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时间序列之加权移动平均

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篇首语:本文由小编为大家整理,主要介绍了时间序列之加权移动平均相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

前面介绍了一次移动平均和二次移动平均,其实,不管是一次还是二次,都是可以算是加权移动平均的特殊情况。

加权移动平均


 

加权移动平均(WeightedMoving Average),取前N期的加权平均值作为预测值,而且前N期的权重不一定相等。


 


计算公式


加权移动平均的计算公式如下:

其中为权重系数,其总和应该为1

由公式可知,一次移动平均其实是加权移动平均的特殊情况。

 

加权移动平均有两个重要的问题考虑:

1)  如何选择合适的期数N。这个选择原则与一次移动平均相同,在此不再赘述。

2)  如何确定各期最合适的权重系数。一般情况下,遵循时间越近权重越大的原则。

 


适用场景


和一次移动平均一样,也只能够预测下一期的序列值,适用于变化不大的序列,实现修匀(或平滑)原有序列,以便找到序列的长期趋势。


 


权重系数的确定


在加权移动平均中,期数N的选择和权重系数的选择都很重要。

在实际应用中,可以采用规划求解来找到最优的权重系数,以使得MAPESSE最小。 


 


操作实战


如下,某公司收集了每年的煤炭产量,现要预测一下2008年的煤炭产量。

操作步骤如下:

1)  假定间隔为N=3,以及各期权重abc的初始值,且权重和为1(即在G2输入“=Sum(D2:F2)”)。

2)  计算加权移动平均。在C7单元格输入公式”=$D$2*B4+$E$2*B5+$F$2*B6”,注意平滑系数要采用绝对引用,然后公式向下拉。

3)  计算误差平方。在D7单元格输入公式“=(C7-B7)^2”,公式向下拉。

4) 计算APEMAPE。在E7单元格输入“=ABS(C7-B7)/B7”,公式向下拉;在G9单元格输入“=AVERAGE(E7:E51)”,得到MAPE

 

8加权移动平均计算

 

5)  下面采用规划求解得到权重系数的最优值(见以下规划求解图)。

 

9规划求解求最佳权重系数

 

得到在N=3时的规划求解得到最优权重系数:

 

仔细观察权重系统,发现系数a=0,说明前第3期的数据对于预测几乎没有价值,因此考虑优化,改取N=2即可。

6) N=2,重新如上计算,规划求解,得到最优的加权移动平均结果。

7) 评估预测值的准确度MAPE3.99%,满足要求。

8) 进行预测。公式向下拉到C52单元格,得到2008年的煤炭产量的预测值。

 

10加权移动平均计算(优化后)

 


 


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