摘 要: ARMA模型由于其简单性、可行性和灵活性,在分析时间序列中发挥着积极的作用。本文以河北省1985—2009年的职工平均工资为基本数据,用时间序列分析中的ARMA模型和统计学软件SAS软件对数据进行分析和建模,得出模型的参数,并对后续的数据进行预测,结果表明预测效果良好。
关键词: ARMA模型 SAS软件 经济预测
企业职工的年平均工资与经济发展状况等很多因素有关,这些因素也相互关联,用一般的结构性关联算法模型进行预测难度很大,然而,时间序列数据都是有一定的关联和规律,我们可将一段时间的数据作为时间序列进行分析,发现其规律和变化的趋势,并以此规律来预测未来的数据。下面以河北省1985—2009年的职工平均工资为基本数据,用时间序列分析中的ARMA模型对数据进行分析和建模,对后续的数据进行预测。
最常用的拟合平稳序列的模型是自回归滑动平均模型:ARMA(p,q)模型,如下[1]:x=φ+φx+…+φx+ε-θε-…-θε。
首先对原始数据1985—2009年的职工平均工资(表1)进行平稳性检验,用统计学软件SAS软件绘制数据时序图。从图中可看出数据具有明显的上升趋势,是非平稳的。
表1 1985—2009年职工平均工资
由于原始数据是非平稳的,为了能够对时间序列进行分析,我们选择差分法对序列进行平稳化处理,做进一步的分析。由于序列蕴含着曲线的趋势,通常低阶(二阶或三阶)差分就可提取出曲线趋势的影响。我们对数据进行一阶差分,并验证其平稳性,然后使用SAS软件对数据再次进行检验,发现一阶差分后的数据仍是非平稳数据,故再次对数据进行差分计算,通过观察二阶差分数据的时序图、自相关和偏自相关图,我们可以认为此时的数据是平稳的。由此得到ARIMA(p,d,q)模型的差分阶数d=2。
我们从差分后数据的自相关图和偏自相关图看出数据都截尾,并且由残差序列的白噪声检验图表明,二阶差分后的数据的模型残差是白噪声,表明此时的信息提取充分。
我们由二阶差分后的数据的BIC值,可以选择MA(5)模型拟合二阶差分后的序列,但MA(5)模型参数的估计级检验有些参数的P>0.001,即有些参数不显著,我们经过不断调整,得到ARMA(1,2)模型的参数的估计及检验(表3),由表2我们可以看出所有的P<0.001,并且我们可以得出ARMA(1,2)模型的AIC=357.2138,SBC=361.7558,比其他模型的AIC和SBC都要小,另外由它的残差检验图可以看出这个模型是适应的。
总之,我们得到了模型▽Y=00.85363▽Y+ε-0.190242ε-ε,依据本模型预测2010年和2011年的职工平均工资情况(表3),并对数据进行拟合,从拟合的曲线可以直观地显示动态回归模型拟合效果良好。
本文应用ARMA模型对河北省的职工平均工资建立了模型,检验了该模型的可行性,并对2010年和2011年的平均工资进行了预测。结果表明,预测值和真实值接近,并且数据的拟合效果良好。
参考文献:
[1]王燕.应用时间序列分析[M].北京:中国人民大学出版社,2005.
[2]福生,彭白玉.ARMA模型在中国股市中的应用[J].全衡阳师范学院学报,2009(3).
[3]刘鑫.基于ARMA模型的我国一般贸易进出口额的时间序列分析[J].实证分析,2009(4).
[4]王若羽.基于ARMA模型的我国国内生产总值的预测研究[J].商场现代化,2011(16).

