Analyser les tracés ACF et PACF


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Je veux voir si je suis sur la bonne voie en analysant mes parcelles ACF et PACF:

entrez la description de l'image ici

Contexte: (Reff: Philip Hans Franses, 1998)

  1. Comme ACF et PACF affichent des valeurs significatives, je suppose qu'un modèle ARMA répondra à mes besoins

  2. L'ACF peut être utilisé pour estimer la partie MA, c'est-à-dire la valeur q, le PACF peut être utilisé pour estimer la partie AR, c'est-à-dire la valeur p

  3. Pour estimer un ordre de modèle, je regarde a.) Si les valeurs ACF s'éteignent suffisamment, b.) Si les signaux ACF surdifférencient et c.) Si l'ACF et le PACF montrent des pics significatifs et facilement interprétables à certains décalages

  4. ACF et PACF pourraient suggérer non seulement un modèle, mais plusieurs parmi lesquels je dois choisir après avoir considéré d'autres outils de diagnostic

En gardant cela à l'esprit, j'irais de l'avant et dirais que le modèle le plus évident semble être ARMA (4,2) car les valeurs ACF s'éteignent au retard 4 et le PACF montre des pointes à 1 et 2.

Une autre façon d'analyser serait un ARMA (2,1) car je vois deux pics significatifs dans mon PACF et un pic significatif dans mon ACF (après quoi les valeurs s'éteignent à partir d'un point beaucoup plus bas (0,4)).

En regardant mes résultats de prévision dans l'échantillon (en utilisant une simple erreur de pourcentage absolu moyen), ARMA (2,1) donne de bien meilleurs résultats que ARMA (4,2). J'utilise donc ARMA (2,1)!

Pouvez-vous confirmer ma méthode et mes résultats d'analyse des parcelles ACF et PACF?

Aide appréciée!

ÉDITER:

Statistiques descriptives:

count  252.000000
mean    29.576151
std      7.817171
min     -0.920000
25%     26.877500
50%     30.910000
75%     34.915000
max     47.430000

Skewness of endog_var: [-1.35798399]

Kurtsosis of endog_var: [ 5.4917757]

Augmented Dickey-Fuller Test for endog_var: (-3.76140904255411, 0.0033277703768345287, {'5%': -2.8696473721448728, '1%': -3.4487489051519011, '10%': -2.5710891239349585}

Des séries chronologiques:

entrez la description de l'image ici

Résidus (ARMA (2,1):

entrez la description de l'image ici

ACF / PACF des résidus:

entrez la description de l'image ici

EDIT II:

Les données:

14.37561
23.95561
25.41561
13.88561
23.31561
33.12561
35.30561
35.78561
37.21561
35.23561
37.34561
38.28561
39.03561
36.34561
39.08561
39.34561
38.80561
40.10561
34.13561
35.42561
27.29561
34.13561
39.89561
47.77561
40.57561
36.15561
33.66561
30.97561
24.90561
23.41561
0.31561
8.45561
37.36561
33.40561
13.97561
11.62561
35.07561
36.15561
37.09561
36.95561
37.85561
32.31561
35.41561
36.35561
37.34561
35.90561
37.40561
36.44561
37.37561
36.16561
35.24561
38.47561
39.18561
39.61561
29.55561
35.50561
38.05561
40.32561
44.39561
37.65561
46.27561
29.41561
40.41561
33.44561
37.04561
35.34561
25.24561
30.23561
15.40561
26.79561
35.38561
40.22561
43.14561
36.96561
41.93561
11.30561
6.87561
32.92561
34.54561
38.27561
36.40561
25.44561
37.26561
26.39561
31.13561
35.90561
38.41561
33.66561
33.16561
31.96561
30.34561
37.77561
32.25561
33.21561
38.37561
36.63561
40.78561
35.60561
36.37561
34.42561
42.67561
33.40561
31.49561
24.81561
23.82561
37.34561
30.73561
21.04561
18.20561
27.36561
18.49561
25.41561
27.92561
29.42561
25.91561
27.56561
28.69561
29.89561
31.47561
29.34561
25.35561
21.98561
28.61561
33.87561
20.07561
27.36561
26.48561
20.37561
22.33561
28.52561
21.24561
10.77561
18.69561
30.19561
33.89561
29.81561
27.55561
22.37561
20.32561
22.43561
31.89561
32.10561
27.67561
36.93561
36.51561
26.96561
21.27561
34.68561
34.13561
35.80561
25.38561
33.42561
9.28561
8.70561
30.36561
30.29561
29.56561
28.41561
33.40561
18.47561
16.48561
18.51561
26.35561
25.40561
19.92561
21.26561
10.90561
32.71561
26.71561
29.99561
28.87561
28.55561
14.07561
10.97561
24.92561
26.40561
21.40561
29.08561
30.18561
30.27561
16.15561
21.96561
32.29561
29.57561
30.24561
30.82561
28.83561
27.30561
26.53561
28.39561
29.76561
29.50561
31.81561
34.79561
24.14561
31.34561
33.14561
35.04561
33.20561
33.53561
35.28561
29.84561
35.02561
33.63561
35.65561
35.73561
35.35561
37.18561
27.38561
34.40561
33.69561
29.05561
34.55561
31.76561
30.91561
34.70561
35.87561
28.31561
30.39561
28.03561
30.72561
30.57561
23.93561
25.11561
32.15561
26.74561
28.76561
32.49561
34.79561
27.90561
33.05561
29.50561
31.67561
34.36561
36.88561
32.31561
26.24561
26.66561
33.59561
37.64561
38.26561
36.20561
33.27561
29.94561
29.19561
27.41561
37.24561
36.26561
30.84561
35.46561
32.24561
31.44561
33.40561
30.71561
33.03561
36.43561
33.44561
22.32561
18.65561
31.97561
27.00561
29.66561
30.76561
33.44561
29.19561
12.32561
33.41561
37.13561
33.43561
37.35561
40.17561
29.38561
19.70561
35.44561
30.48561
30.72561
16.09561
30.82561
30.55561
34.38561
35.45561
34.87561
33.78561
33.87561
29.83561
26.35561
26.44561
28.72561
30.85561
28.18561
12.18561
31.82561
18.01561
27.57561
29.38561
20.32561
22.36561
34.01561
34.40561
20.23561
-0.57439
9.87561
29.55561
31.01561
30.00561
28.12561
13.47561
7.42561
22.01561
20.38561
27.57561
31.54561
29.90561
16.40561
21.27561
26.22561
31.47561
31.11561
32.97561
32.34561
29.36561
32.40561
31.16561
32.05561
31.78561
32.34561
33.87561
31.80561
29.90561
30.09561
32.36561
28.15561
26.30561
15.32561
31.03561
33.47561
33.44561
33.71561
28.30561
12.70561
10.17561
43.96561
9.58561
35.38561
33.82561
41.37561
33.40561
33.64561
20.30561
27.85561
29.01561
32.36561
28.33561
29.90561
27.19561
0.39561
8.40561
0.24561
11.87561
29.15561
20.40561
0.42561
29.29561
23.39561
19.36561

Les données semblent un peu gauches, peut-être non stationnaires. Il me semble qu'il y a des problèmes potentiels avec les résidus, peut-être même une hétéroskédasticité conditionnelle.
Glen_b -Reinstate Monica

À mon avis, l'asymétrie suggère des valeurs anormales (impulsions) qui ne peuvent être confirmées que par l'analyse des données originales.
IrishStat

Réponses:


8

La consultation de vos ACF et PACF est également utile dans le contexte complet de votre analyse. Votre statistique Ljung-Box Q; valeur p; intervalle de confiance, ACF et PACF doivent être considérés ensemble. Par exemple, le test Q ici:

acf, ci, Q, pvalue = tsa.acf(res1.resid, nlags=4,confint=95,  qstat=True, unbiased=True)

Ici - notre test Q pour l'autocorrélation est une vérification globale de notre interprétation graphique.

Projet de notes sur l'analyse des séries chronologiques dans Statsmodels: http://conference.scipy.org/proceedings/scipy2011/pdfs/statsmodels.pdf


14

La seule dépendance à l'ACF et au PACF à l'aide des outils suggérés au milieu des années 60 est parfois mais rarement correcte, sauf pour les données simulées. Les outils d'identification de modèle comme AIC / BIC n'identifient presque jamais correctement un modèle utile, mais montrent plutôt ce qui se passe lorsque vous ne lisez pas les petits caractères concernant les hypothèses. Je vous suggère de commencer le plus simplement possible MAIS pas trop simplement et d'estimer un modèle provisoire; AR (1) comme suggéré par Glen_b. Les résidus / analyses de ce modèle provisoire peuvent être utilisés pour calculer un autre ACF et PACF suggérant une augmentation potentielle du modèle ou une simplification du modèle. Notez que l'interprétation ala vos références EXIGENT que les séries / résidus actuels soient exempts de toute structure déterministe, c'est-à-dire impulsions, changements de niveau, Tendances temporelles locales et impulsions saisonnières et en outre que la série a une variance d'erreur constante et que les paramètres du modèle provisoire sont invariants dans le temps. Si vous le souhaitez, vous pouvez publier vos données et je vais essayer de vous aider à former un modèle utile.

MODIFIER APRÈS DÉCLARATION DES DONNÉES:

365 valeurs ont été délivrées et analysées, donnant le modèle AR (1) suivant avec des impulsions identifiées et 2 changements de niveau. entrez la description de l'image ici. notez que cela avait été une supposition populaire. Les résidus de ce modèle sont tracés ici entrez la description de l'image ici. Il y a une suggestion d'hétéro-scédasticité de la variance, mais c'est un symptôme et il faut trouver le remède correct que nous trouverons finalement. La poursuite de l'acf des résidus montrés ici entrez la description de l'image icimontre une suggestion d'inadéquation du modèle. Un regard plus attentif sur le tableau des acf des résidus est icientrez la description de l'image icisuggérant une structure aux décalages 7 et 14. En réunissant les deux indices (taille de l'échantillon de 365 et structure hebdomadaire significative, c'est-à-dire décalage 7), j'ai décidé de rechercher s'il s'agissait effectivement de données quotidiennes. Les nouveaux utilisateurs omettent souvent des informations très importantes lorsqu'ils définissent leurs données en partant du principe erroné que l'ordinateur doit être suffisamment intelligent pour tout comprendre. A noter que les indices lag 7 et lag 14 ont été submergés dans les parcelles OP'S ACF et PACF. La présence d'une structure déterministe dans les résidus augmente la variance d'erreur, supprimant ainsi l'acf. Une fois que les valeurs aberrantes / impulsions / changements de niveau ont été identifiées, l'ACF a révélé la présence d'une structure autorégressive / d'indicateurs quotidiens qui devaient ensuite être pris en compte.

J'ai ensuite analysé les données permettant au logiciel de procéder avec l'indice qu'il s'agissait de données quotidiennes. Avec seulement 365 valeurs, il n'est pas possible de construire correctement des modèles contenant des prédicteurs saisonniers / fériés MAIS cela est possible avec plus d'un an de données.

Le modèle qui a été trouvé est présenté ici entrez la description de l'image icicontenant 5 mannequins quotidiens, deux changements de niveau, un certain nombre d'impulsions et un modèle arima de la forme (1,0,0) (1,0,0). Le tracé des résidus ne met plus en évidence la structure de non-constance car un meilleur modèle est en place. entrez la description de l'image ici. L' entrez la description de l'image iciacf des résidus est beaucoup plus propre. Le graphique réel / nettoyé met en évidence les points d'impulsion inhabituels. entrez la description de l'image ici. La leçon ici est que lorsque l'on a analysé les données sans l'information critique qu'il s'agissait d'une série chronologique quotidienne, il y avait une tonne d'impulsions reflétant une représentation inadéquate (ou peut-être la connaissance avancée de l'indice quotidien). Le réel / ajustement et les prévisions sont présentés ici entrez la description de l'image ici.

Il serait intéressant de voir ce que d'autres feraient avec le même ensemble de données. Notez que toutes les analyses ont été effectuées en mode mains libres à l'aide d'un logiciel disponible dans le commerce.


1
mauvaise lecture tôt le matin ... Je ne vois pas normalement le décalage (0) dans mes graphiques
IrishStat

1
Cela m'a aussi dupé au début.
Glen_b -Reinstate Monica

Merci pour votre réponse. En tant que personne sans expérience dans le domaine de la prévision des séries chronologiques, il est difficile de comprendre pleinement la procédure de choix du bon modèle car il n'y a pas de voie officielle à suivre. Malheureusement, je ne suis pas autorisé à publier mes données brutes. J'espère que les informations supplémentaires seront utiles (voir 'MODIFIER:')
Peter Knutsen

Vous pouvez mettre à l'échelle / masquer vos données avant de les présenter. En regardant l'intrigue, il semble qu'il puisse y avoir des valeurs inhabituelles qui, si elles ne sont pas traitées à la baisse, biaisent l'acf et le pacf suggérant incorrectement la suffisance. Il y a une suggestion visuelle d'une tendance à la baisse suivie d'aucune tendance, mais ce n'est qu'une supposition en ce moment.
IrishStat

je viens d'ajouter quelques données que vous pourriez utiliser ..
Peter Knutsen

12

Il me semble que vous comptez les pointes au décalage 0.

Votre PACF montre un pic assez important au décalage 1, suggérant AR (1). Cela induira bien sûr une diminution de type géométrique de l'ACF (qui, en gros, vous voyez). Vous semblez essayer d'adapter la même dépendance à deux reprises - à la fois comme AR et MA.

J'aurais juste essayé AR (1) pour commencer et vu s'il restait quelque chose qui valait la peine d'être inquiété.


Peter; ma réponse contenait une faute de frappe (j'avais AR (1) correct dans le dernier paragraphe, mais tapé MA (1) dans le deuxième paragraphe), qui est corrigé maintenant.
Glen_b -Reinstate Monica

Merci pour votre réponse. Compter à partir du décalage 0 est bien sûr une erreur cardinale! J'ai essayé AR (1) et le résultat n'était pas aussi bon que ARMA (2,1)!
Peter Knutsen

Il se pourrait bien que ce ne soit pas aussi bon - néanmoins, l'AR (1) serait le point de départ. À quoi ressemblait le PACF des résidus, par exemple? À quoi ressemble la série originale? Il y a peut-être beaucoup de choses qui ne peuvent pas être facilement glanées à partir d'un ACF et d'un PACF des données.
Glen_b -Reinstate Monica

Merci. J'ai publié des informations supplémentaires qui pourraient conduire à de nouvelles perspectives.
Peter Knutsen
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