02.05.2013 Views

Prognosemetoder – en oversikt - Telenor

Prognosemetoder – en oversikt - Telenor

Prognosemetoder – en oversikt - Telenor

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

26<br />

Tabell 6.2 Eksempel på glatting av observasjoner<br />

Tid Tidsrekke Glatting med Glatting med<br />

3 obs 5 obs<br />

1 5<br />

2 4 5,3<br />

3 8 6,3 6,5<br />

4 7 8,0 7,6<br />

5 9 8,7 8,4<br />

6 10 9,0 9,6<br />

7 8 10,7 10,4<br />

8 14 11,0 11,6<br />

9 11 13,3<br />

10 15<br />

Veiet glid<strong>en</strong>de gj<strong>en</strong>nomsnitt<br />

Veiet glid<strong>en</strong>de gj<strong>en</strong>nomsnitt er basert på<br />

d<strong>en</strong> samme tankegang<strong>en</strong> som glid<strong>en</strong>de<br />

gj<strong>en</strong>nomsnitt. D<strong>en</strong> <strong>en</strong>este forskjell<strong>en</strong> er at<br />

hver <strong>en</strong>kelt observasjon gis <strong>en</strong> vekt. D<strong>en</strong><br />

vekt<strong>en</strong> som ble gitt de <strong>en</strong>kelte observasjoner<br />

i glid<strong>en</strong>de gj<strong>en</strong>nomsnitt var d<strong>en</strong><br />

inverse av antall observasjoner. Med<br />

andre ord, når vi b<strong>en</strong>yttet tre observasjoner<br />

fikk hver vekt 1/3, og når vi hadde<br />

fem observasjoner fikk hver vekt 1/5.<br />

Vi legger merke til at summ<strong>en</strong> av alle<br />

vekt<strong>en</strong>e er lik 1. Dette er også tilfelle i<br />

veiet glid<strong>en</strong>de gj<strong>en</strong>nomsnitt, m<strong>en</strong> her er<br />

det ikke noe krav om at alle observasjon<strong>en</strong>e<br />

har samme vekt. I prinsippet kan alle<br />

vekt<strong>en</strong>e være helt ulike bare summ<strong>en</strong> av<br />

vekt<strong>en</strong>e er lik 1.<br />

Det som i praksis har vist seg lønnsomt,<br />

er å ha vekter som er symmetriske rundt<br />

midtpunktet. Et eksempel på slike vekter<br />

er:<br />

Observasjon Vekt<br />

observasjon nr 1: 0.10<br />

observasjon nr 2: 0.20<br />

observasjon nr 3: 0.40<br />

observasjon nr 4: 0.20<br />

observasjon nr 5: 0.10<br />

Sum vekter 1.00<br />

Vi ser at midtobservasjon<strong>en</strong> har d<strong>en</strong> høyeste<br />

vekt<strong>en</strong> og at vekt<strong>en</strong>e på begge sider<br />

er symmetriske om d<strong>en</strong>ne observasjon<strong>en</strong>.<br />

Summ<strong>en</strong> av vekt<strong>en</strong>e er lik 1.<br />

Det som må bestemmes når observasjoner<br />

skal glattes, er hvor mange<br />

observasjoner som skal være med i glatting<strong>en</strong><br />

og hvorledes de skal vektlegges.<br />

Dersom d<strong>en</strong>ne glatting<strong>en</strong> kun skal brukes<br />

for id<strong>en</strong>tifisering av ulike kompon<strong>en</strong>ter,<br />

er det ing<strong>en</strong> grunn til å<br />

være raffinert med h<strong>en</strong>syn<br />

til valg. Dersom<br />

glatting<strong>en</strong> skal brukes i<br />

<strong>en</strong> dekomponeringsmodell,<br />

må det imidlertid<br />

foretas et sett med ulike<br />

glattinger. Dette er<br />

imidlertid godt beskrevet<br />

i litteratur om dekomponeringsmodeller.<br />

Det som vi imidlertid bør<br />

merke oss når vi glatter<br />

tidsrekker med sesongvariasjoner,<br />

er at antall<br />

observasjoner i glatting<strong>en</strong> da er bestemt.<br />

I disse tilfell<strong>en</strong>e skal antall observasjoner<br />

i glatting<strong>en</strong> være lik antall observasjoner<br />

i sesong<strong>en</strong>. Dersom vi eksempelvis har<br />

månedsobservasjoner, har vi 12 observasjoner<br />

i løpet av året. Da skal antall<br />

observasjoner i glatting<strong>en</strong> være 12.<br />

Årsak<strong>en</strong> til dette er at glatting<strong>en</strong> av tidsrekk<strong>en</strong><br />

skal gi oss tr<strong>en</strong>d<strong>en</strong>. Når vi så<br />

summerer over observasjoner i <strong>en</strong> hel<br />

sesong vil de positive og negative<br />

sesongutslag<strong>en</strong>e oppheve hverandre.<br />

Dermed vil tr<strong>en</strong>d<strong>en</strong> komme godt til syne.<br />

Dette ses godt på figur 6.2 som bare<br />

repres<strong>en</strong>terer sesongvariasjoner. Når vi<br />

glatter d<strong>en</strong>ne, vil samtlige av de glattede<br />

verdier bli lik 0.<br />

Ekspon<strong>en</strong>tiell glatting<br />

I motsetning til i vanlig glatting brukes<br />

det <strong>en</strong> parameter som vi betegner med a i<br />

ekspon<strong>en</strong>tiell glatting.<br />

Ekspon<strong>en</strong>tiell glatting er også <strong>en</strong> prognosemodell.<br />

Dersom d<strong>en</strong>ne modell<strong>en</strong><br />

skal kunne brukes, må det ikke være<br />

sesongvariasjoner i observasjon<strong>en</strong>e og<br />

samtidig bør tidsrekk<strong>en</strong> være tilnærmet<br />

stasjonær.<br />

Modell<strong>en</strong> er basert på følg<strong>en</strong>de:<br />

n er nummeret på siste observasjon<br />

yn er siste observasjon<br />

er prognos<strong>en</strong> et skritt fram fra<br />

tidspunkt n-1<br />

ˆy n−1(1)<br />

er prognos<strong>en</strong> et skritt fram fra<br />

tidspunkt n<br />

Vi har da følg<strong>en</strong>de prognosemodell:<br />

ˆy n (1)<br />

ˆy n (1)=(1 − a)y n + aˆy n−1 (1)<br />

Dette er det samme som å si:<br />

(6.2)<br />

Ny prognose = (1 - a) * (ny observasjon)<br />

+ a * (gammel prognose).<br />

Algoritm<strong>en</strong> for å lage prognos<strong>en</strong>e blir da:<br />

- Først lages <strong>en</strong> prognose<br />

- Deretter kommer det inn <strong>en</strong> ny<br />

observasjon<br />

- Deretter lages det <strong>en</strong> ny prognose, etc.<br />

Det gjelder å finne startverdier for å<br />

starte d<strong>en</strong>ne algoritm<strong>en</strong> og så bestemme<br />

best mulig verdi på glattingsparameter<strong>en</strong><br />

a. Dette kommer vi nærmere tilbake til i<br />

kapittel 8.<br />

Det er viktig å være klar over at d<strong>en</strong>ne<br />

glattingsmodell<strong>en</strong> ikke må brukes når vi<br />

har <strong>en</strong> sterkt stig<strong>en</strong>de tr<strong>en</strong>d. Vi får da <strong>en</strong><br />

kraftig estimering av tidsrekk<strong>en</strong>s utvikling.<br />

Glattingsparameter<strong>en</strong> a (a mindre <strong>en</strong>n 1)<br />

kan interpreteres ved at siste observasjon<br />

gis vekt<strong>en</strong> a, nest siste observasjon gis<br />

vekt<strong>en</strong> a opphøyd i andre, etc, slik at<br />

vekt<strong>en</strong>e på de følg<strong>en</strong>de observasjon<strong>en</strong>e<br />

avtar ekspon<strong>en</strong>tielt. De avtag<strong>en</strong>de vekt<strong>en</strong>e<br />

er da:<br />

a a2 a3 a4 ...<br />

Glatting ved forskjellig usikkerhet<br />

Til slutt skal vi se hvorledes glatting<strong>en</strong><br />

kan brukes til å få innsikt i struktur<strong>en</strong> på<br />

<strong>en</strong> tidsrekke under ulik grad av usikkerhet.<br />

I tabell 6.3 har vi data for <strong>en</strong> tidsrekke<br />

som består av kompon<strong>en</strong>t<strong>en</strong>e<br />

- tr<strong>en</strong>d<br />

- sesong<br />

- støy.<br />

Det er forutsatt <strong>en</strong> lineær tr<strong>en</strong>d som stiger<br />

i samme takt som tid<strong>en</strong> t. I tillegg har vi<br />

<strong>en</strong> kvartalsvis sesongkompon<strong>en</strong>t som er<br />

lik<br />

- første kvartal: 8<br />

- andre kvartal: -1<br />

- tredje kvartal: -5<br />

- fjerde kvartal: -2<br />

Tidsrekk<strong>en</strong> basert på lineær tr<strong>en</strong>d og<br />

sesongkompon<strong>en</strong>ter, m<strong>en</strong> ut<strong>en</strong> støy, er<br />

vist i figur 6.7.<br />

Tabell 6.3 gir <strong>en</strong> <strong>oversikt</strong> over data<strong>en</strong>e<br />

for tre ulike tidsrekker med samme tr<strong>en</strong>d<br />

og samme sesongkompon<strong>en</strong>ter, m<strong>en</strong> med<br />

ulike støykompon<strong>en</strong>ter. Tabell<strong>en</strong> viser<br />

følg<strong>en</strong>de:

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!