Временным рядом
будем называть таблицу, в верхней строке которой находится счетное множество моментов времени
(с постоянной дискретностью, напр. t=2, 5, 8, 11,...), в нижней - значение некоторого показателя
y. Предположим, без ограничения общности, что y является функцией времени. Все другие факторы,
кроме времени, оказывающие влияние на y, аккумулируем и считаем, что они представляют собой случайный
процесс z(t), математическое ожидание которого равно нулю. Таким образом
yt=f(t)+z(t). (*)
Функция f(t) - детерминированная составляющая, она
называется трендом. Рассматривая временные ряды (в т.ч. и потребление электроэнергии) можно заметить,
что, в общем случае, они имеют четыре составляющих [8]:
- долговременную эволютарно изменяющуюся;
- долговременные циклические колебания;
- кратковременные циклические колебания;
- случайная.
Оценка коэффициентов одновременно присутствующих
четырех составляющих довольно таки сложная задача, но ее можно решить, используя композицию линейного,
полиномиального и тригонометрического трендов. Начнем с линейного тренда.
Если тренд линеен, то соотношение (*)
принимает вид
yt=a0+a1*t+et.
(**)
Коэффициенты a0 и a1
находят по методу наименьших квадратов и они равны:
a1=(n*sum(ti*yi*)-sum(ti)*sum(yi))/(n*sum(ti*ti)-sum(ti)*sum(ti)),
a0=yсреднее-a1*tсреднее.
Так, например, если дана таблица значений,
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
3 |
6 |
7 |
8 |
11 |
12 |
? |
то n=7,
sum(ti)=1+2+3+4+5+6=21,
sum(yi)=3+6+7+8+11+12=47,
sum(ti*yi)=1*3+2*6+3*7+4*8+5*11+6*12=195,
sum(ti*ti)=1*1+2*2+3*3+4*4+5*5+6*6=91,
a1=1.74, a0=1.73,
y(7)=13.9.
Полученное прогнозное значение, безусловно, имеет низкую точность. Для того, чтобы повысить
точность результата необходимо рассматривать интервальные оценки. В любой книге по эконометрии
можно найти результаты, описывающие насколько построенная модель (**) адекватна начальным данным,
как вычислить доверительные интервалы для коэффициентов (**) и для прогнозного значения.