Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Реализация алгоритма прогнозирования на основе авторегрессионной модели ARIMA

Работа №111932

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

программирование

Объем работы43
Год сдачи2019
Стоимость4650 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
98
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 5
Глава 1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕОРИИ ВРЕМЕННЫХ РЯДОВ 7
1.1 Основные компоненты временных рядов 7
1.2 Стационарность временных рядов 9
Глава 2 АВТОРЕГРЕССИОННЫЕ МОДЕЛИ ВРЕМЕННЫХ РЯДОВ 15
2.1 Модели авторегрессии и скользящей средней 15
2.2 Процесс авторегрессии ARMA и ARIMA 21
2.3 Подход Бокс-Дженкинса и прогнозирование 24
Глава 3 РЕАЛИЗАЦИЯ АЛГОРИТМА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ВРЕМЕННЫХ РЯДОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОДЕЛИ ARIMA 28
3.1 Модель ARIMA(p, d, q) 28
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 36
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 37
ПРИЛОЖЕНИЕ А 40
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 41
ПРИЛОЖЕНИЕ В 42

Временной ряд - это последовательность наблюдений, сделанных последовательно во времени. Многие наборы данных отображаются в виде временных рядов: еженедельная последовательность количества товаров отправленных с завода, еженедельная серия данных о дорожно-транспортных происшествиях, суточных количествах осадков, ежечасных наблюдениях за выходом химического процесса и т.д. Примеры временных рядов можно найти в таких областях как экономика, бизнес, инженерия, естественные науки (особенно геофизика и метеорология) и социальные науки. Внутренняя особенность временного ряда заключается в том что, как правило, соседние наблюдения являются зависимыми. Характер этой зависимости среди наблюдений временного ряда представляет значительный практический интерес. Это требует разработки стохастических динамических моделей для временных рядов и использования таких моделей в различных областях для анализа данных. Постановка задачи состоит в том, чтобы для данных находящихся в файле data.csv осуществить адекватный прогноз. Этим определяется актуальность работы. Объект исследования - временной ряд. Предмет исследования - авторегрессионная модель ARIMA. Цель - реализация алгоритма прогнозирование на основе авторегрессионой модели ARIMA. Для реализации цели следует выполнить задачи:
1) выявить основные виды авторегрессионых моделей временных рядов;
2) обосновать использование модели ARIMA;
3) осуществить программную реализацию алгоритма этой модели.
Работа состоит из введения, трех глав, заключения, список используемой литературы и три приложения.
В первой главе рассматривается основные понятия теории временного ряда, их основные компоненты, стационарность и тесты для проверки ряда на стационарность. ([1]-[3])
В главе 2 рассматриваются конкретные стохастические процессы, используемые для моделирования временных рядов: авторегрессия (AR), скользящая средняя (MA), смешанная авторегрессия скользящего среднего (ARMA) и авторегрессионная интегрированная скользящая средняя (ARIMA).([18]-[23]) Далее, в третьей главе реализован алгоритм прогнозирования на основе модели ARIMA с использованием языка программирования Python. ([7])

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


Цель данной выпускной квалификационной работы состояло в реализации алгоритма прогнозирования на основе авторегрессионной модели ARIMA. Для достижения этой цели:
1) выявлены основные виды авторегрессионных моделей временных рядов. К авторегрессионным моделям временных рядов относятся процессы авторегрессии (AR), скользящей средней (MA), смешанной авторегрессии скользящего среднего (ARMA) и авторегрессии проинтегрированного скользящего среднего (ARIMA), их свойства, представлены статистические методы для спецификации модели, оценки параметров и проверки модели на стационарность;
2) обосновано использование модели ARIMA. Выявлялась стационарность и нестационарность временных рядов для их анализа. Для работы с нестационарным временным рядом используется так называемая модель авторегрессионного интегрированного скользящего среднего (ARIMA);
3) осуществлена программная реализация алгоритма прогнозирования на основе модели ARIMA. Программа находит наилучший порядок p,d,q модели ARIMA и на основе выбранной модели строит прогноз. Для оценки адекватности модели оцениваются остатки модели. Если остатки несмещённые, стационарные и не автокоррелированные, то модель адекватная. В качестве исходных данных были выбраны временные ряды, которые находятся в файле data.csv, отображающие колебание данных.


1. Айвазян, С. А. Эконометрика. — М.:; ИНФРА-М, 2014.
2. Айвазян, С. А. Методы эконометрики : учебник / С. А. Айвазян, В. С. Мхитарян. — М.: Магистр; ИПФРА-М, 2010.
3. Андерсон Т. Статистический анализ временных рядов. — М.: Мир, 1976. — 757 с.
4. Гуриков С. Р. Основы алгоритмизации и программирования на Python : учеб. пособие — М. : ФОРУМ : ИНФРА-М, 2018. — 343 с.
5. Дайитбегов Д.М. Компьютерные технологии анализа данных в эконометрике: Монография / 3-e изд., испр. и доп. - М.: Вузовский учебник: НИЦ Инфра-М, 2013.
6. Доугерти К. Введение в эконометрику: Пер. с англ. - М.: ИНФРА-М, 2003. - 402 с.
7. Доусон М. Программируем на Python. - СПб.: Питер, 2014. - 416 с.
8. Елисеева, ИИ Практикум по эконометрике: учеб. пособие / ИИ. Елисеева, СВ. Курышева, Н.М.Гордиенко [и др.]; под ред. И.И.Елисеевой. - 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Финансы и статистика, 2008. - 344 с.
9. Елисеева И.И. Эконометрика: учебник / И. И. Елисеева, С. В. Курышева, Т. В. Костеева и др.; под ред. И. И. Елисеевой. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Финансы и статистика. 2007.
10. Коэльо, Луис Педро Построение систем машинного обучения на языке Python / Луис Педро Коэльо, Вилли Ричарт; пер. с англ. А. А. Слинкина. - 2-е изд. - Москва: ДМК Пресс, 2016. - 302 с.
11. Магнус Я.Р. Эконометрика. Начальный курс: учебник./ Магнус Я.Р., Катышев П.К., Пересецкий А.А.. - 7-е изд., испр. - М.:Дело, 2005. - C.253-275.
12. Маккинли, У. Python и анализ данных / Уэс Маккинли ; пер. с англ. А.А. Слинкина. - Москва : ДМК Пресс, 2015. - 482 с.
13. Новиков А. И. Эконометрика: Учебное пособие / 3-e изд., перераб. и доп. - М.: НИЦ ИНФРА-М, 2014. - 272 с.: 60x88 1/16.
14. Рашка, С. Python и машинное обучение: крайне необходимое пособие по новейшей предсказательной аналитике, обязательное для более глубокого понимания методологии машинного обучения / С. Рашка; пер. с англ. А.В. Логунова. - Москва : ДМК Пресс, 2017. - 418 с.
15. Саммерфилд, М. Программирование на Python 3. Подробное руководство - М.: Символ-Плюс, 2011. - 608 с.
...


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ