時系列解析の触りだけメモ

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時系列解析とは?

時系列データ(毎日の売り上げ,日々の気温 etc…)を分析する手法 過去のデータから未来のデータを予測することが可能

回帰分析で予測すればいいのでは?

時系列データの回帰分析には注意が必要

回帰分析: 最小二乗法を用いて傾きや切片を推定 → 最小二乗法が使える条件: データの独立性

独立でないデータとは? → 過去の値に合わせて現在の値も変わってしまう(自己相関のある)データ

  • 例)「昨日の売り上げが多ければ,今日の売り上げも多くなる」
    

時系列データは独立でないことが多い  →  回帰分析ではうまくいかない場合が多い

時系列データへの回帰分析フローチャート

image.png (88.5 kB)

引用:https://logics-of-blue.com/time-series-regression/

  • 誤差分布には正規分布を仮定(正規分布以外の場合,状態空間モデル等での対応が必要)
  • 検定の方法はいろいろあり、このフローチャート通りにしてもうまくいかない or このやり方以外のうまい方法がある場合もあるので、あくまで参考程度

検定

単位根検定

時系列データが単根過程かどうかを判定する検定

定常過程

  • 期待値(平均)と自己相関が常に一定の確率過程
  • 大局的に見て真っ平 - 例)ホワイトノイズ image.png (42.6 kB)

単位根過程

image.png (64.5 kB)
  • 原系列$y_t$が非定常過程で,差分系列$\Delta y_t = y_t - y_{t-1}$が定常過程の時系列
    • 例)ランダムウォーク

単位根過程に回帰分析を行うとどうなるか?

有意な回帰係数が得られる しかし,無関係な2つの系列に対して有意な回帰が行えているのはおかしい したがって,単位根過程に回帰分析を行うのは良くない → 検定で時系列データが単位根過程がどうか調べる必要がある

単位根検定

ADF 検定
  • 帰無仮説:単位根過程である
  • 対立仮説:単位根過程でない

として,p 値<0.05 で帰無仮説棄却=単位根過程でないとする単位根検定

参考文献

Hugo で構築されています。
テーマ StackJimmy によって設計されています。