自相关变量与年度时间步长的互相关

时间:2019-03-25 17:49:13

标签: r cross-correlation autocorrelation

我正在尝试从一组多个变量中分析一对之间的互相关性,并以每年的时间间隔进行分析。目前,我在处理自相关变量方面遇到困难...

对于每个变量,我首先测试它是否是非平稳的(同时使用增强Dickey–Fuller测试和Kwiatkowski–Phillips–Schmidt–Shin测试),然后测试一阶的适当滞后和迭代差是否是自动的-相关(带有自相关函数的估计值)。

当变量是自动相关的时,我尝试使用ARIMA模型对它们进行预白化,然后运行互相关分析。

以下是一个具有3个变量的示例,该变量具有每年的时间步长(31年的数据):

自动关联:

V1 <- c(524.800, 764.449, 557.564, 615.880, 1055.453, 1290.122, 1709.981, 2113.651, 2958.380, 2541.366, 2640.039, 2787.651, 3580.520, 3907.812, 4369.220, 5003.527, 3672.161, 4394.090, 4214.062, 3671.846, 3351.458, 3036.077, 2704.647, 1854.365, 2543.996, 2106.863, 1960.762, 2036.323, 1996.526, 1940.905, 2120.696)

不自动关联:

 V2 <- c(21939,20081,23702,12908,16825,23794,17748,20251,24024,19822,15272, 12258,22539,30856,24090,23512,12588,13367,11501,9099,11411,11832,11341,10899,10049,10114,10667,9902,10639,10702,10066)

自动相关:

V3 <- c(3361213,  3493958,  5924759,  5283699,  9477393, 13528459, 17153250, 14509681, 27052581, 27653986, 25618494, 24642924, 31252566, 40446538, 33833710, 55843471, 31572981, 51685769, 48218752, 46947448, 52243131, 68991783, 66494239, 44108474, 67089912, 61832249, 65841550, 73992509, 62093282, 55447568, 71151920)

简而言之,我想看到的是:ccf(diff(V1),diff(V2))和ccf(diff(V1),diff(V3))

所以,这就是我所做的:

adf.test(V1)  #pvalue > 0.05 non stationary #OK
kpss.test(V1)  # pvalue < 0.05 non stationary #OK

V2和V3相同

自相关函数:

acf(diff(V1))  

基本上,如果滞后在时间0之后急剧下降,则V1不是 自相关。我还更精确地看到了输出值,仅用于安全性。 V2和V3相同

现在是我的问题了: 为了获得ccf(diff(V1),diff(V2)),我知道diff(V1)是自动相关的,我尝试:

V1ts <- ts(V1,frequency=1) #convert to a time series 

我认为频率= 1是因为我们每年只有一个值。

V2ts <- ts(V2,frequency=1) #convert to a time series 

library(fpp)  #load forecasting package
mod1 <- auto.arima(V1ts)  
mod2 <- auto.arima(V1ts,D=0)
mod3 <- auto.arima(V1ts,D=1)  

我也尝试将D强制设置为0或1。

library(TSA)
print(prewhiten(V1ts, V2ts, mod1))

使用mod2或mod3时,我得到相同的结果...

比较标准ccf时不处理自相关...

ccf1 <- ccf(diff(V1ts),diff(V2ts))
ccf1

我得到完全相同的结果...

总而言之,我肯定做错了什么,因为无论是否进行了预增白,我都能获得完全相同的结果……

简而言之,有人可以帮助我分析一个自相关变量V1与另一个非自相关变量V2的互相关吗?在两个变量都是自动相关的情况下(例如V1和V3之间),我是否必须应用两个ARIMA模型并同时对其进行预白化?在此先多谢您,我有点困惑...

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