ANÁLISE DE SÉRIES TEMPORAIS

Documentos relacionados
ANÁLISE DE SÉRIES TEMPORAIS

Séries Temporais e Modelos Dinâmicos. Econometria. Marcelo C. Medeiros. Aula 9

Estimação no Domínio do tempo: Covariâncias e modelos ARIMA

4 Modelos de Regressão Dinâmica

Previsão da inflação do indicador IGP-M através de um modelo ARIMA

p( y θ ) depende de um parâmetro desconhecido θ.

Econometria em Finanças e Atuária

Econometria Financeira

Econometria IV Modelos Lineares de Séries Temporais. Fernando Chague

Markov Switching Models. Profa. Airlane Alencar. Depto de Estatística - IME-USP. lane. Ref: Kim e Nelson (1999) e Hamilton (1990)

Ralph S. Silva

ANÁLISE DE SÉRIES TEMPORAIS

Modulo I. Séries Temporais: ARIMA

ESTATÍSTICA COMPUTACIONAL

A Metodologia de Box & Jenkins

Utilizando a função auto.arima em modelos de séries temporais

3 Modelos Comparativos: Teoria e Metodologia

Modelos Lineares Generalizados - Estimação em Modelos Lineares Generalizados

Uso de séries temporais na análise da temperatura média mensal da cidade de Mossoró, RN

Modelação de séries temporais não estacionárias

Análise de Séries Temporais. Modelos estacionários Processos puramente aleatórios, AR(p), MA(q) ARIMA(p,q)

Modelos para Séries Temporais Aula 1. Morettin e Toloi, 2006, Capítulo 2 Morettin, 2011, Capítulo 2 Bueno, 2011, Capítulo 2

Capítulo 3. Modelos Probabilísticos

Econometria em Finanças e Atuária

Séries Temporais e Modelos Dinâmicos. Econometria. Marcelo C. Medeiros. Aula 4

AGA Análise de Dados em Astronomia I 7. Modelagem dos Dados com Máxima Verossimilhança: Modelos Lineares

PREVISÃO. Prever o que irá. acontecer. boas decisões com impacto no futuro. Informação disponível. -quantitativa: dados.

Conceitos Básicos de Séries Temporais para Modelagem Macroeconômica

Introdução a Modelos VAR

Econometria. Séries Temporais Lista de Exercícios

Técnicas computacionais em probabilidade e estatística II

Metodologia de Box-Jenkins. Metodologia de Box-Jenkins. Metodologia de Box-Jenkins

= p(x 1 )p(x 2 x 1 )p(x n,..., x 3 x 2, x 1 ). = p(x 1 ) t=2. Em particular para um modelo ARMA(p, q), denotando o vetor de parâmetros. t=p+1.

Teoria da Estimação. Fabricio Goecking Avelar. junho Universidade Federal de Alfenas - Instituto de Ciências Exatas

ESTATÍSTICA COMPUTACIONAL

ESTATÍSTICA COMPUTACIONAL

Neste capítulo apresentam-se os modelos STVAR-Tree, o principal da dissertação, além dos modelos competidores PAR(p) e Neuro-Fuzzy.

Mestrado Profissionalizante em Finanças as e Economia Empresarial FGV / EPGE Prof. Eduardo Ribeiro Julho Setembro 2007

θ depende de um parâmetro desconhecido θ.

CONHECIMENTOS ESPECÍFICOS

Séries de Tempo. José Fajardo. Agosto Fundação Getulio Vargas-EBAPE. José Fajardo (FGV-EBAPE) Fundamentos Estatísticos Agosto / 49

Tratamento Estatístico de Dados em Física Experimental

ESTATÍSTICA COMPUTACIONAL

Modelagem do preço da soja utilizando a metodologia de análise de séries temporais 1

Modelos Lineares Generalizados

Econometria em Finanças e Atuária

Estimação de Estados em Sistemas de Potência

CONHECIMENTOS ESPECÍFICOS

2 Metodologia. 2.1 Série Temporal

Universidade de São Paulo Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação

Análise de dados em Geociências

Testes de Raiz Unitária para Dados em Painel

Modelo de Regressão Múltipla

Ajuste sazonal das séries trimestrais. Diretoria de Pesquisa Coordenação de Contas Nacionais

Eixo Temático: Estratégia e Internacionalização de Empresas

Definição. Os valores assumidos pelos estimadores denomina-se estimativas pontuais ou simplesmente estimativas.

MAP Métodos Numéricos e Aplicações Escola Politécnica 1 Semestre de 2017 EPREC - Entrega em 27 de julho de 2017

Modelos de Volatilidade Estatística. Danilo Kenji Ishizawa

Aula 22/10/2018 José Luiz Padilha 22 de outubro de 2018

Inferência para CS Tópico 10 - Princípios de Estimação Pontual

Capítulo 3: Elementos de Estatística e Probabilidades aplicados à Hidrologia

Inferência Bayesiana - Aula 1 -

CONHECIMENTOS ESPECÍFICOS

MOQ 13 PROBABILIDADE E ESTATÍSTICA. Professor: Rodrigo A. Scarpel

CONHECIMENTOS ESPECÍFICOS

Cap. 4 - Estimação por Intervalo

Análise e Previsão de Séries Temporais Aula 1: Introdução às séries temporais. Eraylson Galdino

Transformações e Ponderação para corrigir violações do modelo

03/06/2014. Tratamento de Incertezas TIC Aula 18. Conteúdo Inferência Estatística Clássica

Análise de Dados Longitudinais Modelos Lineares Generalizados Longitudinais

Bioestatística e Computação I

Processos com Memória Longa

Análise de Tendências de Evolução dos Padrões de Mobilidade na Região do Algarve

PREVISÃO DE VENDAS COM MODELO ARIMA BOX E JENKINS APLICAÇÃO COM GRETL

Professora Ana Hermínia Andrade. Universidade Federal do Amazonas Faculdade de Estudos Sociais Departamento de Economia e Análise. Período 2017.

Modelos de regressão para dados correlacionados. Cibele Russo

Define-se o regressor,ϕ,como. e o vector de parâmetros a estimar, θ,como. O modelo escreve-se:

Notas de Aulas Econometria I ** Eduardo P. Ribeiro, 2010 PARTE II

Análise Bayesiana de Dados - Aula 1 -

CONHECIMENTOS ESPECÍFICOS

Análise de variância para experimentos com dependência espacial entre parcelas: abordagem autoregressiva e Geoestatística

Aula 2 Tópicos em Econometria I. Porque estudar econometria? Causalidade! Modelo de RLM Hipóteses

AGA Análise de Dados em Astronomia I. 6. O Método da Máxima Verossimilhança- I

CONHECIMENTOS ESPECÍFICOS

Análise de previsão da inflação no período pós-plano Real

5 Filtro de Kalman Aplicado ao Modelo de Schwartz e Smith (2000)

Econometria. Econometria MQO MQO. Resíduos. Resíduos MQO. 1. Exemplo da técnica MQO. 2. Hipóteses do Modelo de RLM. 3.

Vetores Auto-Regressivos (VAR) Cristian Rafael Pelizza Estágio de docência

Aplicação da metodologia Box & Jenkins para previsão de vendas de emulsificante

CONHECIMENTOS ESPECÍFICOS

Séries Temporais e Modelos Dinâmicos. Econometria. Marcelo C. Medeiros. Aula 7

Econometria. Econometria ( ) O modelo de regressão linear múltipla. O modelo de regressão linear múltipla. Aula 2-26/8/2010

MODELOS DE REGRESSÃO PARA DADOS CONTÍNUOS ASSIMÉTRICOS

Fundação Oswaldo Cruz Escola Nacional de Saúde Pública Departamento de Epidemiologia. Estatística espacial. Áreas

Estatística Aplicada

Modelação, Identificação e Controlo Digital

Econometria II. Notas de bolso! Propriedades da E(.), Var(.) e Cov(.) Temos que (a,b) são constantes e (X,Y) são variáveis aleatórias.

Transcrição:

ANÁLISE DE SÉRIES TEMPORAIS Ralph S. Silva http://www.im.ufrj.br/ralph/seriestemporais.html Departamento de Métodos Estatísticos Instituto de Matemática Universidade Federal do Rio de Janeiro

Estimação dos coeficientes autoregressivos φ 1, φ 2,..., φ p. Estimação dos coeficientes médias móveis θ 1, θ 2,..., θ q. Estimação da variância (σ 2 ) do ruído branco. Escolher a ordem p e q do modelo ARMA utilizando critérios de seleção baseados na função de verossimilhança mais uma penalização: AIC e BIC. Em geral, podemos trabalhar com processos ARMA com média zero: Φ(B)Y t = Θ(B)ε t, ε t RB(0, σ 2 ). Suponha que {Y t} seja um série temporal gaussiana com média zero e função de autocovariância κ(i, j) = E(Y i Y j ).

Seja Y T = (Y 1,..., Y T ) e seja Y T = ( Y 1,..., Y T ) em que Y 1 = 0 e Y j = E(Y j Y 1,..., Y j 1 ) = P j 1 Y j, j 2. Denotaremos por Γ T a matriz de covariância Γ T = E(y T Y T ). Suponha que Γ T seja não singular. Então, a função de verossimilhança é dada por ( L(Γ T ) = (2π) T /2 Γ T 1/2 exp 1 ) 2 Y T Γ 1 T Y T. (1) O cálculo direto de Γ T e Γ 1 T podem ser evitados. Para isto se utiliza os erros de previsão um passo à frente Y j Y j e suas variâncias ν j 1, j = 1,..., T. Ambos podem ser calculados através do algoritmo das inovações.

Do algoritmo das inovações, temos Y T = C T (Y T Y T ). Pode ser mostrado que as componentes de (Y T Y T ) são não correlacionadas. Logo, (Y T Y T ) tem matriz de covariância diagonal dada por Logo, Γ T = C T D T C T, e Y T Γ 1 T D T = diag{ν 0,..., ν T 1 }. Y T = (Y T Y T ) Γ 1 T (Y T Y T ) = T (Y j Y j ) 2 /ν j 1. j=1 Γ T = ( C T ) 2 ( D T ) = ν 0 ν 1 ν n 1. A função de verossimilhança em (1) do vetor Y T se reduz a 1/2 ( T T /2 L(Γ T ) = (2π) ν j 1 exp 1 T Y j Y ) j. (2) 2 j=1 j=1 ν j 1

Teremos {Y t} como um processo ARMA(p, q) e portanto Γ T pode ser expresso em termos de um número finito de parâmetros desconhecidos. Logo, o estimador de máxima verossimilhança dos parâmetros são aqueles valores que maximizam a função L(Γ T ) para uma série observada. Recorremos a métodos numéricos para encontrar as estimativas de máxima verossimilhança. No programa R utilizaremos a função arima.

Seleção de modelos AIC = 2 log L(Γ T ) + 2k = 2 log L(Φ, Θ, σ 2 ) + 2(p + q + 1) BIC = 2 log L(Γ T ) + k log(t ) = 2 log L(Φ, Θ, σ 2 ) + (p + q + 1) log(t ) Devemos escolher, em geral, p, q, Φ p and Θ q que minimizam o valor do AIC. O mesmo vale se usarmos o BIC.

Intervalo de confiança para os coeficientes Para um tamanho de amostra grande o estimador de máxima verossimilhança β de β = (φ 1,..., φ p, θ 1,..., θ q) tem distribuição aproximadamente normal com média β e matriz de covariância T 1 V (β). A matriz de covariância T 1 V (β) pode ser aproximada por 2H 1 (β), em que H a matriz hessiana: [ ] 2 log L(β, σ 2 p+q ) β i β j. i,j=1 As variâncias e covariâncias podem ser usadas para construir intervalos de confiança. Então, para uma amostra grande de um processo ARMA(p, q) temos β N (β, T 1 V (β)).

ARIMA(p, d, q) para séries não estacionárias Os processos ARIMA se reduzem aos processos ARMA quando diferenças finitas são aplicadas várias vezes. Definição Se d é um inteiro não negativo, então {W t} é um processo ARIMA(p, d, q) se Y t (1 B) d W t for um processo ARMA(p, q) causador. Uma outra maneira de representar o processo é Φ(B)(1 B) d Y t = Θ(B)ε t, ε t RB(0, σ 2 ).

SARIMA(p, d, q)(p, D, Q): o ARIMA com sazonalidade Definição Se d e D são inteiros não negativos, então {Y t} é um processo ARIMA(p, d, q)(p, D, Q) sazonal com período s se a séria diferenciada W t = (1 B) d (1 B s ) D Y t é um processo ARMA causal definido por Φ(B) Φ(B s )W t = Θ(B) Θ(B s )ε t, ε t RB(0, σ 2 ), em que Φ(B) = 1 φ 1 z φ pz p, Φ(B) = 1 φ 1 z φ pz p, Θ(B) = 1 + θ 1 z + + θ qz q e Θ(B) = 1 + θ 1 z + + θ qz q. Os modelos ARIMA sazonal permitem aleatoriedade no padrão sazonal da série temporal de um ciclo para o outro. Isto é diferente do modelo aditivo Y t = m t + s t + ε t.

Regressão com erros ARMA (ARMAX) O modelo de regressão com erros ARMA é definido por Y t = β 0 + β 1 X 1t + + β k X kt + W t, W t ARMA(p, q), com média zero e para t = 1, 2,..., T. Podemos reescrever o modelo como Φ(B)Y t x tβ = Θ(B)ε t, ε t RB(0, σ 2 ).