時(shí)間序列ARIMA期末論文-ARIMA模型在總?cè)丝陬A(yù)測(cè)中的應(yīng)用.docx

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1、ARIMA模型在總?cè)丝陬A(yù)測(cè)中的應(yīng)用【摘要】人口發(fā)展與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是密不可分的,研究我國(guó)總?cè)丝诘陌l(fā)展,對(duì)我國(guó)人口數(shù)進(jìn)行分析和預(yù)測(cè),有利于及時(shí)控制人口的增長(zhǎng)調(diào)節(jié)人口平衡,利于政府及時(shí)了解發(fā)展趨勢(shì)并做出反應(yīng)對(duì)策使我國(guó)人口發(fā)展步入健康的軌道。本文利用時(shí)間序列建模原理和思路，并結(jié)合R3.2.1軟件對(duì)1962年——2014年我國(guó)年底總?cè)丝跀?shù)據(jù)做分析和預(yù)測(cè)。找到對(duì)原始數(shù)據(jù)有著較好的擬合度和較高的預(yù)測(cè)精度的模型。利用此模型可對(duì)我國(guó)年底總?cè)丝谶M(jìn)行合理的預(yù)測(cè)?！娟P(guān)鍵詞】ARIMA建模總?cè)丝讵丝陬A(yù)測(cè)目錄18一、引言31.1研究背景31.2研究現(xiàn)狀4二、模型建立52.1模型識(shí)別52.2模型的參數(shù)估計(jì)82.3模型

2、的診斷102.模型的預(yù)測(cè)12三、模型的優(yōu)缺點(diǎn)及推廣133.1模型的優(yōu)缺點(diǎn)133.2模型的推廣13結(jié)束語.............................................................14【參考文獻(xiàn)】........................................................15附錄...............................................................16一、引言1.1研究背景18我國(guó)是世界上人口最多的國(guó)家，自1980年開始，年末中國(guó)大陸總?cè)丝诰鸵呀?jīng)超過了10億，

3、并一直保持約占世界總?cè)丝诘奈宸种唬瑏喼奕丝诘娜种?。中?guó)人口的發(fā)展同中國(guó)社會(huì)的發(fā)展一樣經(jīng)過了漫長(zhǎng)而曲折的道路。在世紀(jì)的進(jìn)程中，目前我國(guó)進(jìn)入了一個(gè)全新的時(shí)代，要想在21世紀(jì)——這個(gè)充滿競(jìng)爭(zhēng)與挑戰(zhàn)的時(shí)代中變的富強(qiáng)、屹立于世界民族之林，實(shí)現(xiàn)我們的中國(guó)夢(mèng)，這全取決于人。能否順利解決人口現(xiàn)狀等問題，是我國(guó)乃自世界共同面臨的問題，由于地球的資源是有限的，它不可能無限制的容納人口，當(dāng)人口過多，會(huì)由于經(jīng)濟(jì)跟不上，工作崗位欠缺，醫(yī)療等水平不足，從而導(dǎo)致整個(gè)社會(huì)處于一種動(dòng)蕩之中；然而如果人口過少，又會(huì)由于人員不足，導(dǎo)致各方面人力資源不足，無法正常完成各項(xiàng)必須社會(huì)活動(dòng)，這也會(huì)極大地限制一個(gè)國(guó)家的發(fā)展，因此，對(duì)人

4、口的研究是具有相當(dāng)?shù)囊饬x的。我國(guó)由于幅員廣闊，民族眾多，各民族發(fā)展水平不一，同時(shí)作為世界第一人口大國(guó)，我國(guó)的耕地面積卻相對(duì)不足，因此我國(guó)每年都需要從國(guó)外大量進(jìn)口糧食，由于過分依賴于進(jìn)口這對(duì)我國(guó)的發(fā)展影響巨大，為此甚至有國(guó)外反華勢(shì)力叫囂只要斷絕給中國(guó)供糧，三五年之內(nèi)中國(guó)必定大亂。當(dāng)然那只是敵對(duì)勢(shì)力的一廂情愿與惡意詆毀，但我們自己卻必須認(rèn)識(shí)到在由于人口的問題而導(dǎo)致的一系列問題，關(guān)于人口問題我國(guó)必須重視,并根據(jù)其趨勢(shì)做出反應(yīng)對(duì)策。因此，認(rèn)真分析我國(guó)當(dāng)前人口現(xiàn)狀，從中發(fā)現(xiàn)其變化的趨勢(shì)，并對(duì)未來總?cè)丝谶M(jìn)行短期預(yù)測(cè)，及時(shí)采取必要18的政治及經(jīng)濟(jì)措施來解決人口發(fā)展問題，對(duì)樹立未來的發(fā)展目標(biāo)很有必要。總之，人

5、口是構(gòu)成社會(huì)的主體，在我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)中，人口問題始終是極為重要的問題，而人口問題的本質(zhì)是發(fā)展問題。人口發(fā)展與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也是密不可分的。基于此，我們利用時(shí)間序列中的ARMA模型對(duì)我國(guó)人口進(jìn)行預(yù)測(cè)，對(duì)人口的控制起到指導(dǎo)作用，有利于政府采取必要的政治及經(jīng)濟(jì)措施來進(jìn)行調(diào)控。所以，對(duì)其進(jìn)行分析和測(cè)試是非常有意義的工作。1.2研究現(xiàn)狀在對(duì)人口問題的研究上，國(guó)內(nèi)外學(xué)者做了相當(dāng)多的工作。在國(guó)內(nèi)程等利用自限模型對(duì)我國(guó)的人口增長(zhǎng)進(jìn)行了預(yù)測(cè)，認(rèn)為中國(guó)在2010年-2019年人口數(shù)依次會(huì)緩慢增加，2016年突破14億大關(guān)，且未來15年人口凈增加量不會(huì)超過1億；蔣慧基于多元統(tǒng)計(jì)模型對(duì)廣西人口增長(zhǎng)進(jìn)行了分析，

6、得出了人口增長(zhǎng)的綜合因子，并提出了穩(wěn)定人口增長(zhǎng)的建議；丁明等運(yùn)用相空間重構(gòu)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)我國(guó)人口增長(zhǎng)進(jìn)行預(yù)測(cè)，很好的解決了非線性的問題，為我國(guó)人口增長(zhǎng)預(yù)測(cè)提供了一種新的方法；王保等，利用Logistic模型進(jìn)行人口預(yù)測(cè)，并檢驗(yàn)了2005年—2007年的數(shù)據(jù)誤差，取得了理想的效果。在國(guó)外，Rosen利用Malthusian模型對(duì)人口進(jìn)行研究，也取得了不錯(cuò)的成績(jī)。本文基于時(shí)間序列在研究時(shí)間相關(guān)問題上的優(yōu)勢(shì)，以1949年-2014年的年末總18人口數(shù)據(jù)，利用時(shí)間序列知識(shí)建模，找到適合人口增長(zhǎng)的過程的時(shí)間序列模型（模型識(shí)別），然后利用參數(shù)估計(jì)估計(jì)出模型的參數(shù)（參數(shù)估計(jì)），再對(duì)模型進(jìn)行診斷，判斷模型的好

7、壞（模型診斷），最后利用已經(jīng)建立的模型對(duì)未來的給定的時(shí)間進(jìn)行預(yù)測(cè)（預(yù)測(cè)）。一、模型建立2.1模型識(shí)別首先需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)先的處理，觀察其時(shí)間序列圖是否為平穩(wěn)序列，可以用R軟件完成（具體程序見于附錄1），可得到時(shí)間序列圖為：圖1：人口時(shí)間序列圖18由圖一可以看出，年底總?cè)丝跀?shù)隨著時(shí)間增加的同時(shí)也在逐年上漲，有著明顯的上升趨勢(shì)。因此可得出這列數(shù)據(jù)是不平穩(wěn)的、方差也是不平穩(wěn)的結(jié)論。并且數(shù)據(jù)大致是呈線性變