應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué) 第7章 時(shí)間數(shù)列分析
2,1,3,0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011,*,應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué),本章主要闡述動(dòng)態(tài)分析的基本方法,主要包括時(shí)間數(shù)列水平分析、速度分析、趨勢(shì)分析、季節(jié)變動(dòng)分析、循環(huán)變動(dòng)分析的基本知識(shí)和基本方法。其核心是通過處理和分析動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),以揭示現(xiàn)象發(fā)展變化的水平、速度、趨勢(shì)和規(guī)律。,71 水平分析,72 速度分析,73 長(zhǎng)期趨勢(shì)分析,74 季節(jié)變動(dòng)分析,75 時(shí)間數(shù)列循環(huán)變動(dòng)分析,第7章 時(shí)間數(shù)列分析,湖南商學(xué)院信息系 龔曙明,2,71 水平分析,主要是分析現(xiàn)象在一定時(shí)期的發(fā)展變化的一般水平、增長(zhǎng)量和平均增長(zhǎng)量。,7.1.1 發(fā)展水平,發(fā)展水平是指時(shí)間數(shù)列中的每一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)數(shù)值。發(fā)展水平可作如下分類:,(1)按指標(biāo)性質(zhì)不同,分為總量水平、相對(duì)水平和平均水平。,(2)按所處位置不同,分為最初水平(,a,0,)、,中間水平(,a,i,)、,最末水平(,a,n,)。,3,(3),按對(duì)比關(guān)系不同,分為報(bào)告期水平(或計(jì)算期水平)、基期水平。,發(fā)展水平在文字說明上,習(xí)慣用“增加到”或“增加為”,“降低到”或“降低為”來(lái)表示。,7.1.2 平均發(fā)展水平,平均發(fā)展水平又稱序時(shí)平均數(shù)或動(dòng)態(tài)平均數(shù),是對(duì)一定時(shí)期內(nèi)的各期發(fā)展水平求平均數(shù),用以反映現(xiàn)象在一定時(shí)期內(nèi)的一般發(fā)展水平。,它和一般平均數(shù)有共同之處,都是將個(gè)別差異抽象化,但彼此又有區(qū)別,平均發(fā)展水平所平均的是研究對(duì)象在不同時(shí)間上的數(shù)量表現(xiàn),從動(dòng)態(tài)上說明現(xiàn)象發(fā)展的一般水平,,4,而一般平均數(shù)所平均的是研究總體各單位某一數(shù)量標(biāo)志值,從靜態(tài)上說明總體各單位的一般水平。,1.由時(shí)期數(shù)列求序時(shí)平均數(shù),采用簡(jiǎn)單平均法,即將各期的指標(biāo)數(shù)值,a,1,a,2,,,a,n,相加求和再除以項(xiàng)數(shù),計(jì)算公式為:,2.由時(shí)點(diǎn)數(shù)列求序時(shí)平均數(shù),由時(shí)點(diǎn)數(shù)列求序時(shí)平均數(shù),根據(jù)時(shí)點(diǎn)間隔是否相等,可分為下列幾種情形:,5,(1)日間隔時(shí)點(diǎn)數(shù)列??捎煤?jiǎn)單算術(shù)平均法求序時(shí)平均數(shù):,(2)間隔不等連續(xù)時(shí)點(diǎn)數(shù)列。若時(shí)點(diǎn)數(shù)列是根據(jù)每次變動(dòng)情況而編制的,可用每次變動(dòng)的持續(xù)的間隔長(zhǎng)度(,f,),作指數(shù),對(duì)各時(shí)點(diǎn)數(shù)(,a,),加權(quán)來(lái)計(jì)算序時(shí)平均數(shù)。計(jì)算公式為:,6,(3)間隔相等間斷時(shí)點(diǎn)數(shù)列。若時(shí)點(diǎn)數(shù)列是按間隔相等的時(shí)點(diǎn)編制的,則可假定現(xiàn)象在相鄰兩個(gè)時(shí)點(diǎn)之間的變動(dòng)是均勻的,因而可對(duì)相鄰兩個(gè)時(shí)點(diǎn)數(shù)求簡(jiǎn)單算術(shù)平均數(shù),然后將這些平均數(shù)相加除以平均數(shù)的個(gè)數(shù),即為整個(gè)數(shù)列的序時(shí)平均數(shù)。計(jì)算公式為:,式中,為兩個(gè)相鄰的時(shí)點(diǎn)數(shù)的簡(jiǎn)單算術(shù)平均數(shù),,M,為 的個(gè)數(shù)(,m=n1)。,7,(4)間隔不等間斷時(shí)點(diǎn)數(shù)列。若時(shí)點(diǎn)數(shù)列是根據(jù)間隔不相等的時(shí)點(diǎn)數(shù)編制的,則應(yīng)先計(jì)算相鄰兩個(gè)時(shí)點(diǎn)數(shù)的簡(jiǎn)單算術(shù)平均數(shù) ,然后用各間隔長(zhǎng)度作權(quán)數(shù)(,f,),,采用加權(quán)算術(shù)平均法求序時(shí)平均數(shù)。計(jì)算公式為:,8,3.由相對(duì)數(shù)時(shí)間數(shù)列求序時(shí)平均數(shù),由于相對(duì)數(shù)時(shí)間數(shù)列是由分子數(shù)列和分母數(shù)列對(duì)比得到的,因此,應(yīng)先求出分子數(shù)列的序時(shí)平均數(shù) 、分母數(shù)列時(shí)序時(shí)平均數(shù) ,再對(duì)此求出相對(duì)數(shù)時(shí)間數(shù)列的序時(shí)平均數(shù) ,基本計(jì)算公式為:,式中分子數(shù)列和分母數(shù)列的序時(shí)平均數(shù)的計(jì)算,應(yīng)視其是時(shí)期數(shù)列還是時(shí)點(diǎn)數(shù)列而選擇相應(yīng)的計(jì)算序時(shí)平均數(shù)的方法。,9,1,a,,,b,兩數(shù)列均為時(shí)期數(shù)列,可根據(jù)時(shí)期數(shù)列求序時(shí)平均數(shù)的公式,先求出 、,再對(duì)比求得平均,例7.6,2,a,、,b,兩數(shù)列均為間隔相等的時(shí)點(diǎn)數(shù)列,必須用,“,首尾折半簡(jiǎn)單序時(shí)平均法,”,先求出 ,再對(duì)比求得平均比重 。,3,a,數(shù)列為時(shí)期數(shù)列,,b,數(shù)列為間斷相等的時(shí)點(diǎn)數(shù)列,因而必須根據(jù)它們的性質(zhì)不同分別求其序時(shí)平均數(shù),再對(duì)比求 。,10,4由平均數(shù)時(shí)間數(shù)列求序時(shí)平均數(shù),(1)序時(shí)平均數(shù)時(shí)間數(shù)列,若序時(shí)平均數(shù)之間的間隔相等,可用簡(jiǎn)單算術(shù)平均法計(jì)算,若序時(shí)平均數(shù)之間的間隔不相等,可采用加權(quán)算術(shù)平均法計(jì)算。即,(2)一般平均數(shù)時(shí)間數(shù)列,一般平均數(shù)是由總體標(biāo)志總量除以總體單位數(shù)所得到的結(jié)果,因此,計(jì)算一般平均數(shù)時(shí)間數(shù)列的序時(shí)平均數(shù),可用下列基本公式進(jìn)行計(jì)算:,11,7.1.3,增長(zhǎng)量、平均增長(zhǎng)量、年距增長(zhǎng)量,1增長(zhǎng)量,增長(zhǎng)量是報(bào)告期水平與基期水平之差,用以說明報(bào)告期水平與基期水平增加的水平或減少的水平。由于采用的基期不同,分為以下兩種:,(1)逐期增長(zhǎng)量:報(bào)告期水平前期水平,即:,a,1,a,0,,,a,2,a,1,,,a,n,a,n,-1,12,(2)累積增長(zhǎng)量:報(bào)告期水平,固定基期水平,即:,a,1,a,0,,,a,2,a,0,,,a,n,a,0,逐期增長(zhǎng)量和累積增長(zhǎng)量之間具有如下關(guān)系:,(1)逐期增長(zhǎng)量之和等于累積增長(zhǎng)量:,a,n,a,0,=(,a,1,a,0,)+,a,2,a,1,+(,a,n,a,n,-1,),(2),相鄰兩個(gè)累積增長(zhǎng)量之差為逐期增長(zhǎng)量:如,a,3,a,2,=(,a,3,a,0,),(a,2,a,0,),13,2平均增長(zhǎng)量,平均增長(zhǎng)量是一定時(shí)期內(nèi)平均每期增長(zhǎng)水平,有兩種計(jì)算方法:,(1)水平法,即從數(shù)列最末達(dá)到的水平來(lái)計(jì)算平均增長(zhǎng)量,它要求:,(為平均增長(zhǎng)量),因而計(jì)算公式為:,=,累積增長(zhǎng)量/時(shí)期數(shù),=,逐期增長(zhǎng)量之和/時(shí)期數(shù),14,(2)總和法。即考慮數(shù)列各期水平計(jì)算平均增長(zhǎng)量,它要求用平均增長(zhǎng)量推算的各期理論水平之和等于各期實(shí)際水平之和,即:,則:,3年距增長(zhǎng)量,年距增長(zhǎng)量又稱同比增長(zhǎng)量,是指本年度內(nèi)某月水平或某幾個(gè)月的累計(jì)水平與去年同月水平或同幾個(gè)月的累計(jì)水平對(duì)比計(jì)算其增減量。其目的在于消除季節(jié)變動(dòng)的影響,正確反映現(xiàn)象的增減變化。,年距增長(zhǎng)量=本期水平,-,去年同期水平,15,72 速度分析,時(shí)間數(shù)列速度分析就是分析現(xiàn)象在一定時(shí)期內(nèi)發(fā)展變化的程度和快慢,反映現(xiàn)象速度的主要指標(biāo)有發(fā)展速度、增長(zhǎng)速度、平均發(fā)展速度、平均增長(zhǎng)速度四種。,7.2.1 發(fā)展速度和增長(zhǎng)速度,1發(fā)展速度,發(fā)展速度是報(bào)告期水平與基期水平之比,用以說明現(xiàn)象發(fā)展變化的程度,常用倍數(shù)和百分?jǐn)?shù)表示,即報(bào)告水平為基期水平的多少倍或百分之多少。由于采用的基期不同而分為定基發(fā)展速度與定期發(fā)展速度兩種:,16,環(huán)比發(fā)展速度:,定基發(fā)展速度是報(bào)告期水平與某一固定時(shí)期水平之比,表明現(xiàn)象在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)的總的發(fā)展速度,又稱總發(fā)展速度。環(huán)比發(fā)展速度是報(bào)告期水平與前一期水平之比,表明現(xiàn)象逐期(或逐年)發(fā)展的程度,又稱逐期發(fā)展速度。定基發(fā)展速度與環(huán)比發(fā)展速度之間有如下?lián)Q算關(guān)系:,(1)定基發(fā)展速度等于相應(yīng)的各環(huán)比發(fā)展速度的連乘積:,定期發(fā)展速度:,17,(2)相鄰兩個(gè)定基發(fā)展速度之商等于相應(yīng)的環(huán)比發(fā)展速度:如,需要指出的是,凡計(jì)算的時(shí)距在兩期或兩年以上的發(fā)展速度,都是定期發(fā)展速度。計(jì)算定基發(fā)展速度,可根據(jù)特定的研究目的選擇基期。,2增長(zhǎng)速度,增長(zhǎng)速度是增長(zhǎng)量與基期水平之比,說明報(bào)告期水平比基期水平增加了百分之幾或多少倍。計(jì)算公式為:,18,=發(fā)展速度-1,如果發(fā)展速度大于1,增長(zhǎng)速度就為正值,表明現(xiàn)象報(bào)告水平比基期水平,“,增加了,”,或,“,增長(zhǎng)了,”,多少。反之,則表明現(xiàn)象報(bào)告期水平比基期水平,“,減少了,”,或,“,下降了,”,多少。由于采用的基期不同,增長(zhǎng)速度分為以下兩種:,定基增長(zhǎng)速度=定期發(fā)展速度,1,環(huán)比增長(zhǎng)速度=環(huán)比發(fā)展速度,1,定基增長(zhǎng)速度與環(huán)比增長(zhǎng)速度之間沒有直接的換算關(guān)系。如果要進(jìn)行換算,必須先將環(huán)比增長(zhǎng)速度加1化為環(huán)比發(fā)展速度,再連乘得定基發(fā)展速度,然后再減去1,才能求得定基增長(zhǎng)速度。,19,3增減1%的絕對(duì)值,增減1%的絕對(duì)值是逐期增減量與環(huán)比增長(zhǎng)速度之比,用以說明增長(zhǎng)速度與增長(zhǎng)量之間的關(guān)系,即報(bào)告期與前期相比,每增長(zhǎng)1%所包含的絕對(duì)值為多少。計(jì)算公式為:,增減1%的絕對(duì)值=,增減1%的絕對(duì)值揭示了增長(zhǎng)速度與基期水平的關(guān)系,基數(shù)越大,每增長(zhǎng)1%所包含的絕對(duì)值也越大。因此,比較不同單位、不同地區(qū)、不同時(shí)期的增長(zhǎng)速度時(shí),不能只看速度,應(yīng)聯(lián)系增減1%的絕對(duì)值進(jìn)行分析。,20,4.年距發(fā)展速度,年距增長(zhǎng)速度,在實(shí)際工作中,為了消除季節(jié)變動(dòng)的影響,通常計(jì)算年距發(fā)展速度或年距增長(zhǎng)速度,用以說明本年某月或某幾個(gè)月的實(shí)際水平與去年同期水平相比所達(dá)到的發(fā)展程度或增長(zhǎng)程度。計(jì)算公式為:,年距發(fā)展速度=本期水平/去年同期水平,年距增長(zhǎng)速度=年距發(fā)展速度,1,7.2.2,平均發(fā)展速度和平均增長(zhǎng)速,平均速度指標(biāo)分為平均發(fā)展速度和平均增長(zhǎng)速度兩種。前者說明現(xiàn)象在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)逐期平均發(fā)展變化的程度,后者說明現(xiàn)象逐期平均增長(zhǎng)變化的程度。平均增長(zhǎng)速度一般不能直接計(jì)算,需先計(jì)算平均發(fā)展速度,再求平均增長(zhǎng)速度:,21,平均增長(zhǎng)速度=平均發(fā)展速度1,計(jì)算平均發(fā)展速度有幾何平均法和方程法兩種,它們的數(shù)理依據(jù)、計(jì)算方法和應(yīng)用場(chǎng)合都不相同,分述如下:,1.幾何平均法,計(jì)算平均發(fā)展速度的幾何平均法,也叫做,“,水平法,”,。它的理論根據(jù)是總速度不等于各期環(huán)比發(fā)展速度相加之和,而等于各期環(huán)比發(fā)展速度的連乘積。即:,22,因而不能用算術(shù)平均法而要用幾何平均法來(lái)計(jì)算平均發(fā)展速度。應(yīng)用幾何平均法計(jì)算平均發(fā)展速度的公式如下:,其中:代表平均發(fā)展速度;,x,代表各期環(huán)比發(fā)展速度,,R,代表總發(fā)展速度;,a,0,代表最初發(fā)展水平,,a,n,代表最末發(fā)展水平;,n,代表環(huán)比發(fā)展速度的項(xiàng)數(shù);,23,為連乘的符號(hào)。,需要指出的是平均發(fā)展速度總是正值,而平均增長(zhǎng)速度則可為正值,也可為負(fù)值。正值表明現(xiàn)象在一定發(fā)展階段內(nèi)逐期平均遞增的程度,負(fù)值則表明現(xiàn)象逐期平均遞減的程度。,用幾何平均法計(jì)算平均發(fā)展速度有以下特點(diǎn):,(1)計(jì)算結(jié)果受最末水平和最初水平的影響,即以定基發(fā)展速度(總速度,R,),的高低為轉(zhuǎn)移,不受中間水平的影響。,(2)在最初水平的基礎(chǔ)上,用平均發(fā)展速度推算的最末理論水平等于最末實(shí)際水平:,24,(3)平均發(fā)展速度的,n,次方等于數(shù)列的總速度:,=,R=,x,由此可見,用幾何平均法計(jì)算平均發(fā)展速度的側(cè)重點(diǎn)是從最末水平出發(fā)來(lái)進(jìn)行研究的。在計(jì)算平均發(fā)展速度時(shí),如果關(guān)心的是研究現(xiàn)象在最末一年達(dá)到的水平,則用幾何平均法求平均發(fā)展速度。,2方程法,方程法又稱累計(jì)法,用方程法求平均發(fā)展速度的數(shù)理依據(jù)是從最初水平,a,o,出發(fā),按平均發(fā)展速度發(fā)展,各年的理論水平的總和應(yīng)等于各年的實(shí)際水平的總和,即:,25,式中,左邊為各期理論水平總和,右邊為各期實(shí)際水平總和。等式兩邊同除以最初水平,a,0,,,得下列方程:,此方程的正根就是所要計(jì)算的累計(jì)法平均發(fā)展速度,求解要用代數(shù)中的試根法計(jì)算,計(jì)算過程較繁雜。,用累計(jì)法計(jì)算平均發(fā)展速度有以下特點(diǎn):,1 從計(jì)算公式和過程來(lái)看,所求平均發(fā)展速度受全期各年發(fā)展水平的影響;,2 從水平看,按平均發(fā)展推算的各年理論水平的總和等于各年實(shí)際水平總和;,26,3 從速度看,按平均發(fā)展速度推算的各年定基發(fā)展速度的總和,與各年實(shí)際定基發(fā)展速度的總和是一致的。,因此,方程法的側(cè)重點(diǎn)是從研究階段內(nèi)各期實(shí)際發(fā)展水平出發(fā)來(lái)研究平均發(fā)展速度。,(三)計(jì)算和應(yīng)用平均速度應(yīng)用注意的問題,首先,應(yīng)根據(jù)計(jì)算對(duì)象的特點(diǎn)選擇計(jì)算方法。,其次,應(yīng)根據(jù)研究目的選擇基期。,再次,應(yīng)注意用分段平均速度來(lái)補(bǔ)充總平均速度,或用突出的速度來(lái)補(bǔ)充平均速度,最后,應(yīng)聯(lián)系絕對(duì)數(shù)和具體原因進(jìn)行分析。,27,73 長(zhǎng)期趨勢(shì)分析,731,時(shí)間數(shù)列分解的基本原理,時(shí)間數(shù)列變動(dòng)按各種因素的性質(zhì)不同,可歸納為長(zhǎng)期趨勢(shì)(,T,)、,季節(jié)變動(dòng)(,S,)、,循環(huán)變動(dòng)(,C,),和隨機(jī)波動(dòng)(,I,),四類。,(1)長(zhǎng)期趨勢(shì)。長(zhǎng)期趨勢(shì)是指現(xiàn)象受某些基本因素的影響,在一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)持續(xù)發(fā)展變化的總趨勢(shì)。,(2)季節(jié)變動(dòng)。季節(jié)變動(dòng)是指現(xiàn)象受自然條件或社會(huì)因素的影響,在一年或更短的時(shí)間內(nèi),隨著季節(jié)更替的變化而引起的周期性變動(dòng)。,(3)循環(huán)變動(dòng)。循環(huán)變動(dòng)是指某現(xiàn)象以若干年為周期的漲落起伏相間的周而復(fù)始的變動(dòng)。不同現(xiàn)象循環(huán)變動(dòng),28,的時(shí)期長(zhǎng)短不同,上下波動(dòng)的程度亦不相同,但每一周期都呈現(xiàn)盛衰起伏相間的狀況。,(4)隨機(jī)波動(dòng)。隨機(jī)波動(dòng)是指現(xiàn)象受意外的和偶然的因素影響而引起的無(wú)規(guī)則可循的波動(dòng)。如地震、水災(zāi)、旱災(zāi)或某些原因不明的因素引起的波動(dòng)。隨機(jī)波動(dòng)由于無(wú)規(guī)則可循,因而難以預(yù)見。,以年度為順序而編制的時(shí)間數(shù)列,不存在季節(jié)變動(dòng)。只有按年分月或季編制的時(shí)間數(shù)列包含上述四種變動(dòng),將