2010年初級(jí)統(tǒng)計(jì)師統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)精讀(24)

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第四節(jié) 時(shí)間數(shù)列的構(gòu)成分析
    時(shí)間數(shù)列的構(gòu)成可以分成四類:長(zhǎng)期趨勢(shì)、循環(huán)變動(dòng)、季節(jié)變動(dòng)和不規(guī)則變動(dòng)。把這些變動(dòng)與時(shí)間數(shù)列的關(guān)系用一定的數(shù)學(xué)關(guān)系式表示,就構(gòu)成了時(shí)間數(shù)列的分解模型。其種類有很多,其中加法模型和乘法模型是最基本的。
    加法模型Y=T C S I
    乘法模型Y=T×C×S×I
    式中Y表示時(shí)間數(shù)列(總變動(dòng)),T表示長(zhǎng)期趨勢(shì),C表示循環(huán)變動(dòng),S表示季節(jié)變動(dòng),I表示不規(guī)則變動(dòng)。
    一、長(zhǎng)期趨勢(shì)測(cè)定
    長(zhǎng)期趨勢(shì)是指現(xiàn)象在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)持續(xù)發(fā)展變化的方向和狀態(tài)。研究長(zhǎng)期趨勢(shì),對(duì)正確認(rèn)識(shí)事物發(fā)展變化的數(shù)量規(guī)律有中要意義。
    長(zhǎng)期趨勢(shì)是現(xiàn)象在一段較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi),由于普遍的、持續(xù)的、決定性的基本因素的作用,使發(fā)展水平沿著一個(gè)方向,逐漸向上或向下變動(dòng)的趨勢(shì)。
    在一個(gè)長(zhǎng)時(shí)期的動(dòng)態(tài)數(shù)列中,影響數(shù)列中指標(biāo)數(shù)值升降變動(dòng)的因素是多方面的,除了長(zhǎng)期趨勢(shì)外,另有一些因素短期起作用,造成短期的波動(dòng),還有一些偶然性因素,造成不規(guī)則的偶然變動(dòng),在按月或按季資料中,有不少現(xiàn)象還存在季節(jié)變動(dòng)。在一個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù)列中,這幾種變動(dòng)往往是互相交織在一起的?,F(xiàn)象變動(dòng)的長(zhǎng)期趨勢(shì)就體現(xiàn)在這種多因素相互交織作用所形成的波動(dòng)中,只有把波動(dòng)修勻之后,才能體現(xiàn)出趨勢(shì)的狀態(tài)和走向。 長(zhǎng)期趨勢(shì)的測(cè)定,就是用一定的方法對(duì)動(dòng)態(tài)數(shù)列進(jìn)行修勻,使修勻后的數(shù)列排除季節(jié)變動(dòng),偶然變動(dòng)等因素的影響,顯示出現(xiàn)象變動(dòng)的基本趨勢(shì),作為預(yù)測(cè)的依據(jù)。
    (一)移動(dòng)平均法
    移動(dòng)平均法是通過(guò)對(duì)原有的時(shí)間數(shù)列進(jìn)行修勻,以測(cè)定長(zhǎng)期趨勢(shì)的一種比較簡(jiǎn)單的方法。即對(duì)時(shí)間數(shù)列采用逐項(xiàng)移動(dòng)的辦法按一定時(shí)期分別計(jì)算一系列序時(shí)平均數(shù),形成一個(gè)派生的時(shí)間數(shù)列。
    所謂移動(dòng)平均,就是從動(dòng)態(tài)數(shù)列的第一位數(shù)值開(kāi)始,按一定項(xiàng)數(shù)求序時(shí)平均數(shù),逐項(xiàng)移動(dòng),邊移動(dòng)邊平均。這樣就可以得到一個(gè)由移動(dòng)平均數(shù)構(gòu)成的新的動(dòng)態(tài)數(shù)列,這個(gè)派生的新動(dòng)態(tài)數(shù)列把原數(shù)列中的某些不規(guī)則變動(dòng)加以修勻,變動(dòng)更平滑,趨勢(shì)傾向更明顯,可以更深刻地描述現(xiàn)象發(fā)展的基本趨勢(shì)。移動(dòng)平均項(xiàng)數(shù)的確定是一個(gè)重要問(wèn)題,因?yàn)橐苿?dòng)項(xiàng)數(shù)多少直接影響修勻的程度。一般說(shuō)來(lái),移動(dòng)項(xiàng)數(shù)越多,修勻的作用就越大,而所得出的移動(dòng)平均數(shù)的項(xiàng)數(shù)也就越少;反之,移動(dòng)項(xiàng)數(shù)越少,修勻的作用就越小,所得出的移動(dòng)平均數(shù)的項(xiàng)數(shù)也就越多。移動(dòng)項(xiàng)數(shù)的確定應(yīng)注意動(dòng)態(tài)數(shù)列水平波動(dòng)的周期性。一般要求移動(dòng)項(xiàng)數(shù)與周期變動(dòng)的時(shí)距相吻合,或?yàn)樗恼稊?shù)。比如,對(duì)于具有季度或月份水平資料的時(shí)期數(shù)列,經(jīng)受每年季節(jié)性的漲落,主要必須清除季節(jié)變動(dòng)因素,以運(yùn)用4項(xiàng)或8項(xiàng)移動(dòng)平均為宜。在以年為單位的數(shù)據(jù)所形成的動(dòng)態(tài)數(shù)列中,所要清除的是循環(huán)變動(dòng)和不規(guī)則變動(dòng)因素,這時(shí),可借助于動(dòng)態(tài)數(shù)列水平的觀察,看一看循環(huán)周期大體是幾年,就相應(yīng)采用幾年移動(dòng)平均。而且宜用奇數(shù)項(xiàng)較簡(jiǎn)便,每次移動(dòng)平均值應(yīng)對(duì)準(zhǔn)所平均時(shí)期的正中間,奇數(shù)項(xiàng)平均數(shù)正好對(duì)著中間時(shí)期,一次平均即可,偶數(shù)項(xiàng)移動(dòng)平均因?yàn)橹悬c(diǎn)錯(cuò)了半期,需要再作一次兩項(xiàng)移動(dòng)平均才能正過(guò)來(lái)。可見(jiàn),偶數(shù)項(xiàng)移動(dòng)平均,計(jì)算較繁,故一般多用奇數(shù)移動(dòng)平均。采用移動(dòng)平均法測(cè)定事物發(fā)展的長(zhǎng)期趨勢(shì),其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易行,便于操作,同時(shí)它的局限性亦很明顯。
    (二)最小二乘法
    最小二乘法是測(cè)定長(zhǎng)期趨勢(shì)的常用方法,又稱數(shù)學(xué)模型法。是利用趨勢(shì)方程來(lái)描繪數(shù)列長(zhǎng)期趨勢(shì)進(jìn)而進(jìn)行未來(lái)預(yù)測(cè)的一種統(tǒng)計(jì)方法。
    Yc=a bt
    Yc時(shí)間數(shù)列的趨勢(shì)值
    a、b直線趨勢(shì)方程的截距、斜率
    t 時(shí)間標(biāo)號(hào)
    據(jù)∑(y-yc)2=最小值,利用微分求極值原理,可得到
    若 ,意味著實(shí)際中的原點(diǎn)是隨著研究的范圍的變化而不同,趨勢(shì)方程的原點(diǎn)的移動(dòng),給計(jì)算帶來(lái)了較大的便利。若數(shù)列為奇數(shù)項(xiàng),中間項(xiàng)的時(shí)間序號(hào)t被設(shè)為0,則數(shù)列的時(shí)間順序分別為……-3,-2,-1,0,1,2,3,……那末,∑t=0。若數(shù)列為偶數(shù)項(xiàng),原點(diǎn)可設(shè)在中間兩項(xiàng)的中點(diǎn),則t值分別為……-5,-3,-1,(0)1,3,5,……如此,同樣可使∑t=0。于是系數(shù)a、b的計(jì)算式便可得到簡(jiǎn)化:
     盡管兩方程原點(diǎn)不一樣,但預(yù)測(cè)的結(jié)果完全一致。
    現(xiàn)實(shí)生活中,大量的現(xiàn)象是非線性發(fā)展的,因此,研究長(zhǎng)期趨勢(shì)變動(dòng)的各種曲線類型是十分必要的。當(dāng)客觀現(xiàn)象的發(fā)展呈曲線變動(dòng)時(shí),仍然可以用最小平方配合曲線,求趨勢(shì)值。曲線種類很多,這里就不介紹了。
    二、季節(jié)變動(dòng)及測(cè)定
    季節(jié)變動(dòng)是指現(xiàn)象隨著季節(jié)的變動(dòng)而引起的比較有規(guī)則的變動(dòng)。認(rèn)識(shí)和掌握這種變動(dòng)規(guī)律,對(duì)于組織生產(chǎn)、安排人民生活等都具有重要意義。研究季節(jié)變動(dòng),對(duì)于正確認(rèn)識(shí)現(xiàn)象整體的發(fā)展變化規(guī)律性,也具有重要意義。例如,農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)就是典型的季節(jié)性生產(chǎn),并且也影響以農(nóng)牧業(yè)產(chǎn)品為原料的加工工業(yè)的生產(chǎn)、商業(yè)部門對(duì)農(nóng)牧產(chǎn)品的購(gòu)銷以及交通運(yùn)輸部門的貨運(yùn)量方面,使得它們的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)也帶有季節(jié)性。又如在北方,建筑業(yè)的生產(chǎn)冬季就要受到影響,日常生活人們對(duì)四季服裝的需求季節(jié)性也很明顯。季節(jié)變動(dòng)的原因,主要是自然季節(jié)、氣候的影響,同時(shí)也與人們的生活習(xí)慣、作息制度有關(guān)。自然季節(jié)的更替不以人們的意志為轉(zhuǎn)移,人們的生活習(xí)俗、作息制度也較穩(wěn)定,因而季節(jié)性變動(dòng)是規(guī)律性較強(qiáng)的變動(dòng)。這主要表現(xiàn)在季節(jié)變動(dòng)通常以一年為周期有規(guī)律地重復(fù)變動(dòng),而且各周期的變動(dòng)幅度大致相同。
     季節(jié)變動(dòng)對(duì)某些部門的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)和人們的經(jīng)濟(jì)生活有一定的影響,所以要對(duì)它進(jìn)行測(cè)定,看看它的規(guī)律性和變化情況。測(cè)定季節(jié)變動(dòng)對(duì)實(shí)際工作有重要意義。首先,掌握了季節(jié)變動(dòng)的規(guī)律性,有利于指導(dǎo)工作。我們研究社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的季節(jié)變動(dòng)的主要目的,就是在于考察在一定歷史條件下已經(jīng)形成的季節(jié)變動(dòng)的規(guī)律性,掌握其變動(dòng)的幅度,不僅有助于有關(guān)部門和企業(yè)制定計(jì)劃、合理組織貨源,準(zhǔn)備原料進(jìn)行生產(chǎn),有效地使用資金,取得較好的經(jīng)濟(jì)效益,而且可以提高為人民經(jīng)濟(jì)生活服務(wù)的質(zhì)量。其次,可根據(jù)季節(jié)變動(dòng)規(guī)律性進(jìn)行經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)。季節(jié)變動(dòng)的規(guī)律性強(qiáng),可據(jù)此進(jìn)行短期預(yù)測(cè),得到比較準(zhǔn)確的結(jié)果;同時(shí),利用季節(jié)變動(dòng)規(guī)律配合長(zhǎng)期趨勢(shì)進(jìn)行長(zhǎng)期預(yù)測(cè),可以大大提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。
    (一)簡(jiǎn)單平均法
    簡(jiǎn)單平均法又稱按月(季)平均法。計(jì)算時(shí),首先根據(jù)歷年(三年以上)同月(季)資料求出該月(季)的平均數(shù),然后將各月(季)的平均數(shù)與總平均數(shù)相比,得到季節(jié)比率(指數(shù))。其計(jì)算步驟與方法如下:
    1、分別就每年各月的數(shù)字加總后,求各該年的月平均數(shù);
    2、各年同月數(shù)字加總,求若干年內(nèi)同月的平均數(shù);
    3、若干年內(nèi)每個(gè)月的數(shù)字總計(jì),求總的月平均數(shù);
    4、將若干年內(nèi)同月的平均數(shù)與總的平均數(shù)相比,即得季節(jié)比率,也叫季節(jié)指數(shù)。
    季節(jié)比率=各月(季)的平均數(shù)除以總平均數(shù)
    按月或季平均法計(jì)算季節(jié)比率要求至少三個(gè)周期以上的資料,具體來(lái)說(shuō)按月平均不能少于36個(gè)月的資料;按季平均不能少于12個(gè)季的資料。
    (二)趨勢(shì)剔除法
    這種方法的特點(diǎn)是將移動(dòng)平均數(shù)作為長(zhǎng)期趨勢(shì)加以剔除,再測(cè)定季節(jié)變動(dòng)。