Stata:寻找最佳的 ARIMA 模型

发布时间:2022-06-28 阅读 401

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作者:王珞嘉 (厦门大学)
邮箱ljwang@stu.xmu.edu.cn


目录


1. 引言

对于 ARIMA 模型 (差分整合移动平均自回归模型),我们可以通过调整的 Hyndman-Khandakar (2008) 算法找到最佳的 ARIMA (p, d, q) 模型 (其中,p 和 q 是自回归和平均移动阶数,d 为差分阶数)。

实现上述过程的 Stata 命令为 arimaautoarimaauto 是 ARMA-limited 命令 arimasel 的姐妹版,二者具有相互一致的输出。该命令允许 ARIMA (p, d, q) 和乘法季节性 ARIMA (p, d, q)(P, D, Q) 模型,同时根据 LLF、AIC 或 SIC 选择最佳模型,并返回其估计值。

然而,与 arimasel 不同的是,默认情况下,选择是在 Hyndman-Khandakar 算法的帮助下执行的。该算法首先在 R 语言的 auto.arima 函数 (forecast 包的一部分) 中实现。

本文介绍的 xtarimau 命令则是构建在 arimaauto 命令上,在实现 arimaauto 功能的同时,又适用于面板。

2. 命令介绍

命令安装:

ssc install xtarimau, replace

命令语法:

xtarimau [varlist] [if] [in] [weight] [, options]

其中,主要选项如下:

  • noseasonal:将模型空间限制为非季节模型,在 hegy 的帮助下禁用自动确定 #D 的功能;
  • nostepwise:切换到 Hyndman-Khandakar 算法的批量估计;
  • maxmodels(#):估计模型的最大数量 (默认无限制);
  • postestimation(string)string 可以是由 program define 定义的任何命令或程序,这些命令将在每个时间序列的模型估计之后运行。

适用条件:

xtarimau 命令的内核是 arimaauto,因此需满足 arimaauto 的运行条件。具体而言,需安装 arimaauto 所必须的两个命令,即 hegykpss,并且要在 Stata17 的环境中运行。

ssc install arimaauto, replace 
help arimaauto
net install st0453.pkg,  replace
net install sts15_2.pkg, replace

3. 具体应用

我们以系统自带数据 xtline1.dta 为例,展示 xtarimau 命令的基本用法。

. * 调用系统数据 xtline1.dta
. sysuse xtline1.dta, clear

. * 估计非季节模型
. xtarimau calories, noseas

Best models for each time series:
             |     p      d      q      P      D      Q   const |          AIC
-------------+--------------------------------------------------+-------------
           1 |     2      1      2      0      0      0       1 |    2787.2317
           2 |     2      1      2      0      0      0       1 |    3751.8100
           3 |     2      1      2      0      0      0       1 |    4148.3525

. * 通过 Hyndman-Khandakar 算法批量估计的非季节模型
. xtarimau calories, noseas nostep maxm (15) 

Best models for each time series:
             |     p      d      q      P      D      Q   const |          AIC
-------------+--------------------------------------------------+-------------
           1 |     0      1      2      0      0      0       1 |    2784.3182
           2 |     0      1      2      0      0      0       1 |    3747.8107
           3 |     0      1      2      0      0      0       1 |    4144.8161

. * 估计非季节模型, 并记录拟合模型的线性预测值
. xtarimau calories, noseas post (predict xb) 

Best models for each time series:
             |     p      d      q      P      D      Q   const |          AIC
-------------+--------------------------------------------------+-------------
           1 |     2      1      2      0      0      0       1 |    2787.2317
           2 |     2      1      2      0      0      0       1 |    3751.8100
           3 |     2      1      2      0      0      0       1 |    4148.3525

4. 结语

以上就是 xtarimau 命令的基本介绍。它适用于面板数据,通过灵活搭配 option,实现最优 ARIMA 模型的快速选择。

5. 相关推文

Note:产生如下推文列表的 Stata 命令为:
lianxh ARIMA 时间序列, m
安装最新版 lianxh 命令:
ssc install lianxh, replace

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