理论教育 移动平均法在统计学中的应用

移动平均法在统计学中的应用

时间:2023-08-04 理论教育 版权反馈
【摘要】:某地区2009—2019 年粮食产量资料见表6-13,请用移动平均法修匀该地区的粮食产量数据。显然,五项移动平均法与三项移动平均法相同,只是间距更大些。从上例不难看出,移动平均法有以下特点。第二次移动平均称为移正平均,也称中心化的移动平均数。移动平均以后,其数列的项数较原序列减少。

移动平均法在统计学中的应用

1.间距扩大法

在介绍移动平均法之前,我们先来介绍间(时)距扩大法。间距扩大法是测定长期趋势最原始、最简单的方法。它是将原来时间数列中较小时距单位的若干个数据加以合并,得到较大时距单位的数据。当原始时间数列中各指标数值上下波动,使得现象变化规律表现不明显时,可通过扩大数列时间间隔,使得较小间距数据所受到的偶然因素的影响相互抵消,以反映现象发展的长期趋势。

【例6-16】 根据表6-9 的数据,用间距扩大法分析某商场商品销售额的长期趋势。

表6-9 某商场某年商品销售额资料 单位:万元

解:将以月为时距的时间数列合并为以季为时间距离的时间数列,见表6-10。由原时间数列,并不能很好地观察出长期趋势,在扩大间距后的新时间数列中,可以明显地看出商场的销售量呈现增长的趋势。

表6-10 间距扩大法计算某商场某年商品销售额的长期趋势 单位:万元

间距扩大法的优点是简便直观。但是它的缺点也很突出,扩大间距后形成的新时间数列包含的数据减少,信息量大量流失,不便于做进一步分析。另外,间距究竟扩大到何种程度为宜,应以现象和原时间数列的特点来定,以能明显反映现象的发展趋势为准。

2.序时平均法

由于时点数列各期水平相加无实际意义,因此,时点数列不能直接用间距扩大法,需利用序时平均法消除偶然因素的影响,以反映现象的变化趋势。例如,表6-9 中的时点数列的变化趋势不够明显,采用序时平均法消除偶然因素影响后,其变动趋势则较明显(表6-11)。

表6-11 某商场2019 年各月月末售货员人数资料 单位:人

由于以月为时点间隔且间隔相等,则可采用首末折半法,计算各季度的序时平均数并填入表6-12。

表6-12 某商场2019 年季度平均售货员人数资料 单位:人

显然,经过平均后各季售货员人数递增的趋势就很明显。时期数列也可采用此法。

3.移动平均法(www.daowen.com)

移动平均法是对间距扩大法的一种改良。它是采取逐期递推移动的方法对原数列按一定间距扩大,得到一系列扩大间距的平均数。其原理与间距扩大法类似,通过扩大间距来消除时间数列中的不规则变动和其他变动的影响,揭示出时间数列的长期趋势。较间距扩大法的优点在于,移动平均法可以保留更多的数据信息,对原时间数列的波动起一定的修匀作用。移动平均法的具体步骤如下:

第一步:扩大原时间数列的时间间隔,选定一定的间距项数N。

第二步:采用递次移动的方法对原数列递次移动N 项计算一系列序时平均数。

【例6-17】 某地区2009—2019 年粮食产量资料见表6-13,请用移动平均法修匀该地区的粮食产量数据。

表6-13 某地区2009—2019 年粮食产量资料 单位:万吨

解:

其他各年数字以此类推,所得移动平均数,写在间距最中央的那一年的位置上即可。

显然,五项移动平均法与三项移动平均法相同,只是间距更大些。当然,也可做七项移动平均、九项移动平均等。那么,究竟做几项移动平均,要视数列和现象的具体情况而定。

一般来说,间距项数越多,移动平均时间数列的修匀程度越大,而所得新的时间数列的项数则越少。即新时间数列项数=原时间数列项数-时距项数+1,如上例三项移动平均的项数=11-3 +1=9。

必须指出,实际工作中也可做四项、六项、八项等偶数移动平均,即对原数列进行间距为偶数项移动平均时,对所得移动平均数应该再做一次二项移动平均,以移正其位置。一般来说,如原数列为年度资料时,间距定为三项、五项或七项为宜;原数列为月度或季度资料时,间距定为四项或十二项为宜。

从上例不难看出,移动平均法有以下特点。

(1)间距项数N 越大,对时间数列的修匀效果越强。如三项移动平均的波动较原数列明显削弱了,但是仍存在一些小波动,而五项移动平均进一步削弱了波动,时间数列呈现出持续上升的长期趋势。

(2)移动平均时距项数N 为奇数时,一般只需一次移动平均,其移动平均值作为移动平均项数的中间一期的趋势代表值;当移动平均时距项数N 为偶数时,移动平均值代表的是偶数项的中间位置,无法对正某一时期,所以需进行一次相邻两项平均值的再次移动平均,如此才能使得平均值对正某一时期。第二次移动平均称为移正平均,也称中心化的移动平均数。

(3)N 的选择要考虑周期性波动的周期长短,平均间距N 应和周期长度一致。当时间数列包含季节变动时,移动平均时距项数N 应与季节变动长度一致,一般为4 个季度或12个月。

(4)移动平均以后,其数列的项数较原序列减少。当原数列的项数为N 时,移动n 项,那么,移动后新数列项数为N-(n-1)=N-n +1 项,比原数列项数减少(n-1)项。

(5)虽然移动项数越多,修匀效果越强,但是移动项数过多,必将造成数据丢失增多的结果。因此,实际中,必须综合考虑以上特点来选择适宜的移动平均间距项数。

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