Qual è esattamente il metodo Box-Jenkins per i processi ARIMA?


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La pagina di Wikipedia dice che Box-Jenkins è un metodo per adattare un modello ARIMA a una serie temporale. Ora, se voglio adattare un modello ARIMA a una serie temporale, aprirò SAS, chiamerò proc ARIMA, fornirò i parametri e SAS mi darà coefficienti AR e MA. Ora, posso provare diverse combinazioni di e SAS mi daranno una serie di coefficienti in ciascun caso. Seleziono il set con il criterio di informazione Akaike più basso.p,d,qp,d,q

La mia domanda è: dove nella procedura sopra ho usato Box-Jenkins? Dovrei usare Box-Jenkins per elaborare stime iniziali di ? O SAS l'ha usato internamente in qualche modo?p,d,q

Risposte:


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Box e Jenkins non hanno usato l'AIC. Il loro libro è stato pubblicato nel 1970 sulla base di una metodologia sviluppata in precedenza, mentre gli articoli di Akaike sull'AIC sono arrivati ​​(non molto tempo) dopo la pubblicazione del libro.

La loro metodologia è delineata nel loro libro [1], ma ciò che oggi è incluso sotto il mantello di "Box-Jenkins" è un po 'più ampio e varia da persona a persona.

Box e Jenkins stessi forniscono un semplice diagramma di flusso sull'identificazione del modello che potrebbe essere considerato un utile sommario del processo utilizzato per identificare i modelli. (Suggerirei di guardare il libro se puoi - la maggior parte delle biblioteche universitarie decenti dovrebbero averne una copia.)

Hanno incorporato fasi di identificazione, stima e verifica / convalida diagnostica del modello (incluso un ritorno al primo stadio se il modello è inadeguato), e quindi una volta identificato un modello adeguato, è possibile prevedere il modello.

La pagina di Wikipedia qui fornisce uno schema del tipo di cose coinvolte, ma contiene una serie di cose che sono state aggiunte a ciò che la gente tende a fare da quando è uscito il libro. In effetti, numerosi documenti che descrivono la metodologia Box-Jenkins in questi giorni includerebbero l'uso di AIC o quantità simili.

Vedi anche la discussione qui .

Libri più recenti (ad es. Vedi la pagina Wikipedia sopra) forniscono una versione più "moderna" dell'approccio generale.

Alla fine, se vuoi scoprire quale sia la "metodologia" di Box-Jenkins, direi "inizia con il loro libro". In caso contrario, una serie di trattamenti più recenti dei modelli ARIMA coprono una metodologia sostanzialmente simile: prova un numero qualsiasi di libri di serie storiche ragionevolmente decenti che coprono i modelli ARIMA.

[1]: Box, George; Jenkins, Gwilym (1970),
Analisi delle serie storiche: Previsione e controllo
San Francisco: Holden-Day


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La metodologia Box-Jenkins è una strategia o una procedura che può essere utilizzata per costruire un modello ARIMA. La metodologia è delineata nel libro Analisi delle serie temporali: previsione e controllo di George EP Box e Gwilym M. Jenkins, originariamente pubblicato nel 1970 - esistono edizioni più recenti.

Aprendo SAS, chiamando proc ARIMA e fornendo i numeri per p, d e q, hai semplicemente stimato un modello ARIMA. Fare questo alla cieca, cioè non usando alcuna particolare metodologia riconosciuta per identificare il modello ARIMA stesso, è un po 'come giocare con le partite - i pericoli del software!

Se continui a ripetere questo processo - stimando un sacco di modelli ARIMA - alla fine sarai in grado di selezionare un modello con il criterio Akaike Information più basso (dall'insieme di modelli che hai stimato). In questo contesto, un approccio più sistematico sarebbe quello di utilizzare un algoritmo basato sul confronto dei valori AIC per una varietà di modelli diversi per selezionare automaticamente un modello ARIMA per te, come quello fornito dal pacchetto di previsione in R - il nome della funzione pertinente lo è auto.arima().

In ogni caso, la procedura che hai delineato prevedeva la selezione di un modello ARIMA basato sulla riduzione al minimo di alcuni criteri di informazione (in questo caso, AIC, ma ci sono altre misure). Questa è una metodologia particolare, ma non è la metodologia Box-Jenkins; un'alternativa.

La metodologia Box-Jenkins comprende cinque fasi (anche se a volte si dice che coinvolgono solo tre fasi):

  1. Verifica della stazionarietà o non stazionarietà e trasformazione dei dati, se necessario;
  2. Identificazione di un modello ARMA adatto;
  3. Stima dei parametri del modello scelto;
  4. Verifica diagnostica dell'adeguatezza del modello; e
  5. Previsione o ripetizione dei passaggi da due a cinque.

In particolare, è un processo iterativo che coinvolge il modellista che esercita un certo giudizio - e questo è un aspetto della metodologia che è stato considerato un difetto. La parte giudicante entra in gioco in particolare nell'interpretazione di due strumenti; vale a dire, la funzione (stimata) di autocorrelazione (ACF) e la funzione di autocorrelazione parziale (PACF).

Se desideri diventare un praticante della metodologia Box-Jenkins, ti consiglio di consultare il testo originale (rimarrai sorpreso da ciò che i moderni libri di testo omettono!) Insieme alle variazioni moderne che puoi trovare. Alan Pankratz ha un paio di libri di testo eccellenti, che consiglio vivamente anche a me; ad esempio, Previsioni con modelli univariati di Box-Jenkins: concetti e casi .

L'esperienza mi suggerisce che il termine "Metodologia Box-Jenkins" sia usato in modo approssimativo perché ho sentito alcune persone usarlo per riferirsi semplicemente alla costruzione di modelli ARIMA in generale - e non al processo effettivo coinvolto nella costruzione di un modello ARIMA - mentre altri lo usano per fare riferimento a una versione modificata di ciò che è stato pubblicato nel 1970. Come ha sottolineato @Glen_b, "al giorno d'oggi ci sono numerosi documenti che descrivono la metodologia Box-Jenkins che includerebbe l'uso di AIC o quantità simili" .

D: Dovresti usare la metodologia Box-Jenkins per elaborare stime iniziali di p, d, q?

Come già accennato, esistono diverse strategie di selezione dei modelli, quindi la risposta è no, non è necessariamente il caso in cui sia necessario utilizzare la metodologia Box-Jenkins, ma è possibile se si desidera.

D: SAS l'ha usato internamente in qualche modo?

Molto improbabile a meno che quel software non offra una funzione abbastanza sofisticata! Consultare la documentazione SAS ufficiale per i dettagli di ciò che il software fa o è in grado di fare. Se fosse R, potresti guardare il codice sorgente, ma dubito che sia un'opzione con SAS.

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