解,但我們鼓勵你自己去研究,以提高你對這個編碼環(huán)境的總體理解。?
下一步是讀入數(shù)據(jù)并為數(shù)據(jù)的各種周期性成分創(chuàng)建一些矩陣。
使用上面包含的方法對數(shù)據(jù)進行過濾。?
計算不同提前期和滯后期的相關關系。
繪制結(jié)果。
最受歡迎的見解
1.在python中使用lstm和pytorch進行時間序列預測
2.python中利用長短期記憶模型lstm進行時間序列預測分析
3.使用r語言進行時間序列(arima,指數(shù)平滑)分析
4.r語言多元copula-garch-模型時間序列預測
5.r語言copulas和金融時間序列案例
6.使用r語言隨機波動模型sv處理時間序列中的隨機波動
7.r語言時間序列tar閾值自回歸模型
8.r語言k-shape時間序列聚類方法對股票價格時間序列聚類
9.python3用arima模型進行時間序列預測