Ряд Фурье и его использование для прогнозирования динамики с сезонными колебаниями. Оценивание параметров ряда Фурье. Применение ряда Фурье к остаточным величинам и к первым разностям
Адекватные модели прогноза должны учитывать множество факторов. Один из них - наличие периодических колебаний в ряду динамики показателей. Периодический временной ряд можно задать четырьмя параметрами: 1. Средним значением ; . Периодом P или частотой f; . Амплитудой A; 4. Фазой Ф. Период (P) - это интервал времени, необходимый для того, чтобы временной ряд начал повторяться. Частота временного ряда (f) - это величина, обратная периоду.
Амплитуда временного ряда (A) - это отклонение от среднего уровня до пика или впадины значений временного ряда. Фаза (Ф) - это расстояние между началом отсчета времени (t=0) и ближайшим пиковым значением. - гармоническое представление временного ряда; Где - угловая частота;
- фаза; Иначе данную формулу можно записать в виде:
- параметры гармоники.
То есть фазы периодического ряда и амплитуда связаны с параметрами гармонического представления временного ряда. Теоретически, любой стационарный временной ряд (то есть не имеющий тенденции, варьирующий относительно некоторого среднего уровня) может быть представлен в следующем виде: - ряд Фурье.
Анализируемые временные ряды обычно имеют конечную длину N, поэтому ряд Фурье приобретает вид:
То есть число гармоник (число слагаемых) должно быть в два раза меньше длины временного ряда. Пусть , , , тогда
Оценка параметров данного уравнения производится с помощью МНК. Система для случая с одной гармоникой имеет вид:
|