定常性

Pythonで学ぶ時系列解析

Rob Reider

Adjunct Professor, NYU-Courant Consultant, Quantopian

定常性とは?

  • 強定常性: データの分布全体が時間不変
  • 弱定常性: 平均・分散・自己相関が時間不変(自己相関については corr$\large (X_t, X_{t-\tau})$ が $\large \tau$ のみの関数)
Pythonで学ぶ時系列解析

なぜ重要なのか?

  • パラメータが時間変化する場合、推定すべきパラメータが多すぎる
  • 少数のパラメータで構成される簡潔なモデルのみ推定可能
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非定常系列の例

  • ランダムウォーク
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非定常系列の例

  • 系列の季節性
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非定常系列の例

  • 平均または標準偏差の時間変化
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非定常系列を定常系列に変換する

  • ランダムウォーク
    plot.plot(SPY)
    
  • 1階差分
    plot.plot(SPY.diff())
    
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非定常系列を定常系列に変換する

  • 季節性
    plot.plot(HRB)
    
  • 季節差分
    plot.plot(HRB.diff(4))
    
Pythonで学ぶ時系列解析

非定常系列を定常系列に変換する

  • AMZNの四半期売上高
    plt.plot(AMZN)
    
# Log of AMZN Revenues
plt.plot(np.log(AMZN))

# Log, then seasonal difference
plt.plot(np.log(AMZN).diff(4))

Pythonで学ぶ時系列解析

さあ、練習しましょう!

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