ARIMA 시계열 예측 메소드

ARIMA(자기회귀 누적이동평균) 예측 메소드는 1970년대에 G. E. P. Box 및 G. M. Jenkins에 의해 대중화되었습니다. Box-Jenkins 예측 방법이라고도 하는 이러한 기법은 다음 단계로 이루어집니다.

  1. 모델 식별 및 선택

  2. 예상 자동 회귀(AR), 적분 또는 미분(I) 및 이동 평균(MA) 매개변수 예상

  3. 모델 확인

ARIMA는 단변량 프로세스입니다. 데이터 계열의 현재 값과 동일한 계열의 과거 값 간에 상관 관계를 설정하여 p라고도 하는 AR 구성요소를 생성합니다. 무작위 난수 항의 현재 값과 과거 값 간에 상관 관계를 설정하여 MA 구성요소인 q를 생성합니다. 현재 및 과거 데이터의 평균 및 차이 값은 고정되어 있으며 시간에 따라 변경되지 않는 것으로 가정됩니다. 필요한 경우 I 구성요소(d로 표시됨)를 추가하여 차별화를 통해 정상성 부족을 수정합니다.

비계절 ARIMA(p,d,q) 모델에서 p는 AR 항의 개수 또는 순서를 나타내고, d는 차이의 개수 또는 순서를 나타내고, q는 MA 항의 개수 또는 순서를 나타냅니다. p, dq 매개변수는 0보다 크거나 같은 정수입니다.

순환 또는 계절 데이터 값은 다음과 같은 형식의 계절 ARIMA 모델로 표시됩니다.

SARIMA(p,d,q)(P,D,Q)(t)

괄호 안의 두 번째 매개변수 그룹은 계절 값입니다. 계절 ARIMA 모델은 주기의 기간 수를 고려합니다. 연도의 경우 기간 수(t)는 12입니다.

주:

Predictive Planning 차트, 테이블 및 보고서에서 계절 ARIMA 모델은 계산에 사용되지만 (t) 구성요소를 포함하지 않습니다.

Predictive Planning ARIMA 모델은 비계절 또는 계절 차별화를 통해 상수 데이터 세트로 변환할 수 있는 상수 데이터 세트에 적합하지 않습니다. 해당 기능 때문에 모든 상수 계열이나 직선 또는 톱니 도표를 나타내는 데이터 등 절대 규칙성을 가진 계열은 ARIMA 모델 적합을 반환하지 않습니다.

ARIMA 모델 계수 예측

지정된 ARIMA 모델의 경우 Predictive Planning에서 무조건 최소 제곱법을 사용하여 모델 계수를 예측합니다. 행렬 대수를 사용하는 대신 더 간단한 반복 스키마가 사용됩니다(Box, G. E. P., Jenkins, G. M., Reinsel, G. C. Time Series Analysis: Forecasting and Control. 4판. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons. 2008.).