Анализ временных рядов в SPSS

Методы анализа временных рядов широко представлены во многих универсальных статистических пакетах, включая разобранные в преды­дущих главах STADIA и SPSS. Но анализ временных рядов — это очень специфическая область статистики, отличающаяся по кругу задач и ме­тодов их решения, а также по кругу пользователей, применяющих эти методы. Поэтому для анализа временных рядов имеются также и спе­циализированные статистические пакеты. В этой главе мы рассмотрим способы решения рассмотренных выше задач в универсальном стати­стическом пакете SPSS и в специализированном статистическом пакете ЭВРИСТА. Выбор данных пакетов обусловлен следующими причинами.

Универсальный пакет SPSS занимает одно из первых мест в мире среди программ статистической обработки данных (см. приложения 1 и 2). Отечественным специалистам ранние версии SPSS в основном были известны как мощный инструмент обработки социологических и психологических данных. В связи с этим мы решили показать этот пакет с менее известной его стороны. Для нас также было важно познакомить пользователя с англоязычной терминологией в области анализа временных рядов.

Пакет ЭВРИСТА является одним из лучших специализированных отечественных пакетов для анализа временных рядов. Его функцио­нальные возможности значительно шире стандартных процедур анализа временных рядов универсальных статистических пакетов. Пакет по­стоянно совершенствуется и пополняется, он хорошо зарекомендовал себя во многих организациях, в том числе активно работающих на фи­нансовом рынке. Более подробная информация об этом пакете дана в приложениях 1 и 2, а также в [11]. Наконец, нам хотелось дать пользователям представление о более широком круге отечественных статистических пакетов.

Обзор возможностей

Возможности в области анализа временных рядов. Пользова­тели, знакомые с ранними и неполными версиями пакета SPSS, чаще всего имеют совершенно неадекватное представление о возможностях этого пакета в области анализа временных рядов. Во-первых, ранние версии SPSS использовались, в основном, специалистами в области психологии, биологии и социологии, где задачи анализа временных ря­дов менее характерны. Во-вторых, современные версии пакета имеют модульную структуру (см. приложения 1 и 2), в которой анализ вре­менных рядов выделен в отдельный модуль SPSS Trends. При отсут­ствии этого модуля возможности в области анализа временных рядов будут ограничены только процедурами регрессионного анализа базового модуля пакета SPSS Base.

Кратко перечислим основные процедуры пакета SPSS в области анализа временных рядов:

1.Regression (Регрессионный анализ) — позволяет выделять и удалять широкий набор моделей трендов;

2.ARIMA (Модели авторегрессии-проинтегрированного скользящего среднего) — вычисляет оценки параметров для сезонных и несезонных моделей, а также строит доверительные интервалы для прогноза. Процедура допускает пропущенные значения во временных рядах и выполняет анализ интервенций;

3.EXSMOOTH (Экспоненциальное сглаживание) — включает широкий круг методов экспоненциального сглаживания для сезонных и несезонных рядов с трендом;

4.SEASON (Сезонные составляющие) — оценивает мультипликативные или аддитивные сезонные составляющие для сезонных временных рядов;

5.SPECTRA (Спектральный анализ) — производит разложение временного ряда на гармонические составляющие. Вычисляет и выводит на график одномерную и двумерную периодограмму и оценку спектральной плотности. Позволяет использовать различные спектральные окна;

6.AREG (Авторегрессионный анализ) — оценивает регрессионную модель, когда ошибки близких по времени значений ряда коррелируют между собой;

7.Х11 ARIMA — оценивает сезонные факторы для процессов типа авторегрессии-проинтегрированного скользящего среднего.

Пакет также выполняет широкий круг других процедур, например, генерацию временных рядов, вычисление оценок автокорреляционной и частной автокорреляционной функции, построение различных типов графиков временных рядов и т.д.

Командный макроязык и система меню. Прежде чем начать разбор при­меров в пакете SPSS, сделаем одно важное замечание. Пакет SPSS обладает развитым командным макроязыком, позволяющим создавать командные файлы, полностью описывающие все этапы анализа. Только в последних Windows-версиях пакета появилась возможность проводить почти все процедуры ввода, редактирования и анализа данных в режиме меню-ориентированного интерфей­са с диалоговыми окнами. Мы ограничим свой рассказ, ориентированный на начинающих пользователей пакета, только работой с этим интерфейсом. Заодно будет проиллюстрирован довольно типичный Windows-интерфейс современных статистических пакетов. Однако, работая в SPSS, следует помнить, что при решении задачи с использованием меню-ориентированного интерфейса одно­временно происходит создание командного файла решаемой задачи. Одно из удобств и достоинств командного языка заключается в том, что при решении однотипных задач нет необходимости каждый раз заполнять поля ввода и на­страивать режимы работы процедур. Можно просто запускать однажды сфор­мированный командный файл. При этом можно практически ничего не знать о самом командном языке SPSS.