SPSS分析技术:季节性分解;如果你们公司的产品或服务有很明显的淡旺季,那就看看

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基础准备

前面草堂君已经推送了两篇时间序列的文章,分别对时间序列的定义、组成元素、变动成分构成、以及如何通过对时间序列描述了解时间序列的特性进行了详细介绍,大家可以点击下方文章链接回顾:

季节变动的角色

前面的推送介绍过,时间序列的变动成分可以分成四种,分别是长期趋势、循环变动、季节变动和不规则变动,分析者可以通过上篇文章的序列图对时间序列进行观察,并结合实际情况判断时间序列中包含的变动成分。

时间序列分解是时间序列分析的传统方法,它的分析思路是将各种变动成分从时间序列中分解出来,并考量引起每种变动成分的原因。时间序列分解有很多优点:1、分解后的时间序列更加直观简洁,避免各种变动成分之间互相影响;2、可以分别测定每种变动的影响程度,从而提高预测精度。

在SPSS的时间序列菜单中,有专门的季节性分解子菜单,可见季节性分解在时间序列的四种变动成分拆解中,角色比较特殊。事实上,在通常的时间序列分解中,只需要进行季节性分解即可(如果存在季节变动成分)。原因在于,长期趋势反映事物发展的客观规律,是分析者重点研究的对象;循环变动由于其周期比较长,可以近似看作长期趋势;不规则变动不容易准确把握和测量;与其它三种变动相比,季节变动具有很强的规律性,形成的原因比较明确(季节导致的自然或人文原因),但是它会与其它变动错杂在一起,降低预测的精度。因此,通过序列图,发现一个时间序列具有季节变动特征时,应该首先将其进行分解剔除。

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季节变动分解

关于季节变动分解的详细计算过程,草堂君已经在很早之前就推送过,大家如果想完全了解季节变动分解的具体步骤和案例分析(可以点击文章链接回顾:季节变动分析)。

时间序列是否包含长期趋势,时间序列的季节变动分解方法也会不同。如果在序列图中,没有发现时间序列包含长期趋势和循环变动,则直接利用原序列进行同期平均和总平均,消除不规则变动,计算出季节指数。例如,下方是某啤酒厂的销售额季节变动分解表格:

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如果时间序列包含长期趋势,那么继续按照上方季度平均的方法就不够准确了,而应该采用长期趋势剔除法,也就是文章(季节变动分析)中介绍的方法。首先通过序列图判断四种变动的关系是乘法关系(T*C*S*I)还是加法关系(T+C+S+I);第二步用移动平均法或回归方程法消除季节变动(S)和不规则变动(I),计算出长期趋势和循环变动(T*C或T+C);第三步计算出季节变动和不规则变动分量,乘法模型的计算公式为S*I=Y/T*C,加法模型为S+I=Y-T-C。最后采用平均法消除不规则变动(I),得到季节指数。

 

SPSS的季节性分解的计算过程就是上方描述的过程。最终得出的结果如下图所示,结果中包括了原始序列、移动平均序列、季节因子等结果。

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  • 原始序列:依据时间先后顺序排列的指标数值;

  • 移动平均序列:根据季节周期,通过移动平均计算得到平均值;上图的时间间隔为季度,所以移动平均周期为4个季度;计算得到的结果就是剔除了季节变动和不规则变动后,剩下的长期趋势和循环变动乘积(T*C),这里假设四种变动关系为乘积关系。

  • 原始序列与移动平均序列之比(%):也就是用原始序列数值除以移动平均序列数值,例如123.3%=37/30。该值等于季节变动和不规则变动的乘积(S*I),计算公式S*I=Y/T*C。

  • 季节因子(%):通过平均法消除不规则变动后的季节因子;

  • 季节性调整序列:消除掉季节变动影响后的指标数值,也就是长期趋势*循环变动*不规则变动的值;例如第一行的季节性调整值31.905=25/78.4%。

  • 不规则因子:该列存储的数值为不规则变动成分;

  • 平滑趋势周期序列:该列数值等于长期趋势和循环变动的乘积;也就是从季节性调整序列中剔除掉不规则变动以后,剩余的数值;例如,31.427=31.905/1.049。

案例分析

沿引上篇文章的案例数据。现有一个小型服装销售公司从2012年到2016年的销售额数据,销售额数据是按照季度记录的。将销售额数据整理并录入SPSS,录入结果如下图所示:

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(例题数据文件已经上传到QQ群中,需要的朋友可以前往下载)

分析思路

在一篇文章中,制作序列图。从序列图中可知,该时间序列包含长期趋势和季节变动成分,所以应该首先分解出季节变动成分。

分析步骤

1、选择菜单【分析】-【时间序列预测】-【季节性分解】,在跳出的对话框中,进行如下操作:将销售额选入变量框内。模型类型选择乘性,因为从序列图中可知,季节变动幅度随着时间的推移有逐渐变动趋势,因此变动之间的关系应该是非独立的,采用乘法模型。移动平均值权重选择端点按0.5加权,这是因为季节变动周期为4,是偶数,所以需要调整。

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2、点击【确定】,输出结果。

结果解释

1、季节性分解结果;下图是季节性分解的结果,该表中每列数值的含义,草堂君在上方已经具体解释过。

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2、在数据视图中,将生成四列新变量;分别是ERR(不规则变动)、SAS(季节调整序列)、SAF(季节因子)、STC(平滑序列)。

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3、原始序列、季节调整序列和平滑序列的序列图。将这三列数据,用上篇推送使用的序列图制作方法(制作方法回顾:SPSS分析技术:时间序列描述;磨刀不误砍柴工,充分了解是获得满意结果的前提),制作出序列图。

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从上图可以看出,原始序列剔除季节变动成分以后,序列的变动幅度变得比较平缓,再进一步剔除不规则变动以后,时间序列的线性长期趋势和循环变动乘积趋势就一目了然了。如果想进一步获得长期趋势的回归方程,可以对平滑序列的数值进行线性回归拟合,获得线性回归方程。当然,很多时间序列的平滑序列不是线性的,那么就应该根据具体情况选用多项式方程、指数方程等非线性回归方程进行拟合。

 

经过以上描述的过程以后,长期趋势和循环变动(T*C)用回归方程预测、季节变动(S)用季节因子、不规则变动(I)用不规则因子,这样就可以使用模型T*C*S*I对时间序列进行预测了。以上叙述过程就是时间序列的传统分析方法:时间序列分解预测模型。

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1 个评论

问一下,两张列表截图中,移动平均序列的值好像并不统一,但是原始序列是一致的,这结果是怎么来的,另外,是根据多少跨度来设置间隔的?

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