4. ANALIZA DYNAMIKI ZJAWISK
4.3. Dekompozycja szeregu czasowego
4.3.2. Wyodrębnianie wahań okresowych (sezonowych)
k – liczba szacowanych parametrów (w przypadku funkcji liniowej k = 2), n–k – liczba stopni swobody,
o współczynnika zbieżności wskazującego, jaka część zmienności badanego zjawiska nie została wyjaśniona przez skonstruowaną funkcję trendu;
współczynnik przyjmuje wartości z przedziału <0,1>, przy czym uznaje się, że funkcja jest dobrze dopasowana do danych empirycznych, gdy współczynnik nie przekracza wartości 0,2:
o współczynnika determinacji określającego stopień, w jakim skonstru-owana funkcja trendu wyjaśnia zmienność badanego zjawiska; współczyn-nik przyjmuje wartości z przedziału <0,1>:
2
2
1
R
,o współczynnika zmienności resztowej informującego, jaki odsetek śred-niego poziomu zjawiska w badanym okresie stanowią wahania przypad-kowe:
4.3.2. Wyodrębnianie wahań okresowych (sezonowych)
Wahania okresowe to systematyczne wahania powtarzające się w ściśle określo-nych odstępach czasu. Na ich występowanie wpływ ma najczęściej pora dnia, pora roku, zwyczaje, unormowania prawne itp.
z tego:
a – poziom badanego zjawiska w okresie wyjściowym (tzn. dla t = 0),
b – okresowy wzrost (b > 0) lub spadek (b < 0) wielkości badanego zjawiska, t – numer okresu, gdzie t = 1, 2,...,n,
n – liczba okresów;
ocena stopnia „dobroci”, czyli dopasowania oszacowanej funkcji trendu do danych empirycznych; oceny tej dokonuje się za pomocą, m.in.:
o odchylenia standardowego składnika resztowego, które informuje, o ile średnio wartości empiryczne odchylają się od wartości teoretycznych wy-znaczonych na podstawie funkcji trendu:
k – liczba szacowanych parametrów (w przypadku funkcji liniowej k = 2), n–k – liczba stopni swobody,
o współczynnika zbieżności wskazującego, jaka część zmienności badanego zjawiska nie została wyjaśniona przez skonstruowaną funkcję trendu;
współczynnik przyjmuje wartości z przedziału <0,1>, przy czym uznaje się, że funkcja jest dobrze dopasowana do danych empirycznych, gdy współczynnik nie przekracza wartości 0,2:
o współczynnika determinacji określającego stopień, w jakim skonstru-owana funkcja trendu wyjaśnia zmienność badanego zjawiska; współczyn-nik przyjmuje wartości z przedziału <0,1>:
2
2
1
R
,o współczynnika zmienności resztowej informującego, jaki odsetek śred-niego poziomu zjawiska w badanym okresie stanowią wahania przypad-kowe:
4.3.2. Wyodrębnianie wahań okresowych (sezonowych)
Wahania okresowe to systematyczne wahania powtarzające się w ściśle określo-nych odstępach czasu. Na ich występowanie wpływ ma najczęściej pora dnia, pora roku, zwyczaje, unormowania prawne itp.
Schemat 4.2. Rodzaje wahań okresowych Źródło: Opracowanie własne.
Wyodrębnienia wahań sezonowych można dokonać za pomocą różnych metod, których wybór zależy od tego, czy wahania te współwystępują z trendem, czy też nie, oraz od amplitudy wahań. Najpopularniejsze metody to:
metoda średnich jednoimiennych okresów,
metoda wskaźników.
4.3.2.1. Metoda średnich jednoimiennych okresów
Metoda średnich jednoimiennych okresów jest stosowana w przypadku niewystę-powania trendu. Polega na ustaleniu względnych wskaźników sezonowości dla kolejnych podokresów, które informują, o ile procent poziom badanego zjawiska w danym podokresie różni się od przeciętnego poziomu tego zjawiska w całym badanym okresie. Względny wskaźnik sezonowości wyznacza się za pomocą for-muły:
y gi yi
w ,
gdzie:
yi – średni poziom zjawiska dla i-tego podokresu w całym badanym okresie, y – średni poziom zjawiska dla całego badanego okresu.
W oparciu o względne wskaźniki sezonowości można wyznaczyć bezwzględne wskaźniki sezonowości, które informują, o ile poziom badanego zjawiska w
da-nym podokresie różni się (w wartościach absolutnych) od przeciętnego poziomu tego zjawiska w całym badanym okresie:
) 1
(
w i
i
bg y g .
4.3.2.2. Metoda wskaźników
Metoda wskaźników jest stosowana w przypadku współwystępowania wahań se-zonowych z trendem. Polega na wyznaczeniu uśrednionych wskaźników sezono-wości dla poszczególnych faz cyklu wahań. Procedura wyznaczania wskaźników różni się w zależności od amplitudy wahań (rodzaju sezonowości):
sezonowość addytywna – charakteryzuje się stałą absolutną amplitudą wahań;
w celu wyodrębnienia wahań oblicza się tzw. surowe wskaźniki sezonowości addytywnej, które informują, o ile poziom badanego zjawiska w danym pod-okresie różni się (w wartościach absolutnych) od poziomu tego zjawiska wyni-kającego z trendu, na skutek oddziaływania zarówno wahań sezonowych, jak i przypadkowych; wskaźniki wyznacza się za pomocą następującej formuły:
) 1 (
1
ni
i t t
i
i y y
g n ,
gdzie:
yt – faktyczny poziom badanego zjawiska, yt
- teoretyczny poziom badanego zjawiska wynikający z funkcji trendu, ni – liczba obliczonych różnic dla jednoimiennych podokresów.
Jeżeli suma obliczonych wskaźników dla wszystkich podokresów nie jest rów-na 0, wówczas rów-należy wyzrów-naczyć czyste wskaźniki sezonowości addytywnej, które informują, o ile poziom badanego zjawiska w danym podokresie różni się (w wartościach absolutnych) od poziomu tego zjawiska wynikającego z trendu, na skutek oddziaływania wyłącznie wahań sezonowych:
kor i
i
g w
S
,gdzie:
n g w
n
i i
kor
1 ,
n – liczba podokresów;
Schemat 4.2. Rodzaje wahań okresowych Źródło: Opracowanie własne.
Wyodrębnienia wahań sezonowych można dokonać za pomocą różnych metod, których wybór zależy od tego, czy wahania te współwystępują z trendem, czy też nie, oraz od amplitudy wahań. Najpopularniejsze metody to:
metoda średnich jednoimiennych okresów,
metoda wskaźników.
4.3.2.1. Metoda średnich jednoimiennych okresów
Metoda średnich jednoimiennych okresów jest stosowana w przypadku niewystę-powania trendu. Polega na ustaleniu względnych wskaźników sezonowości dla kolejnych podokresów, które informują, o ile procent poziom badanego zjawiska w danym podokresie różni się od przeciętnego poziomu tego zjawiska w całym badanym okresie. Względny wskaźnik sezonowości wyznacza się za pomocą for-muły:
y gi yi
w ,
gdzie:
yi – średni poziom zjawiska dla i-tego podokresu w całym badanym okresie, y – średni poziom zjawiska dla całego badanego okresu.
W oparciu o względne wskaźniki sezonowości można wyznaczyć bezwzględne wskaźniki sezonowości, które informują, o ile poziom badanego zjawiska w
da-nym podokresie różni się (w wartościach absolutnych) od przeciętnego poziomu tego zjawiska w całym badanym okresie:
) 1
(
w i
i
bg y g .
4.3.2.2. Metoda wskaźników
Metoda wskaźników jest stosowana w przypadku współwystępowania wahań se-zonowych z trendem. Polega na wyznaczeniu uśrednionych wskaźników sezono-wości dla poszczególnych faz cyklu wahań. Procedura wyznaczania wskaźników różni się w zależności od amplitudy wahań (rodzaju sezonowości):
sezonowość addytywna – charakteryzuje się stałą absolutną amplitudą wahań;
w celu wyodrębnienia wahań oblicza się tzw. surowe wskaźniki sezonowości addytywnej, które informują, o ile poziom badanego zjawiska w danym pod-okresie różni się (w wartościach absolutnych) od poziomu tego zjawiska wyni-kającego z trendu, na skutek oddziaływania zarówno wahań sezonowych, jak i przypadkowych; wskaźniki wyznacza się za pomocą następującej formuły:
) 1 (
1
ni
i t t
i
i y y
g n ,
gdzie:
yt – faktyczny poziom badanego zjawiska, yt
- teoretyczny poziom badanego zjawiska wynikający z funkcji trendu, ni – liczba obliczonych różnic dla jednoimiennych podokresów.
Jeżeli suma obliczonych wskaźników dla wszystkich podokresów nie jest rów-na 0, wówczas rów-należy wyzrów-naczyć czyste wskaźniki sezonowości addytywnej, które informują, o ile poziom badanego zjawiska w danym podokresie różni się (w wartościach absolutnych) od poziomu tego zjawiska wynikającego z trendu, na skutek oddziaływania wyłącznie wahań sezonowych:
kor i
i
g w
S
,gdzie:
n g w
n
i i
kor
1 ,
n – liczba podokresów;
sezonowość multiplikatywna – charakteryzuje się stałą względną amplitudą wahań; w celu wyodrębnienia wahań oblicza się tzw. surowe wskaźniki sezo-nowości multiplikatywnej, które informują, o ile procent poziom badanego zjawiska w danym podokresie różni się od poziomu tego zjawiska wynikające-go z trendu, na skutek oddziaływania zarówno wahań sezonowych, jak i przy-padkowych; wskaźniki wyznacza się za pomocą następującej formuły:
nii t
t i
i
y
y g n
1
1
,gdzie:
yt – faktyczny poziom badanego zjawiska, yt
– teoretyczny poziom badanego zjawiska wynikający z funkcji trendu, ni – liczba obliczonych ilorazów dla jednoimiennych podokresów.
Jeżeli suma obliczonych wskaźników dla wszystkich podokresów nie jest rów-na liczbie podokresów, wówczas rów-należy wyzrów-naczyć czyste wskaźniki sezo-nowości multiplikatywnej, które informują, o ile procent poziom badanego zjawiska w danym podokresie różni się od poziomu tego zjawiska wynikające-go z trendu, na skutek oddziaływania wyłącznie wahań sezonowych:
kor i
i g w
S , gdzie:
n
i i
kor g
w n
1
,
n – liczba podokresów.