В исходных данных нам представлен интервальный ряд с равноотстоящими уровнями во времени [4, C.51]. Поэтому для определения среднего уровня ряда можно воспользоваться следующей формулой:
, (1.4)где
– длина временного ряда, то есть число уровней.Для количественной оценки динамики явлений применяются следующие основные аналитические показатели:
1) абсолютный прирост;
2) темпы роста;
3) темпы прироста.
Причем каждый из перечисленных показателей может быть трех видов:
1) цепной;
2) базисный;
3) средний.
Абсолютный прирост характеризует изменение показателя за определенный промежуток времени и находится по формуле:
, (1.5)где
, .Причем, если
, то можно найти цепной абсолютный прирост: . (1.6)Если
, то можно найти базисный абсолютный прирост относительно начального уровня: . (1.7)Средний абсолютный прирост – это обобщающая характеристика скорости изменения исследуемого показателя во времени (скорость – это прирост в единицу времени):
, (1.8)где
– цепной абсолютный приростТемп роста характеризует отношение двух сравниваемых уровней ряда и определяется по формуле:
. (1.9)Цепной темп роста:
. (1.10)Базисный темп роста относительно начального уровня:
. (1.11)Средний темп роста – обобщающая характеристика динамики, отражающая интенсивность изменения уровней ряда. Эта величина показывает, сколько в среднем процентов составляет последующий уровень от предыдущего на всем периоде наблюдения. Показатель находится по формуле:
. (1.12)Темп прироста характеризует абсолютный прирост в относительных величинах. Данный показатель показывает, на сколько процентов изменился сравниваемый уровень по отношению к уровню, принятому за базу сравнения. Для расчета этой величины необходимо воспользоваться следующей формулой:
. (1.13)Цепной темп прироста:
. (1.14)Базисный темп прироста относительно начального уровня:
. (1.15)Средний темп прироста:
. (1.16)Если присутствие тренда во временном ряду прослеживается нечетко, то прежде чем перейти к дальнейшему анализу, нужно выяснить, существует ли тенденция в исследуемом процессе [5, C.101]. Основные подходы к решению этой проблемы основаны на проверке статистических гипотез. Критерии выявления компонент ряда основаны на проверке гипотезы о случайности ряда (
).Существует множество критериев, которые отличаются мощностью и сложностью. К таким критериям можно отнести критерии серий и критерий Фостера-Стюарта. Критерии серий делятся на критерий серий, основанный на медиане выборки, и критерий «нисходящих» и «восходящих» серий.
Введем 2 гипотезы:
– тренда нет; – тренд присутствует.Критерий Фостера-Стюарта
Проверка гипотезы осуществляется в несколько этапов:
1) Для начала определяем вспомогательные характеристики
и : .2) Вычисляем
. Эта величина может принимать значения: –1,0,1.3)
.4)
5) Применяем критерий Стьюдента:
, (1.17)где
– среднее квадратическое отклонение величины .Если
, то гипотеза об отсутствии тренда отвергается.Критерии серий:
1) Критерий «восходящих» и «нисходящих» серий.
Образуем последовательность
из «+» и «-» по следующему правилу [6, C.59]: ,где
.В случае если
, учитывается лишь одно значение.Далее необходимо подсчитать число серий
и протяженность самой длинной серии и проверить выполнение неравенств: , (1.18) , (1.19)где
– табличное значение.Если оба неравенства выполняются, то принимается гипотеза
при уровне значимости .2) Критерий серий, основанный на медиане выборки.
Строим ранжированный ряд:
, где – наименьшее значение из .Определим медиану полученного вариационного ряда:
если
, то ,если
, то .Следующий шаг – это образование последовательности
из «+» и «-» по правилу: .Если
, то это значение пропускается.Далее необходимо подсчитать число серий
в совокупности , где под серией понимается последовательность подряд идущих плюсов или минусов. Один плюс или минус тоже считается серией.При отсутствии системной составляющей протяженность самой длинной серии не должна быть слишком большой, а число серий слишком маленьким, то есть:
, (1.20) . (1.21)Если хотя бы одно из неравенств нарушается, то гипотеза
отвергается с вероятностью ошибки , то есть подтверждается наличие неслучайной составляющей, зависящей от .