متوسط متوسط التقدير

المتوسط ​​المتحرك تقدير الاتجاه يوضح هذا المثال كيفية تقدير الاتجاه على المدى الطويل باستخدام دالة متوسط ​​متحرك متماثل. هذا هو التفاف التي يمكنك تنفيذها باستخدام كونف. السلسلة الزمنية هي عدد الرحلات الجوية الدولية الشهرية للركاب من 1949 إلى 1960. تحميل مجموعة بيانات شركة الطيران (داتارلين). وتظهر البيانات اتجاها خطيا ومكونا موسميا مع دورية 12. وتواتر البيانات شهريا، بحيث يكون المتوسط ​​المتحرك لمدة 13 خيارا معقولا لتقدير الاتجاه الطويل الأجل. استخدام الوزن 124 للمرة الأولى والأخيرة، والوزن 112 للمصطلحات الداخلية. أضف تقدير اتجاه المتوسط ​​المتحرك إلى مؤامرة السلسلة الزمنية المرصودة. عند استخدام معلمة الشكل صالحة في المكالمة إلى التحويل. يتم فقدان الملاحظات في بداية ونهاية السلسلة. هنا، المتوسط ​​المتحرك له طول نافذة 13، وبالتالي فإن الملاحظات الأولى والأخيرة 6 لم يكن لها قيم ممهدة. ماتلاب و سيمولينك هي علامات تجارية مسجلة ل ماثوركس، Inc. يرجى الاطلاع على ماثواركسترادماركس للحصول على قائمة من العلامات التجارية الأخرى المملوكة من قبل ماثوركس، Inc. غيرها من المنتجات أو أسماء العلامات التجارية هي علامات تجارية أو علامات تجارية مسجلة لأصحابها. حدد بلدك 2.6 المتوسطات المتحركة 40 40 إليكساليس، أوردر 5 41 في العمود الثاني من هذا الجدول، يظهر متوسط ​​متحرك للنظام 5، مما يوفر تقديرا لدورة الاتجاه. والقيمة الأولى في هذا العمود هي متوسط ​​الملاحظات الخمس الأولى (1989-1993)، والقيمة الثانية في العمود 5-ما هي متوسط ​​القيم 1990-1994 وهكذا. كل قيمة في العمود 5-ما هي متوسط ​​الملاحظات في فترة الخمس سنوات التي تركز على السنة المقابلة. لا توجد قيم للسنتين الأوليين أو العامين الماضيين لأننا لا نملك ملاحظتين على أي من الجانبين. في الصيغة أعلاه، العمود 5-ما يحتوي على قيم قبعة مع k2. لمعرفة ما يبدو عليه تقدير دورة الاتجاه، فإننا نرسمه مع البيانات الأصلية في الشكل 6.7. مؤامرة 40 إليكساليس، الرئيسية سسيدكوتال الكهرباء السكنية، يلب كوغوكوت. زلاب كوتيركوت 41 لينس 40 ما 40 إليساليس، 5 41. كول كوتريدكوت 41 لاحظ كيف أن الاتجاه (باللون الأحمر) هو أكثر سلاسة من البيانات الأصلية ويلتقط الحركة الرئيسية للسلسلة الزمنية دون كل التقلبات الطفيفة. ولا تسمح طريقة المتوسط ​​المتحرك بتقديرات T حيث تكون t قريبة من نهايات السلسلة، وبالتالي لا يمتد الخط الأحمر إلى حواف الرسم البياني على أي من الجانبين. في وقت لاحق سوف نستخدم أساليب أكثر تطورا لتقدير دورة الاتجاه التي تسمح التقديرات بالقرب من النهاية. ويحدد ترتيب المتوسط ​​المتحرك مدى نعومة تقدير دورة الاتجاه. بشكل عام، يعني النظام الأكبر منحنى أكثر سلاسة. يوضح الرسم البياني التالي تأثير تغيير ترتيب المتوسط ​​المتحرك لبيانات مبيعات الكهرباء السكنية. المتوسطات المتحركة البسيطة مثل هذه هي عادة من ترتيب فردي (على سبيل المثال 3، 5، 7، وما إلى ذلك) وهذا هو حتى أنها متماثلة: في المتوسط ​​المتحرك للنظام m2k1، هناك k الملاحظات السابقة، k الملاحظات في وقت لاحق والمراقبة الوسطى التي يتم حساب متوسطها. ولكن إذا كان m حتى، فإنه لن يكون متماثلا. المتوسطات المتحركة للمتوسطات المتحركة من الممكن تطبيق متوسط ​​متحرك على المتوسط ​​المتحرك. أحد أسباب القيام بذلك هو جعل المتوسط ​​المتحرك متساويا في الترتيب. على سبيل المثال، قد نأخذ متوسطا متحركا من الترتيب 4، ثم نطبق متوسط ​​متحرك آخر للطلب 2 على النتائج. وفي الجدول 6-2، تم ذلك في السنوات القليلة الأولى من بيانات إنتاج البيرة الفصلية الاسترالية. ber2 lt - ويندو 40 أوسبير، ستارت 1992 41 ma4 lt - ما 40 beer2، أوردر 4. سينتر فالس 41 ma2x4 lt - ما 40 beer2، أوردر 4. سينتر ترو 41 الترميز 2times4-ما في العمود الأخير يعني 4-ما تليها 2-ما. يتم الحصول على القيم في العمود الأخير من خلال اتخاذ متوسط ​​متحرك من الترتيب 2 من القيم في العمود السابق. على سبيل المثال، القيمتين الأوليين في العمود 4-ما هي 451.2 (443410420532) 4 و 448.8 (410420532433) 4. القيمة الأولى في العمود 2times4-ما هي متوسط ​​هذين: 450.0 (451.2448.8) 2. عندما يتبع 2-ما المتوسط ​​المتحرك حتى النظام (مثل 4)، ويسمى متوسط ​​متحرك تركز على النظام 4. وذلك لأن النتائج هي الآن متماثل. لنرى أن هذا هو الحال، يمكننا كتابة 2times4-ما على النحو التالي: بدء قبعة أمبير فراك بيغفراك (y y y y) فراك (y y y y) كبير أمبير فراك y frac14y frac14y frac14y frac18y. نهاية هو الآن المتوسط ​​المرجح للرصدات، ولكنه متماثل. ومن الممكن أيضا توليفات أخرى من المتوسطات المتحركة. على سبيل المثال يتم استخدام 3times3-ما غالبا، ويتكون من متوسط ​​متحرك من النظام 3 متبوعا بمتوسط ​​متحرك آخر من النظام 3. بشكل عام، يجب أن يتبع النظام حتى ما من قبل ما حتى أمر ما لجعلها متماثلة. وبالمثل، ينبغي أن يتبع أمر ما الفردية من قبل ما الفردية ترتيب فردي. تقدير دورة الاتجاه مع البيانات الموسمية الاستخدام الأكثر شيوعا للمتوسطات المتحركة المتمركزة هو في تقدير دورة الاتجاه من البيانات الموسمية. النظر في 2times4-ما: قبعة فراك y frac14y frac14y frac14y frac18y. عند تطبيقه على بيانات ربع سنوية، يعطى كل ربع سنة نفس الوزن حيث تطبق الفترة األولى واألخيرة على نفس الربع في السنوات المتعاقبة. وبناء على ذلك، سيتم حساب متوسط ​​التغير الموسمية، كما أن القيم الناتجة عن هذه القيم لن تكون متبقية أو معدومة. ويمكن الحصول على تأثير مماثل باستخدام 2times 8-ما أو 2times 12-ما. وبوجه عام، فإن m 2 ما يعادل متوسط ​​متحرك مرجح لترتيب m1 مع أخذ جميع الملاحظات 1m الوزن باستثناء المصطلحين الأول والأخير الذي يأخذ الأوزان 1 (2M). حتى إذا كانت الفترة الموسمية حتى و من أجل م، استخدم 2times م-ما لتقدير دورة الاتجاه. إذا كانت الفترة الموسمية غريبة وترتيب m، استخدم m-ما لتقدير دورة الاتجاه. على وجه الخصوص، يمكن استخدام 2 مرات 12-ما لتقدير دورة الاتجاه من البيانات الشهرية و 7-ما يمكن استخدامها لتقدير دورة الاتجاه من البيانات اليومية. ومن شأن الخيارات الأخرى لترتيب درجة الماجستير أن تؤدي عادة إلى تلوث تقديرات دورة الاتجاه بالموسمية في البيانات. مثال 6.2 تصنيع المعدات الكهربائية يبين الشكل 6.9 2 مرات 12-ما المطبقة على مؤشر أوامر المعدات الكهربائية. لاحظ أن الخط السلس لا يظهر موسمية وهو تقريبا نفس دورة الاتجاه هو مبين في الشكل 6.2 والتي تم تقديرها باستخدام طريقة أكثر تعقيدا بكثير من المتوسطات المتحركة. وأي خيار آخر لترتيب المتوسط ​​المتحرك (باستثناء 24 و 36 وما إلى ذلك) قد يؤدي إلى خط سلس يظهر بعض التقلبات الموسمية. مؤامرة 40 إليسيكيب، يلاب كوت أوامر جديدة إندكسكوت. كول كوغرايكوت، الرئيسية تصنيع المعدات الكهربائية (منطقة اليورو) كوت 41 خطوط 40 أماه 40 إليسيكيب، النظام 12 41. كول كوريدكوت 41 المتوسطات المتحركة المرجح مجموعات من المتوسطات المتحركة تؤدي إلى المتوسطات المتحركة المرجح. على سبيل المثال، 2x4-ما ناقش أعلاه يعادل 5-ما المرجحة مع الأوزان التي قدمها فراك، فراك، فراك، فراك، فراك. وبصفة عامة، يمكن كتابة m-M المرجح كقيمة t k k a y y حيث k (m-1) 2 وتعطى الأوزان بواسطة النقاط والنقاط أك. من المهم أن الأوزان كل المبلغ إلى واحد وأنها متماثلة بحيث آج a. و M-ما بسيط هو حالة خاصة حيث جميع الأوزان تساوي 1M. والميزة الرئيسية للمتوسطات المتحركة المرجحة هي أنها تعطي تقديرا أكثر سلاسة لدورة الاتجاه. بدلا من الملاحظات دخول وترك الحساب بالوزن الكامل، يتم زيادة وزنها ببطء ثم انخفض ببطء مما أدى إلى منحنى أكثر سلاسة. وتستخدم على نطاق واسع بعض مجموعات محددة من الأوزان. ويرد في الجدول 6.3 بعض هذه التقديرات. وفي الممارسة العملية، يوفر المتوسط ​​المتحرك تقديرا جيدا لمتوسط ​​السلاسل الزمنية إذا كان المتوسط ​​ثابتا أو متغيرا ببطء. وفي حالة المتوسط ​​الثابت، فإن أكبر قيمة m تعطي أفضل التقديرات للمتوسط ​​الأساسي. وستؤدي فترة المراقبة الأطول إلى الحد من آثار التباين. والغرض من توفير m أصغر هو السماح للتنبؤ بالاستجابة للتغيير في العملية الأساسية. ولتوضيح ذلك، نقترح مجموعة بيانات تتضمن التغييرات في الوسط الأساسي للمسلسلات الزمنية. ويبين الشكل السلاسل الزمنية المستخدمة للتوضيح مع متوسط ​​الطلب الذي نشأت منه السلسلة. يبدأ المتوسط ​​ك ثابت عند 10. يبدأ في الوقت 21، يزداد بوحدة واحدة في كل فترة حتى يصل إلى القيمة 20 في وقت 30. ثم يصبح ثابتة مرة أخرى. وتتم محاكاة البيانات بإضافة متوسط ​​الضوضاء العشوائية من التوزيع العادي مع متوسط ​​الصفر والانحراف المعياري 3. وتقريب نتائج المحاكاة إلى أقرب عدد صحيح. ويبين الجدول الملاحظات المحاكاة المستخدمة في المثال. عندما نستخدم الجدول، يجب أن نتذكر أنه في أي وقت من الأوقات، إلا أن البيانات السابقة معروفة. وتظهر تقديرات معلمة النموذج، بالنسبة إلى ثلاث قيم مختلفة من m، مع متوسط ​​السلاسل الزمنية في الشكل أدناه. ويبين الشكل متوسط ​​المتوسط ​​المتحرك للمتوسط ​​في كل مرة وليس التنبؤ. ومن شأن التنبؤات أن تحول منحنيات المتوسط ​​المتحرك إلى اليمين حسب الفترات. وهناك استنتاج واحد واضح على الفور من هذا الرقم. وبالنسبة للتقديرات الثلاثة جميعها، فإن المتوسط ​​المتحرك يتخلف عن الاتجاه الخطي، مع زيادة الفارق الزمني مع m. والفارق الزمني هو المسافة بين النموذج والتقدير في البعد الزمني. وبسبب الفارق الزمني، فإن المتوسط ​​المتحرك يقلل من الملاحظات نظرا لأن المتوسط ​​يتزايد. انحياز المقدر هو الفرق في وقت محدد في متوسط ​​قيمة النموذج والقيمة المتوسطة التي يتنبأ بها المتوسط ​​المتحرك. التحيز عندما يكون المتوسط ​​يزداد سلبيا. أما بالنسبة للمتوسط ​​المتناقص، فإن التحيز إيجابي. التأخر في الوقت والتحيز التي أدخلت في التقدير هي وظائف م. وكلما زادت قيمة m. وكلما كبر حجم التأخر والتحيز. لسلسلة متزايدة باستمرار مع الاتجاه أ. فإن قيم التأخر والتحيز لمقدر المتوسط ​​تعطى في المعادلات أدناه. لا تتطابق منحنيات المثال مع هذه المعادلات لأن نموذج المثال لا يزداد بشكل مستمر، بل يبدأ كتغيير ثابت للاتجاه ثم يصبح ثابتا مرة أخرى. كما تتأثر منحنيات المثال بالضوضاء. ويتمثل متوسط ​​المتوسط ​​المتحرك للتوقعات في المستقبل في تحويل المنحنيات إلى اليمين. ويزيد التأخر والتحيز تناسبيا. وتشير المعادلات أدناه إلى الفارق الزمني والتحيز لفترات التنبؤ في المستقبل عند مقارنتها بمعلمات النموذج. مرة أخرى، هذه الصيغ هي لسلسلة زمنية مع الاتجاه الخطي المستمر. ولا ينبغي لنا أن نفاجأ بهذه النتيجة. ويستند متوسط ​​التقدير المتحرك إلى افتراض متوسط ​​ثابت، والمثال له اتجاه خطي في المتوسط ​​خلال جزء من فترة الدراسة. وبما أن سلسلة الوقت الحقيقي نادرا ما تتوافق تماما مع افتراضات أي نموذج، يجب أن نكون مستعدين لمثل هذه النتائج. ويمكننا أيضا أن نخلص من الشكل إلى أن تباين الضوضاء له أكبر تأثير على m أصغر. ويكون التقدير أكثر تقلبا بكثير بالنسبة للمتوسط ​​المتحرك البالغ 5 من المتوسط ​​المتحرك البالغ 20. ولدينا رغبة متضاربة في زيادة m لتقليل تأثير التباين الناجم عن الضوضاء وتقليل m لجعل التنبؤ أكثر استجابة للتغيرات في الحقيقة. والخطأ هو الفرق بين البيانات الفعلية والقيمة المتوقعة. وإذا كانت السلسلة الزمنية حقا قيمة ثابتة، فإن القيمة المتوقعة للخطأ هي صفر، ويتألف تباين الخطأ من عبارة دالة وعبارة ثانية هي تباين الضوضاء. المصطلح الأول هو التباين في المتوسط ​​المقدر مع عينة من الملاحظات m، على افتراض أن البيانات تأتي من مجتمع ذو متوسط ​​ثابت. يتم تقليل هذا المصطلح من خلال جعل m كبيرة قدر الإمكان. A م كبير يجعل التوقعات لا تستجيب لتغيير في السلسلة الزمنية الأساسية. لجعل التنبؤات تستجيب للتغييرات، نريد m صغيرة قدر الإمكان (1)، ولكن هذا يزيد من التباين الخطأ. ويتطلب التنبؤ العملي قيمة وسيطة. التنبؤ مع إكسيل تقوم الوظيفة الإضافية للتنبؤ بتطبيق صيغ المتوسط ​​المتحرك. ويبين المثال الوارد أدناه التحليل الذي توفره الوظيفة الإضافية لعينة البيانات في العمود باء. ويتم فهرسة الملاحظات العشرة الأولى من 9 إلى 0. وبالمقارنة بالجدول أعلاه، يتم تغيير مؤشرات الفترة بمقدار -10. وتوفر الملاحظات العشرة الأولى قيم بدء التشغيل للتقدير وتستخدم لحساب المتوسط ​​المتحرك للفترة 0. ويبين العمود (10) (C) المتوسطات المتحركة المحسوبة. وتكون معلمة المتوسط ​​المتحرك m في الخلية C3. ويبين العمود (1) (D) توقعات لفترة واحدة في المستقبل. الفترة الزمنية المتوقعة في الخلية D3. عندما يتم تغيير الفاصل الزمني المتوقع إلى عدد أكبر يتم تحويل الأرقام في العمود فور إلى أسفل. ويبين العمود إر (1) (E) الفرق بين الملاحظة والتنبؤ. على سبيل المثال، الملاحظة في الوقت 1 هي 6. القيمة المتوقعة من المتوسط ​​المتحرك في الوقت 0 هي 11.1. الخطأ ثم -5.1. ويحسب الانحراف المعياري ومتوسط ​​الانحراف (ماد) في الخلايين E6 و E7 على التوالي.