差异化干预

机器算法验证 回归 时间序列 干预分析 动态回归
2022-03-06 22:42:36

例如,当使用此处讨论的时间序列数据(又名中断时间序列)进行干预分析时,我的一个要求是估计由于干预而导致的总收益(或损失) - 即获得或损失的单位数量(Y 变量)。

不完全了解如何使用 R 中的过滤器函数来估计干预函数,我以蛮力的方式进行了研究,希望这足以在任何情况下工作。

假设给定数据

 cds<- structure(c(2580L, 2263L, 3679L, 3461L, 3645L, 3716L, 3955L, 
    3362L, 2637L, 2524L, 2084L, 2031L, 2256L, 2401L, 3253L, 2881L, 
    2555L, 2585L, 3015L, 2608L, 3676L, 5763L, 4626L, 3848L, 4523L, 
    4186L, 4070L, 4000L, 3498L), .Dim = c(29L, 1L), .Dimnames = list(
        NULL, "CD"), .Tsp = c(2012, 2014.33333333333, 12), class = "ts")

我们决定最佳拟合模型如下,干预函数为

mt=ω0(1δB)Xt其中是 2013 年 10 月的脉冲。Xt

fit4 <- arimax(log(cds), order = c(1,1,0),include.mean=FALSE, 
               xtransf = data.frame(Oct13 = 1*(seq_along(cds)==22)),
               transfer = list(c(1,0))
               ,xreg=1*(seq_along(cds)==3))
fit4

#    ARIMA(1,1,0)                    

#    Coefficients:
#              ar1    xreg  Oct13-AR1  Oct13-MA0
#          -0.0184  0.2718     0.4295     0.4392
#    s.e.   0.2124  0.1072     0.3589     0.1485

#    sigma^2 estimated as 0.02176:  log likelihood=13.85
#    AIC=-19.71   AICc=-16.98   BIC=-13.05

我有两个问题:

1)即使我们已经区分了 ARIMA 误差,为了评估干预函数,然后使用差分序列在技术上拟合,我们需要做些什么来“改回”的估计从使用Xtω0δXtXt

2)这是否正确:为了确定干预的增益,我从参数构造了干预一旦我有了,然后我将模型 fit4(exp() 以反转对数)的拟合值与 exp(拟合值减去)进行比较,并确定在观察期间,干预导致了 3342.37 个额外单位。mtmtmt

这个过程是从干预分析中确定收益的正确过程吗?

    int_vect1<-1*(seq_along(cds)==22)
    wo<- 0.4392
    delta<-0.4295


    mt<-rep(0,length(int_vect1))

    for (i in 1:length(int_vect1))
    {

      if (i>1)
      {
        mt[i]<-wo*int_vect1[i]+delta*mt[i-1]
      }

    }


    mt

sum(exp(fitted(fit4)) - (exp(fitted(fit4) - mt)))
2个回答

假设这是玩具示例:

要回答您的第一个问题:

1)即使我们已经区分了 ARIMA 误差,为了评估干预函数,然后使用差分序列 ▽Xt 在技术上拟合,我们需要做些什么来“改回”使用 ▽ 对 ω0 或 δ 的估计Xt 到 Xt?

当您区分数据时,您应该区分响应/干预变量。当您在建模后返回差异(转换)时,这将自动处理差异**我知道当您使用SAS Proc ARIMA. 我不知道该怎么做R

第二个问题:

2)这是否正确:为了确定干预的增益,我根据参数构造了干预 mt。一旦我有了 mt ,然后我将模型 fit4 的拟合值(exp() 以反转对数)与 exp(拟合值减去 mt )进行比较,并确定在观察期间,干预导致了 3342.37 个额外单位。

要确定干预增益,您需要取指数然后减去 -1,这将产生比例或增量效果。要在您的情况下证明这一点,请参见下文。第一个月,影响是原始销售额的 55%,并且迅速衰减。Cumulativelt 你有 4580 个单位的增量效应(2014 年 10 月 13 日至 2 月。(我参考了 Delurgio P的预测原理和应用:518。关于干预分析的内容非常丰富)。

如果这种方法正确,请有人纠正?

在这种情况下,脉冲干预 + 衰减显然是不够的,我会做一个脉冲 + 永久电平移位,如下图 (e) 所示,该图来自Box 和 Tiao的经典论文。

在此处输入图像描述

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@forecaster 在允许 AUTOBOX 使用 29 个值识别 3 个异常值之后(在您的经验中并非不合适),找到了一个有用的模型,在此处输入图像描述并且在这里在此处输入图像描述残差 acf 图不建议指定不足的模型在此处输入图像描述Actual/Fit/Forecast 图是在此处输入图像描述Fit/Forecast here 在此处输入图像描述Forecaster 之前(正确地)提到了当引入接近 1.0 的分母系数时,脉冲变量如何转变为水平/阶跃变量。在发现两个电平转换(最近一次从 9/2013 开始)和一个在 10/2013 的脉冲时,该模型呈现出更清晰的画面。就 10/13 处脉冲的影响而言,它只是系数的值。高温高压