2024-01-20 时间序列基础知识

一、基本概念

1.1 期望

数学期望(mathematic expectation)(或均值,亦简称期望)是试验中每次可能结果的概率乘以其结果的总和,是最基本的数学特征之一。它反映随机变量平均取值的大小。

期望的计算方式

连续型随机变量的期望

离散型随机变量的期望

1.2 方差

方差是在概率论和统计方差衡量随机变量或一组数据时离散程度的度量。
概率论中方差用来度量随机变量和其数学期望即[均值]之间的偏离程度。在许多实际问题中,研究方差即偏离程度有着重要意义。
方差是衡量源数据和期望值相差的度量值。

方差的计算方式

方差计算方式

方差的性质

1.3 协方差

协方差计算方式

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协方差的含义

度量各个维度偏离其均值的程度

协方差的意义

终于明白协方差的意义了

1.4 相关系数

1.5 随机游走

假设残差服从均值为0,方差为
可证明时间序列Tt的方差为时间t和残差方差的乘积

-第一个性质
这意味着,随机过程的方差会随着时间线性地增长。
-第二个性质
随着时间推移,相邻时点上Y值的正相关程度越来越强,对时点距离遥远的Y值,其相关程度越来越弱。

二、平稳性

如何理解时间序列的平稳性? - 知乎 (zhihu.com)
时间平稳性:
例子:

白噪声,平稳序列

随机游走,非平稳序列

如何处理随机游走:一阶差分

三、时间序列分类

时间序列-AR、MA、ARMA、ARIMA - 简书 (jianshu.com)

自回归过程(AR)

移动平均过程(MA)

自回归移动平均过程(ARMA)

单积(整)自回归移动平均过程(ARIMA)

四、如何理解时间序列

如何认识趋势
近20年研究综述

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