COMPARATIVE ANALYSIS OF UNIVARIATE TIME SERIES MODELING AND FORECASTING TECHNIQUES FOR SHORT-TERM UNSTABLE DATA
Journal Title: Вісник Національного технічного університету «ХПІ» Серія: Математичне моделювання в техніці та технологіях - Year 2017, Vol 1, Issue 1228
Abstract
The article summarizes the international experience in univariate time series modeling approaches and methodology. It aims to make empirical assessment of their relevance and forecasting power for short sample volatile data with numerous aberrant observations and structural breaks with the help of the time series R packages. The findings revealed the pitfalls of outliers’ neglection including stationarity and model misspecification, biased parameter estimates, deterioration of residuals’ properties and prediction accuracy of the models. Empirical research demonstrated the outperformance of the outlier detection methods versus robust approaches that use smaller weights for aberrant observations. We tested a method of improving the forecasting power of the ARMA models by proper identification of hidden patterns and incorporation of additional information about extraordinary events into the model. We also considered frequency domain and nonparametric methods including exponential smoothing, seasonal and trend-cycle decomposition, structural and neural networks models to make comparative forecasting diagnostics. The findings showed slightly worse accuracy of the exponential smoothing and structural state-space models for short prediction horizons and their outperformance for longer forecasting periods. Neural networks showed outstanding in-sample approximation but poor out-of-sample quality. We recommend further studying of the Bayesian regime switching models that have proven to be a comprehensive way to explore hidden patterns in data, as well as dynamic factor multivariate models that can improve explanatory and forecasting power of the time series models in various applications.
Authors and Affiliations
T. O. MARYNYCH, L. D. NAZARENKO, N. H. KHOMENKO
Keywords
Related Articles
- EP ID EP334467
- DOI -
- Views 131
- Downloads 0
ANALYTIC SOLUTION OF THE DIFFERENTIAL MAXWELL SYSTEM AND ITS NUMERICAL IMPLEMENTATION
The differential Maxwell equations are solved constructively under the specific requirements in the spatial Cartesian coordinate system. The expressions of the unknown electromagnetic field vector intensities are found e...
Математическая модель манжетных уплотнений из фторопласта для агрегатов пневмоавтоматики ракетных двигателей
The stress-strained state of a PTFE lip seal with conic side surfaces applied to seal the valve and piston of a rocket engine gas pressure regulator is studied using linear differential equations of elastic deformations...
Прогнозування зміни характеристик кусково-однорідних пористих завантажень швидких багатошарових фільтрів
Сформовано математичну модель прогнозування процесу доочистки води від домішок у швидких багатошарових фільтрах при додержанні сталої швидкості фільтрації, що враховує дослідження зміни характеристик кусково-однорідних п...
ВІДНОВЛЕННЯ РОЗРИВНОЇ ФУНКЦІЇ ЗА ІНТЕРПОЛЯЦІЙНИМИ ДАНИМИ З ВИКОРИСТАННЯМ ПРЯМОКУТНИХ ЕЛЕМЕНТІВ
Робота присвячена обґрунтуванню методу відновлення розривної функції двох змінних за інтерполяційними даними та алгоритму знаходження ліній розриву, за допомогою розривних інтерполяційних чи апроксимаційних білінійних сп...
Про удар вʼязко-пружного тіла об жорстку перешкоду
Проведено математичне моделювання удару в’язко-пружного тіла з невеликою швидкістю об нерухому абсолютно жорстку перешкоду. В основу моделі покладено теорію удару, запропоновану Г. Герцем, але додатково враховано втрати...