При сглаживании временного ряда скользящей средней теряются. Метод скользящей средней в Microsoft Excel. Формула простой скользящей средней

1. Сглаживание с помощью скользящей средней.

2. Прогнозирование на основе экспоненциального сглаживания.

1. Сглаживание временных рядов осущ-ся с целью выявления тенденции изменения исследуемого показателя. Сущность сглаживания по скользящей средней состоит в замене исходных уравнений динамического ряда средними величинами, исчисленными для определенного интервала. Средние величины обязательно д.б. центрированы и соответствовать уровню определенной точки исходного ряда. Интервалы определения средней при выравнивании одного ряда д.б. одинаковыми. В расчетах скользящей средней участвуют все уровни динамического ряда, сглаженный ряд короче первоначального на (к-1) наблюдение, где к – величина интервала сглаживания. При нечетных интервалах средняя всегда центрирована исходя из расчетов. При четком интервале сглаживания к=2, 4, 6… скользящая средняя д.б. отнесена к средней точке в результате центрирования 2-х смежных скользящих средних. Длина интервала сглаживания зависит от траектории колеблемости исследуемого показателя и от числа уровней исходного динамического ряда. Длина интервала сглаживания часто определяется в соответствии с наилучшими вариантами исследуемых временных периодов. Более точные результаты выравнивания рядов дает применение взвешенных скользящих средних при этом каждому уровню ряда в пределах интервала сглаживания приписывается вес, зависящий от расстояния, от данного уровня до середины интервала сглаживания. Расчет сглаженных уровней ряда осущ-ся на основе уравнений поленомов разных степеней.

2. Суть метода экспоненциального сглаживания состоит в том, что временной ряд сглаживается с помощью взвешенной скользящей средней, в кот. приписываемые уровнем ряда подчиняются экспоненциальному закону, взвешенные уровни ряда характеризуют значение исследуемого показателя на конец интервала сглаживания. Т.о. придавая последним членам динамического ряда большую значимость чем первым. Основная цель экспоненциального сглаживания состоит в вычислении рекурентных поправок к коэф-ам уравнения тренда. Для прямолинейной зависимости вида у=а+вt расчеты ведутся след. образом:

Определяются начальные условия сглаживания первого S0¹ и второго S0² порядка след. образом:

S0¹= a-(1-α)/α*b

S0² = a-2(1-α)/α*b

a, b – параметры уравнения тренда, построенного на основе анализа тенденции исходного временного ряда.

n – число уровней динамического ряда

Рассчитывается экспоненциальные средние первого и второго порядка

St¹(y)=α*yt + (1-α) * S¹t-1(y)

St²(y)=α * St¹(y) + (1-α) * S²t-1(y)

yt – начальный уровень исходного динамического ряда.

S¹t-1(y) – расчетное значение соответствующее начальному уровню сглаживания (для первого расчета) и экспоненциальной средней первого порядка для предыдущих расчетов (в случае последующих вычислений)

S²t-1(y) – расчетное значение соответствующее начальным условиям сглаживания и экспоненциальной средней предыдущего расчета второго порядка.

Осуществляется оценка коэф-тов исходного уравнения трнда с учетом экспоненциальных весов.

аэ = 2 * St¹(y) - St²(y)

вэ = a/1-a * (St¹(y) - St²(y))

Определяются расчетные уровни сглаженного ряда

yt1 = аэ + вэt1

yt2 = аэ + вэt2 и т.д.

T1, t2… - это порядковый номер временного периода, соотв-щий рассматриваемому сглаженному уровню. Использование этих расчетов позволяет определять прогнозное значение показателей для разных уравнений тренда. При увеличении кол-ва параметров в исходном уравнении тренда увелич-ся кол-во расчетов для начальных условий сглаживания и определяемых экспоненциальных средних.


Тема: Прогнозирование по корреляционно-регрессионным моделям

1. Особенности прогнозирования по парным регрессионным моделям.

2. Многофакторное прогнозирование.

4. Методы исключения автокорреляции из рядов динамики.

1. Корреляционный анализ предполагает изучение взаимосвязи м/у двумя и более показателями. Различают след. виды связей:

Функциональные

Статистические

Функциональная связь имеет место, если изменения одних явлений вызывают вполне определенное изменение других. Такие связи выражаются уравнениями строго определенного вида.

Статистическая связь – это разновидность статистических связей, хар-ся тем, что изменение одного признака под воздействием др. признаков явл. общим случаем, хар-им среднюю колеблемость рассматриваемых показателей.

Уравнение, отражающее статистическую связь м/у показателями называется уравнением регрессии. Разработка этого ур-я явл. способом кол-го представления влияния фактора и нескольких факторов на исследуемый показатель. Парные корреляционно-регрессионные модели отражают взаимосвязь м/у исследуемым показателем у и одним фактором х. в общем виде: y=f(x) частные:

y=a±bx; y=a+b/x

у – исследуемый (прогн-мый) показатель

х – фактор, оказывающий влияние на исследуемый показатель.

Прогнозирование по парным КРМ² включает след. этапы:

Выбор независимой переменной существенно влияющий на исследуемый показатель. Существенность влияния фактора на исследуемый показатель опред-ся по коэффициенту парной корреляции.

r = n*Σy*x – Σy * Σx / √n * Σy² - Σy² * √n * Σx² - Σx²

Для прогнозов используются такие связи, в кот. коэф-т парной корреляции превышает 0,8

Определяется форма уравнения регрессии

Оцениваются параметры уравнения регрессии с использованием метода наименьших квадратов

∑y = a*n + b∑x

∑y*x = a∑x + b∑x²

Рассчитываются прогнозные значения исследуемого показателя у путем подстановки в построенное КР уравнение значения фактора х определяемого для периода упреждения след. способами:

· путем расчета прогнозного значения фактора по уравнению тренда вида x = f(t)

· путем подстановки в КР модель планируемого (нормативного) значения фактора х на перспективу.

2. Сущность многофакторного прогнозирования состоит в расчете прогнозных значений исследуемого показателя по уравнению множественного КР анализа, построенного на основе изучения взаимосвязей м/у показателем у и несколькими факторами х1, х2, …, хn существенно влияющими на него. В общем виде: полином 1-й степени:

у = а1х1 + а2х2 + … + аnxn

Этапы многофакторного прогнозирования:

Анализ динамики исследуемого показателя;

Установление факторов влияющих на исследуемый показатель и отбор наиболее существенных. Отбор наиболее существенных факторов для включения в модель множественной корреляции может осуществляться след. способами:

а) на основе расчета парных коэф-тов корреляции м/у у и каждым из факторов. В модель включаются факторы с наибольшими показателями парного коэф-та корреляции.

б) на основе расчета частных коэф-тов корреляции, кот. предлагают изучения воздействия 1-го из факторов на показатель у при закреплении других на постоянном уровне.

в) на основе пошагового КР анализа. В этом случае в результате последовательного включения факторов в модель оцениваются показатели расчетного критерия Стьюдента коэф-т множественной корреляции, частные коэф-ты корреляции и коэф-ты детерминации.

Окончательный отбор факторов осущ-ся для случая с наилучшими хар-ми модели. Если м/у факторами модели сущ-ет тесная связь, то такие факторы одновременно включать в модель нельзя. |r|>0,6 в этом случае наблюдается явление мультиколениарности. Количество факторов включаемых в модель многофакторного прогнозирования д.б. в 5-6 раз меньше числа наблюдений.

Устанавливается форма связи м/у у и факторами х путем анализа различных коэф-тов статистической оценки, а именно: коэф-т множественной корреляции хар-ет тесноту связи м/у у и всеми факторами; коэф-т детерминации хар-ет долю изменения у обусловленную воздействием включенных в модель факторов; анализом F, T- критериев; анализом ошибки аппроксимации Е< 10-15% хар-ет соответствие выбранного уравнения регрессии реальным экономическим условиям.

Осущ-ся качественно-логический и статистический анализ многофакторного уравнения

Рассчитываются прогнозные значения показателя у на основе предварительной экстраполяции тенденции для факторов х.

Многофакторный анализ позволяет устанавливать тенденции изменения показателей и оценивать варианты воздействия факторов на исследуемый показатель в перспективе.

3. Прогнозирование по авторегрессионым моделям основывается на выявлении и изучении взаимосвязей м/у последовательными значениями одной и той же случайной величины. Это имеет место в тех случаях, когда изменения исследуемого показателя обусловлены не столько действием на него каких-либо факторов, сколько внутренними объективными причинами.

Yt = a1Yt-1 + a2Yt-2 + … + anYt-n, где

Yt-1 – значение исследуемого показателя (t-1) уровня ряда, отнесена к t-му уровню.

Yt-2 – значение исслед-го к уровню t

Σ(Yt*Yt-1) = a1 * ΣYt-1² + a2 * ΣYt-1 * Yt-2

Σ(Yt * Yt-2) = a1 * ΣYt-1 * Yt-2 + a2 * Σyt-2²


d = 2 * (1 – Σγt * γt-1 / Σγt², .где

γt – это отклонение фактических уровней исходного динамического ряда от их расчетных величин

γt = yф – yр

Расчетные величины – это те, кот. получены из уравнения тренда

γt-1 – отклонение уф от ур (t-1)-го уровня ряда, отнесенные к уровню t/

N – число уровней ряда.

Если расчетный критерий Дарбина-Уотсона

d = 0, то имеет место сильная положительная автокорреляция

d = 4, то имеет место сильная отрицательная автокорреляция

d = 2, то автокорреляция в рядах динамики отсутствует.

Если рассчитанный критерий d не соответствует определенным уровням, то наличие автокорреляции определяется в зависимости от длины динамического ряда по разработанной таблице с нижним и верхним уровнем критерия. Если ddв (верхний уровень критерия), то автокорреляция отсутствует. Если критерий находится в пределах dн и dв (dн<=d<=dв), то наличие корреляции или ее отсутствие м. подтвердиться только путем дополнительных вычислений для большего числа уровней ряда.

Причинами автокорреляции в динамических рядах м.б.:

Неправильный выбор формы связи м/у переменными;

Ошибки измерения исследуемых показателей, относящихся к разным уровням ряда;

В моделях корреляционно-регрессионного анализа не полный учет факторов, влияющих на у.

При прогнозировании по одиночным временным рядам наличие автокорреляции в исследуемом ряду уточняет прогнозные оценки. При прогнозировании по корреляционно-регрессионным моделям автокорреляция снижает точность и достоверность прогноза и является недопустимой, поэтому построение, анализ и использование в прогнозировании корреляционно-регрессионных зависимостей д. осущ-ся вместе с исключением явления автокорреляции из динамических рядов показателей у и х.

4. Для исключения автокорреляции из рядов динамики используют след. методы:

Метод конечных разностей. В этом случае при использовании этого метода в качестве числовых величин, подлежащих обработке, выступают не исходные уровни динамических рядов, а разности последующего и предыдущего членов ряда к-го порядка, если связь м/у показателями у и х является линейной, то рассчитываются разности 1-го порядка, а уравнение парной корреляции имеет вид:

Δу = f(Δx) или Δу = а ± bΔx, где Δу = уt+1 – yi, где i – это номер уровня ряда

Δх = хi+1 – xi

Параметры а и b определяются по методу наименьших квадратов с соответственным преобразованием системы нормальных уравнений. Расчет прогнозных значений исследуемого показателя у осущ-ся на основе предварительного расчета его приращения в зависимости от предполагаемого изменения фактора х.

Метод исключения тенденций основан на замене исходных уровней динамических рядов их отклонениями.

γt = yф – ур, где ур, хр явл. ур-ем тренда, εt = хф – хр

Простейшим способом прогнозирования по отклонениям явл. функция γt = t(εt) и ее частный случай – прямолинейная зависимость вида: γt = α * εt/

α – параметр уравнения, вычисляемый из соотношения след. вида:

∑γtεt = α∑εt²

Прогноз исследуемого показателя определяется на основе ожидаемого отклонения показателя у по заданному отклонению фактора х.

Метод Фримна – Воу. Основан на включении времени в уравнение регрессии. При этом прогнозирующая функция имеет след. вид:

у = a + bx + ct

Параметры уравнения рассчитываются по системе нормальных уравнений след. вида:

Σy = a * n + bΣx + cΣt

Σy*x = a∑x + bΣx² + cΣxt

Σyt = a*Σt + b∑t + cΣt²

Прогнозное значение исследуемого показателя у рассчитывается по данному уравнению с предварительным прогнозом фактора х и соответствующей подстановкой параметра времени t.


Тема: Методология планирования

1. Принципы, методы и типы планирования.

2. Система планов экономической организации.

4. Сущность и виды стратегий.

5. Сущность бизнес планирования и структура бизнес-плана.

1. Принципы планирования:

Системность;

Непрерывность;

Гибкость;

Точность и целенаправленность.

Точность – это в какой степени план д.б. конкретизирован, детализирован.

Альтернативность и оптимальность

Методы планирования:

По аналогии;

Эвристический – интуитивные знания, опыт, экспертные оценки;

С использованием математических моделей;

Методы социально-экономического анализа;

Балансовый;

Нормативный;

Программно-целевой: разработка плана с поиском способов решения, реализации.

Типы планирования:

1. В зависимости от временной ориентации идей планирования выделяют:

Реактивное планирование (прошлый опыт);

Преактивное планирование;

Интерактивное планирование (творческие подходы к решению)

2. В зависимости от степени неопределенности различают:

Детерминированное пл-е (действия в полностью определенной среде);

Вероятностное (пл-е вне определенной ситуации).

3. В зависимости от горизонта планирования;

Краткосрочные;

Среднесрочные;

Долгосрочные;

2. Планы классифицируются след. образом:

По периоду планирования:

а) перспективные;

б) текущие;

в) оперативно-календарные;

По реализуемым функциям:

а) план мк;

б) план производства;

в) план мн;

г) план развития

В зависимости от целей организации:

а) наступательные;

б) оборонительные (удержание позиций, предупреждение банкротства);

в) ликвидационный.

Способы представления планов:

Ординарное представление;

Планы-графики, используются при ведении взаимообусловленных работ;

Сетевые графики;

Циклограммы.

3. Стратегическое планирование предполагает разработку альтернативных вариантов будущего развития фирмы и связано с решением след. задач:

Совершенствование управленческих функций;

Развитие бизнеса;

Привлечение инвестиций;

Разработки и внедрения инноваций;

Кадровой политики.

Процесс стратегического планирования состоит из след. этапов:

а) Установление миссии и целей.

б) Исследование внешней и внутренней среды;

в) стратегический анализ, предполагает сравнение целей и результатов в поведении фирмы в текущем периоде и на перспективу. В том числе конкурентный анализ.

г) формулировка стратегии;

д) конечный стратегический план включает:

Миссию и цели фирмы;

Стратегию организации;

Политику действий фирмы.

Политика – это система ориентиров, устанавливающих способы решения задач и условия выполнения планов. Политика должна соответствовать след. принципам:

Определенность;

Стабильность и гибкость;

Использование известных законов и фактов;

Реалистичность руководства.

4. Понятие и виды стратегий

Стратегия – это качественно определенное направление развития на основе координации и распределения ресурсов, учета и адекватного реагирования на изменение факторов внешней среды с целью достижения конкурентных преимуществ в долгосрочной перспективе.

Виды стратегий:

1. Портфельная стратегия касается субъекта хозяйствования в целом и предполагает решение след. проблем:

Привлечения инвестиций;

Совершенствование инвестиционной деят-ти;

Внедрение новых организационно-правовых структур хоз-я;

Разработка и совершенствование структур управления и др.

Среди портфельных стратегий различают:

Стратегии роста;

Стратегии стабильности;

Сокращения.

2. Деловая стратегия касается отдельных деловых единиц с целью решения основных проблем.

3. Функциональная стратегия разрабатывается для отдельных функциональных подразделений и структур.


Тема: Особенности прогнозирования цен и инфляции

1. Методы прогнозирования цен.

2. Прогнозирование инфляции.

1. Методы прогнозирования цен:

Метод экспертных оценок. Применяется при анализе и прогнозе товарных рынков. При оценке уровня кредитоспособности товара, при формировании системы свойств изделия и определения их значимости для потребителя. Опрос осущ-ся среди специалистов и среди покупателей.

Методы корреляционно-регрессионного анализа. Разновидностью кор-рег-й модели явл. изучение взаимосвязи му ценой реализации товара и разницей м/у спросом и предложением товара на рынке.

Расчеты прогнозной цены ведутся след. образом;

А) Формируются динамические ряды цены реализации товара, объемов спроса и предложения товаров;

Б) Ранжируются динамический ряд цен и динамический ряд отклонения предложения от спроса;

В) Определяется форма связи, рассчитываются параметры модели;

Г) Осущ-ся расчет прогнозных значений цены на основе анализа перспектив прогнозно-коммерческой деят-ти;

Методы моделирования наибольшее распространение получили:

А) Статистическая теория игр предполагает обоснование оптимальных решений по ценам в зависимости от ситуации на рынке. При этом рассматриваются варианты снижения цены, предполагаемая реакция на это покупателей и возможные цены реализации товаров у конкурентов. В результате решение игровой модели определяется наилучная стратегия фирмы в сфере ценообразования, обеспечивающая min потерь.

Б) линейное программирование, предполагает решение задач оптимизации с учетом заданных условий.

Параметрическое прогнозирование цен. Основываются на анализе качественных зависимостей м/у ценами и основными потребительскими свойствами товара. Прогнозируемая цена опред-ся след. образом:

Ц = ∑Бi * Квi * Об, где

Бi – бальная оценка i-го параметра нового изделия

Квi – коэф-т весомости i-го параметра

Об – средняя оценка одного балла базового изделия.

Об = Цб / ∑Бiб* Квi

Цб – цена базового изделия

Бiб – бальная оценка i-го параметра базового изделия.

Прогнозирование цен на основе анализа эластичности товаров

Кэ = ∆с/с ׃ ∆ц/ц

2. Способы прогнозирования инфляции:

На основе индексов потребительских цен;

Ји = Јцt – Јцt-1 / Јцt-1 * 100%

Јцt – индексы цен в периоде t.

С учетом скрытой инфляции

Јц = Јц * Јд / Јто

Јд – индекс денежных доходов

Јто – индекс товарооборота

Корреляционно-регрессионный метод. В качестве факторов модели выступают:

А) изменения денежных доходов;

Б) изменения экспортных и импортных цен;

В) скорость денежного обращения;

Г) процентные ставки банков;

Д) объем валового внутреннего продукта.


Тема: Прогнозирование финансовых показателей

Анализ и прогноз фин-го показателя осущ-ся с целью:

1. Определение тенденции фин-го показателя и параметров;

2. Выявление факторов, влияющих на финансовые показатели с целью управления ими.

3. Расчет показателей и параметров на перспективу.

Методы прогнозирования финансовых показателей;

Нормативное прогн-е в основе прогнозных расчетов лежат нормативы по статьям расходов по технологическим процессам, видам изделий, по центрам ответ-ти, а также желаемые состояния одних параметров и прогнозирование на их основе др.

Методы анализа критического объема продаж.

Методы корреляционно-регрессионного анализа. Управление взаимосвязями финансовых показателей состоит в определении перспективной величины одного при изменении др. в соответствии с разработанной стратегией.

Моделирование предполагает построение прогнозной бухгалтерской отчетности, основная задача – формирование прогнозного баланса обеспечения его сводимости. При этом используются след. способы:

1. Метод процента от продаж. Предполагает прогнозирование отдельных статей фин-ой отчетности исходя из динамики объема реализации. Дает хорошие результаты, если фирма работает стабильно, произ-ые и коммерческие возможности используются полностью, рост объема продаж требует привлечения инвестиций.

2. Метод «пробки». Связан с прогнозированием отдельных статей баланса с обоснованием финансовых решений по изменению др. статей.

3. Прогнозирование отдельных статей отчетности исходя из их динамики и взаимосвязей. Прогноз финансовых показателей целесообразно представлять в вариантном и интервальном виде, что позволяет определять наилучшую стратегию управления финансами в краткосрочном и долгосрочном периодах при значительной степени неопределенности. Вариантное представление прогноза связано с использованием метода «анализа чувствительности прогноза» и основывается на определении пессимистических и оптимистических оценок разрабатываемого сценария. В основе расчетов лежат темпы изменения объемов продаж, хар-ер изменения издержек, варианты и величины обновления активов, результаты проводимой кредитной политики и т.д. Представление фин-ых показателей в интервальном виде связано с расчетом доверительной зоны прогнозных значений показателей ликвидности, рентабельности, платежеспособности и др., а также структуры финансирования и объема инвестирования средств.


Тема: Прогнозные модели внешнеэкономической деят-ти

Прогнозирование и планирование внешнеэк-кой деят-ти осущ-ся с целью выбора наиболее эффективных вариантов организации экспорта и импорта, определения емкости внутреннего и внешних рынков развития межгосударственного кооперирования и специализации. При пр-и и пл-и внешней торговли определяются динамика и структура экспорта и импорта, спрос и предложение на отдельные товары и торговые группы на конкретном рынке, динамика и уровень цен, внутренние издержки на товары, вовлекаемые в межгос-й оборот. Наибольшее распространение пр. внешнеэк-й деят-ти получили след. способы:

Многофакторные модели. В таких моделях в кач-ве у выступают:

Общие показатели экспорта и импорта;

Показатели внешн. торговли на уровне отрасли;

Объем продаж конкретных товаров.

В качестве факторов модели выступают:

1. при прогнозировании экспорта:

Экспортные возможности экспортера, т.е. величина ВВП и объем НД, показатели объема пр-ва;

Спрос на экспортную продукцию;

Показатели к/сп-ти продукции. уровень качества товара;

Показатели эффективности экспорта. Это отношение выручки от экспорта к затратам, если >1, то экспорт выгоден;

Показатель курса валют, соотн-е валют влияет на экспорт и импорт;

Расстояние м/у странами, показатель Тимбергена:

у = а0 * х1ª * х2ª * х3ª

х1 – ВВП экспортируемый;

х2 – ВВП импортируемый;

х3 – расстояние м/у странами.

2. при прогнозировании импорта: В качестве х м. выступать:

Потребность страны, отрасли в импортных товарах;

Эф-ть импорта;

Курс валют;

Соотн-е мировых и внутренних цен на товары;

Показатели доступности и эффективности кредитования.


С экономическими институтами РАН, как было в практике Госплана, непосредственно не взаимодействуют. «Научные» рекомендации исходят не оттуда. 2.2 Переход к программно-целевым методам бюджетного планирования Долгосрочные целевые программы разрабатываются органом исполнительной государственной власти или органом исполнительной власти местного самоуправления и утверждаются соответствующим...

Объектам, регионам. Например, используются нормативы: социального развития – потребление на душу населения, прожиточный минимум, площадь жилая и др. 2. Система бюджетного прогнозирования и планирования РФ Финансовое планирование на общегосударственном и территориальных уровнях обеспечивается системой финансовых планов, которые увязываются с материальными и трудовыми балансами в стоимостном...

Метод скользящей средней  метод изучения в рядах динамики основной тенденции развития явления.

Суть метода скользящей средней состоит в том, что вычисляется средний уровень из определенного числа первых по порядку уровней ряда, затем  средний уровень из того же числа уровней, начиная со второго, далее  начиная с третьего и т. д. Таким образом, при расчетах среднего уровня как бы «скользят» по ряду динамики от его начала к концу, каждый раз отбрасывая один уровень в начале и добавляя один следующий.

Средняя из нечетного числа уровней относится к середине интервала. Если интервал сглаживания четный, то отнесение средней к определенному времени невозможно, она относится к середине между датами. Для того чтобы правильно отнести среднюю из четного числа уровней, применяется центрирование, т. е. нахождение средней из средней, которую относят уже к определенной дате.

Покажем применение скользящей средней на следующем примере. Пример 3.1 . На основе данных об урожайности зерновых культур в хозяйстве за 1989–2003 гг. проведем сглаживание ряда методом скользящей средней.

Динамика урожайности зерновых культур в хозяйстве за 1989–2003 гг. и расчет скользящих средних

1 . Рассчитаем трехлетние скользящие суммы. Находим сумму урожайности за 1989–1991 гг.: 19,5  23,4  25,0  67,9 и записываем это значение в 1991 г. Затем из этой суммы вычитаем значение показателя за 1989 г. и прибавляем показатель за 1992 г.: 67,9 – 19,5  22,4  70,8 и это значение записываем в 1992 г. и т. д.

2 . Определим трехлетние скользящие средних по формуле простой средней арифметической:

Полученное значение записываем в 1990 г. Затем берем следующую трехлетнюю скользящую сумму и находим трехлетнюю скользящую среднюю: 70,8: 3  23,6, полученное значение записываем в 1991 г. и т. д.

Аналогичным образом рассчитываются четырехлетние скользящие суммы. Их значения представлены в графе 4 таблицы данного примера.

Четырехлетние скользящие средние определяются по формуле простой средней арифметической:

Это значение будет отнесено между двумя годами - 1990 и 1991 гг., т. е. в середине интервала сглаживания. Для того чтобы найти четырехлетние скользящие средние центрированные, необходимо найти среднюю из двух смежных скользящих средних:

Эта средняя будет отнесена к 1991 г. Аналогичным образом рассчитываются остальные центрированные средние; их значения записываются в графу 6 таблицы данного примера.

4. Метод аналитического выравнивания

Уравнение прямой при аналитическом выравнивании ряда динамики имеет следующий вид:

где - выровненный (средний) уровень динамического ряда; a 0 , a 1 - параметры искомой прямой; t - обозначение времени.

Способ наименьших квадратов дает систему двух нормальных уравнений для нахождения параметров a 0 и a 1:

где у  исходный уровень ряда динамики ; n  число членов ряда.

Система уравнений упрощается, если значения t подобрать так, чтобы их сумма равнялась нулю, т. е. начало времени перенести в середину рассматриваемого периода.

Если то

Исследование динамики соц.-экон. явлений и установление основной тенденции развития дают основание для прогнозирования (экстраполяции)  определения будущих размеров уровня экономического явления. Используют следующие методы экстраполяции:

средний абсолютный прирост  с/показатель, исчисляемый для выражения средней скорости роста (снижения) соц.-эк. процесса. Определяется по формуле:

■ средний темп роста;

экстраполяцию на основе выравнивания по какой-либо аналитической формуле.Метод аналитического выравнивания-метод исследования динамики соц.-экон. явлений, позволяющий установить основные тенденции их развития.

Рассмотрим применение метода аналитического выравнивания по прямой для выражения основной тенденции на ПримерЕ 4.1 . Исходные и расчетные данные определения параметров уравнения прямой:

Аналитическое выравнивание уровней динамического ряда не дает хороших результатов при прогнозировании, если уровни ряда имеют резкие периодические колебания. В этих случаях для определения тенденции развития явления используется сглаживание динамического ряда методом скользящих средних.

Суть различных приемов сглаживания сводится к замене фактических уровней временного ряда расчетными уровнями, которые подвержены колебаниям в меньшей степени. Это способствует более четкому проявлению тенденции развития.

Методы сглаживания можно условно разделить на два класса, опирающиеся на различные подходы:

Аналитический подход;

Алгоритмический подход.

Аналитический подход основан на допущении, что исследователь может задать общий вид функции, описывающей регулярную, неслучайную составляющую.

При использовании алгоритмического подхода отказываются от ограничения, свойственного аналитическому. Процедуры этого класса не предполагают описание динамики неслучайной составляющей с помощью единой функции, они предполагают описание динамики неслучайной составляющей с помощью единой функции, они предоставляют исследователю лишь алгоритм расчета неслучайной составляющей в любой данный момент времени . Методы сглаживания временных рядов с помощью скользящих средних относятся к этому подходу.

Иногда скользящие средние применяют как предварительный этап перед моделированием тренда с помощью процедур, относящихся к аналитическому подходу.

Скользящие средние позволяют сгладить как случайные, так и периодические колебания, выявить имеющуюся тенденцию в развитии процесса и поэтому служат важным инструментом при фильтрации компонент временного ряда.

Алгоритм сглаживания по простой скользящей средней может быть представлен в виде следующего алгоритма.

1. Определяют длину интервала сглаживания g, включающего в себя g последовательных уровней ряда (g

2. Разбивают весь период наблюдений на участки, при этом интервал сглаживания как бы скользит по ряду с шагом, равным 1.

3. Рассчитывают арифметические средние из уровней ряда, образующих каждый участок.

4. Заменяют фактические значения ряда, стоящие в центре каждого участка, на соответствующее среднее значение

При этом удобно брать длину интервала сглаживания g в виде нечетного числа g=2p+1, т.к. в этом случае полученные значения скользящей средней приходятся на средний член интервала.

Наблюдения, которые берутся для расчета среднего значения, называются активным участком сглаживания.

При нечетном значении g все уровни активного участка могут быть представлены в виде:

а скользящая средняя определяется по формуле

,

где − фактические значение -го уровня;

− значение скользящей средней в момент ;

− длина интервала сглаживания.

Процедура сглаживания приводит к полному устранению периодических колебаний во временном ряду, если длина интервала сглаживания берется равной или кратной периоду колебаний.

Для устранения сезонных колебаний желательно использовать четырех- и двенадцатичленную скользящую среднюю.

При четном числе уровней принято первое и последнее наблюдение на активном участке брать с половинными весами:

Тогда для сглаживания колебаний при работе с временными рядами квартальной или месячной динамики можно использовать следующие скользящие средние:

,

.

Рассмотрим применение скользящей средней по данным общей площади жилых помещений, приходящихся в среднем на 1 жителя по Хабаровскому краю (таблица 2.1.1).

Поскольку период сглаживания не обосновать, расчеты начинают с 3-членной скользящей средней. Первый сглаженный уровень получим для 1993 г.:

.

Последовательно сдвигая на один год начало периода скольжения, находим сглаженные уровни для последующих лет.

Для 1994 г. скользящая средняя составит

,

для 1995 г. , и т.д.

Так как скользящая средняя относится к середине интервала, за который она рассчитана, то динамический ряд сглаженных уровней сокращается на уровень при нечетном периоде скольжения и на уровней при четном периоде скольжения. Поэтому в нашем примере сглаженный ряд стал короче на два члена для трехчленной средней и на четыре – для пятичленной (таблица 2.1.1).

При расчете по четным скользящим средним (в нашем примере 4-членная скользящая средняя) вычисления производятся следующим образом:

Для 1994 г. ;

1995 г. ;

1996 г. .

Таблица 2.1.1 – Результаты сглаживания по методу скользящих средних

Годы Общая пло-щадь жилых помещений, приходящаяся в среднем на 1 жителя.кв.м, Сглаженные уровни
Простая скользящая средняя
3-член-ная, 4-член-ная, 5-член-ная, 3-член-ная 4-член-ная 5-член-ная
15,4 - - - - - -
16,1 16,0 - - 0,01 - -
16,5 16,4 16,3 16,3 0,01 0,026 0,040
16,6 16,7 16,6 16,6 0,004 0,001 0,000
16,9 16,8 16,8 16,8 0,004 0,006 0,006
17,0 17,0 17,1 17,1 0,003 0,010
17,1 17,3 17,4 17,4 0,05 0,083 0,102
17,9 17,7 17,7 17,7 0,03 0,026 0,026
18,2 18,2 18,2 18,2 0,00 0,000 0,000
18,5 18,7 18,7 18,7 0,03 0,031 0,032
19,3 19,1 19.1 19,0 0,04 0,056 0,068
19,5 19,5 19,4 19,4 0,006 0,014
19,7 19,7 - - - -
19,9 - - - - - -
Итого 248,6 - - - 0,179 0,239 0,299

Как видно из таблицы 2.1.1, трехчленная скользящая средняя демонстрирует выравненный динамический ряд с однонаправленной тенденцией движения уровней. Сглаживание по трехчленной скользящей средней дало более сглаженный ряд, так как для трехчленной скользящей средней оказалась меньше сумма квадратов отклонений фактических данных () от сглаженных () ( = 0,179) (таблица 2.1.1). Иными словами, трехчленная скользящая средняя лучше всего представляет закономерность движения уровней динамического ряда.

Это один из самых старых и широко известных способов сглаживания временного ряда. Сглаживание представляет собой некоторый способ локального усреднения данных, при котором несистематические компоненты взаимно погашают друг друга. Так, метод скользящей средней основан на переходе от начальных значений ряда к их средним значениям на интервале времени, длина которого выбрана заранее (данный интервал времени часто называют "окном"). При этом сам выбранный интервал скользит вдоль ряда.

Получаемый таким образом ряд скользящих средних ведет себя более гладко чем исходный ряд, за счет усреднения отклонений исходного ряда. Таким образом, эта процедура дает представление об общей тенденции поведения ряда. Ее применение особенно полезно для рядов с сезонными колебаниями и неясным характером тренда.

Формальное определение метода скользящей средней для окна сглаживания, длина которого выражается нечетным числом p=2m+1. Пусть имеются измерения во времени: y 1 , y 2 …y n .

Тогда метод скользящей средней состоит в том, что исходный временной ряд преобразуется в ряд сглаженных значений (оценок) по формуле:

Где р – размер окна, j – порядковый номер уровня в окне сглаживания, m – величена, определяемая по формуле: m = (p-1) / 2.

При применении метода скользящей средней выбор размера окна сглаживания p должен осуществляться исходя из соображений и привязанности к периоду сезонности для сезонных волн. Если процедура скользящего среднего используется для сглаживания не сезонных рядов, то окно выбирают равным трем, пяти или семи. Чем больше размер окна, тем более гладкий вид имеет график скользящих средних.

Задача 2. На основе данных о производстве стиральных машин фирмой за 15 месяцев 2002-2003 гг. нужно произвести сглаживание ряда методом трехчленной скользящей средней.

Стиральные

машины, тыс. шт.

Трехчленные

скользящие суммы

Трехчленные

скользящие средние

Взяв данные за первые три месяца, исчисляем трехчленные суммы, а затем среднюю:

и т.д.

Для реализации процедуры скользящей средней можно воспользоваться функцией Microsoft Excel. В закладке "Анализ данных" выбираем "скользящее среднее". Этот режим работы служит для сглаживания уровней временного ряда на основе метода простой скользящей средней. Указывается интервал – т.е. размер окна сглаживания. По умолчанию р=3. Получаем на выходе следующий результат:

Стиральные

машины, тыс. шт.

Трехчленные

скользящие средние, полученные с помощью инструмента "Скользящее среднее"

Трехчленные

скользящие средние, полученные выше вручную

На графике отображен исходный ряд и сглаженный. Теперь для сглаженного ряда проще и точнее можно определить основную тенденцию (например, подобрать линию тренда).

Экстраполяция - это метод научного исследования, который основан на распространении прошлых и настоящих тенденций, закономерностей, связей на будущее развитие объекта прогнозирования. К методам экстраполяции относятся метод скользящей средней, метод экспоненциального сглаживания, метод наименьших квадратов.

Метод скользящих средних является одним из широко известных методов сглаживания временных рядов. Применяя этот метод, можно элиминировать случайные колебания и получить значения, соответствующие влиянию главных факторов.

Сглаживание с помощью скользящих средних основано на том, что в средних величинах взаимно погашаются случайные отклонения. Это происходит вследствие замены первоначальных уровней временного ряда средней арифметической величиной внутри выбранного интервала времени. Полученное значение относится к середине выбранного интервала времени (периода).

Затем период сдвигается на одно наблюдение, и расчет средней повторяется. При этом периоды определения средней берутся все время одинаковыми. Таким образом, в каждом рассматриваемом случае средняя центрирована, т.е. отнесена к серединной точке интервала сглаживания и представляет собой уровень для этой точки.

При сглаживании временного ряда скользящими средними в расчетах участвуют все уровни ряда. Чем шире интервал сглаживания, тем более плавным получается тренд. Сглаженный ряд короче первоначального на (n–1) наблюдений, где n – величина интервала сглаживания.

При больших значениях n колеблемость сглаженного ряда значительно снижается. Одновременно заметно сокращается количество наблюдений, что создает трудности.

Выбор интервала сглаживания зависит от целей исследования. При этом следует руководствоваться тем, в какой период времени происходит действие, а следовательно, и устранение влияния случайных факторов.

Данный метод используется при краткосрочном прогнозировании. Его рабочая формула:

Пример применения метода скользящей средней для разработки прогноза

Задача . Имеются данные, характеризующие уровень безработицы в регионе, %

  • Постройте прогноз уровня безработицы в регионе на ноябрь, декабрь, январь месяцы, используя методы: скользящей средней, экспоненциального сглаживания, наименьших квадратов.
  • Рассчитайте ошибки полученных прогнозов при использовании каждого метода.
  • Сравните полученные результаты, сделайте выводы.

Решение методом скользящей средней

Для расчета прогнозного значения методом скользящей средней необходимо:

1. Определить величину интервала сглаживания, например равную 3 (n = 3).

2. Рассчитать скользящую среднюю для первых трех периодов
m фев = (Уянв + Уфев + У март)/ 3 = (2,99+2,66+2,63)/3 = 2,76
Полученное значение заносим в таблицу в средину взятого периода.
Далее рассчитываем m для следующих трех периодов февраль, март, апрель.
m март = (Уфев + Умарт + Уапр)/ 3 = (2,66+2,63+2,56)/3 = 2,62
Далее по аналогии рассчитываем m для каждых трех рядом стоящих периодов и результаты заносим в таблицу.

3. Рассчитав скользящую среднюю для всех периодов, строим прогноз на ноябрь по формуле:

где t + 1 – прогнозный период; t – период, предшествующий прогнозному периоду (год, месяц и т.д.); Уt+1 – прогнозируемый показатель; mt-1 – скользящая средняя за два периода до прогнозного; n – число уровней, входящих в интервал сглаживания; Уt – фактическое значение исследуемого явления за предшествующий период; Уt-1 – фактическое значение исследуемого явления за два периода, предшествующих прогнозному.

У ноябрь = 1,57 + 1/3 (1,42 – 1,56) = 1,57 – 0,05 = 1,52
Определяем скользящую среднюю m для октября.
m = (1,56+1,42+1,52) /3 = 1,5
Строим прогноз на декабрь.
У декабрь = 1,5 + 1/3 (1,52 – 1,42) = 1,53
Определяем скользящую среднюю m для ноября.
m = (1,42+1,52+1,53) /3 = 1,49
Строим прогноз на январь.
У январь = 1,49 + 1/3 (1,53 – 1,52) = 1,49
Заносим полученный результат в таблицу.

Рассчитываем среднюю относительную ошибку по формуле:

ε = 9,01/8 = 1,13% точность прогноза высокая.

Далее решим данную задачу методами экспоненциального сглаживания и наименьших квадратов . Сделаем выводы.