Zaman Serileri Analizi

212 questions

Question 81Question

Bir enerji piyasası analisti, rüzgar enerjisi santrallerinin aylık elektrik üretim miktarı (YtY_t) verilerini modellemektedir. Yapılan analizler sonucunda serinin veri yapısının aşağıdaki süreç ile ifade edilebileceği belirlenmiştir:

(10.4B0.2B2)(1B)(1B12)2Yt=(10.5B)(10.8B12)εt (1 - 0.4B - 0.2B^2) (1 - B) (1 - B^{12})^2 Y_t = (1 - 0.5B)(1 - 0.8B^{12}) \varepsilon_t

(Burada BB gecikme operatörünü ve εt\varepsilon_t sıfır ortalamalı beyaz gürültü sürecini temsil etmektedir.)

Buna göre, bu zaman serisi modelinin SARIMA(p,d,q)(P,D,Q)s\text{SARIMA}(p,d,q)(P,D,Q)_s formatındaki gösterimi ve durağanlaştırılmış serinin mevsimsel gecikmelerdeki (k=12,24,36,k=12, 24, 36, \dots) teorik Otokorelasyon (ACF) ile Kısmi Otokorelasyon (PACF) davranışları aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir?

Show answer & explanation

Answer: SARIMA(2,1,1)(0,2,1)12\text{SARIMA}(2,1,1)(0,2,1)_{12} | ACF 1. mevsimsel gecikmeden sonra kesilir, PACF sönümlenerek devam eder.

Answer

Model SARIMA(2,1,1)(0,2,1)12\text{SARIMA}(2,1,1)(0,2,1)_{12} yapısındadır ve mevsimsel kısmı MA(1) olduğu için ACF ilk mevsimsel gecikmede kesilirken PACF sönümlenerek devam eder.
Verilen model denklemi incelendiğinde, sol taraftaki (10.4B0.2B2)(1 - 0.4B - 0.2B^2) terimi p=2p=2 dereceli mevsimsel olmayan AR sürecini, (1B)(1 - B) terimi d=1d=1 dereceli mevsimsel olmayan fark almayı gösterir. (1B12)2(1 - B^{12})^2 terimi ise aylık veri (s=12s=12) için D=2D=2 dereceli mevsimsel fark almayı belirtir. Sol tarafta B12B^{12}'ye bağlı bir AR polinomu olmadığı için P=0P=0'dır. Sağ taraftaki (10.5B)(1 - 0.5B) terimi q=1q=1 dereceli mevsimsel olmayan MA sürecini, (10.8B12)(1 - 0.8B^{12}) ise Q=1Q=1 dereceli mevsimsel MA sürecini ifade eder. Dolayısıyla model SARIMA(2,1,1)(0,2,1)12\text{SARIMA}(2,1,1)(0,2,1)_{12} olarak tanımlanır. Mevsimsel kısımda sadece Q=1Q=1 olduğu (salt hareketli ortalama süreci) için, teorik ACF grafiği 1. mevsimsel gecikmede (k=12k=12) pik yapıp ardından aniden kesilir (sıfıra düşer). PACF grafiği ise mevsimsel gecikmelerde (k=12,24,36k=12, 24, 36\dots) sönümlenerek devam eder.

Step-by-Step Solution

1
Denklemin sol tarafındaki mevsimsel olmayan ve mevsimsel AR ile fark alma (d, D) operatörlerinin derecelerini belirlemek.
p=2p=2 (ikinci derece BB polinomu), d=1d=1 (birinci derece 1B1-B), D=2D=2 (ikinci derece 1B121-B^{12}), P=0P=0 (mevsimsel AR polinomu yok).
Modelin otoregresif ve bütünleşik (fark) bileşenlerini tanımlamak için.
2
Denklemin sağ tarafındaki mevsimsel olmayan ve mevsimsel MA operatörlerinin derecelerini belirlemek.
q=1q=1 (birinci derece BB polinomu), Q=1Q=1 (birinci derece B12B^{12} polinomu).
Modelin hareketli ortalama (MA) bileşenlerini tanımlamak için.
3
Tüm parametreleri aylık periyot (s=12s=12) ile SARIMA(p,d,q)(P,D,Q)s\text{SARIMA}(p,d,q)(P,D,Q)_s formatında birleştirmek.
Modelin yapısı SARIMA(2,1,1)(0,2,1)12\text{SARIMA}(2,1,1)(0,2,1)_{12} olarak elde edilir.
Serinin yapısını standart istatistiksel notasyonla ifade etmek için.
4
Bulunan modelin mevsimsel parametrelerine (P=0P=0, Q=1Q=1) göre durağanlaştırılmış serinin ACF ve PACF teorik davranışını incelemek.
Mevsimsel bileşen salt MA(1) sürecidir. Dolayısıyla ACF 1. mevsimsel gecikmeden (k=12k=12) sonra sıfıra düşer (kesilir), PACF ise mevsimsel gecikmelerde sönümlenerek devam eder.
Teorik çerçevede MA süreçlerinin otokorelasyon karakteristik özelliklerini saptamak için.

Key Concept

SARIMA Parametre Çıkarımı ve Mevsimsel ACF/PACF Davranışı
Question 82Question

Kalkınma Ajansları Genel Müdürlüğü, bölgesel hibe destek programlarına yapılan yıllık proje başvuru sayılarını (bin adet) öngörmek için bir zaman serisi modeli kullanmaktadır. 55 yıllık bir dönem (n=5n=5) için modelin tahmin performansını değerlendiren bir uzman, Ortalama Mutlak Hata (MAE) değerini 44, Hata Kareleri Ortalaması (MSE) değerini ise 2626 olarak hesaplamıştır.

Daha sonra yapılan bir veri kalite denetiminde, 5. yıla ait mutlak tahmin hatasının (e5|e_5|) veri girişindeki bir klavye hatası nedeniyle 55 yerine 1010 olarak hesaba katıldığı tespit edilmiştir.

Bu veri giriş hatası düzeltildikten sonra elde edilecek yeni MAE ve MSE değerleri sırasıyla aşağıdakilerden hangisidir?

Show answer & explanation

Answer: MAE = 3 ; MSE = 11

Answer

MAE = 3 ; MSE = 11
MAE ve MSE değerleri birer ortalama ölçütüdür. Yeni değerleri bulmak için öncelikle hataların toplamı ve hata karelerinin toplamı geriye dönük hesaplanmalıdır. Eski mutlak hata toplamı 4×5=204 \times 5 = 20, eski hata kareler toplamı ise 26×5=13026 \times 5 = 130'dur. Hatalı olan 10 değeri çıkarılıp doğru olan 5 değeri eklendiğinde; yeni mutlak hata toplamı 2010+5=1520 - 10 + 5 = 15, yeni hata kareler toplamı ise 130102+52=55130 - 10^2 + 5^2 = 55 olur. Bu toplamlar tekrar n=5n=5'e bölündüğünde yeni MAE 15/5=315/5 = 3 ve yeni MSE 55/5=1155/5 = 11 olarak elde edilir.

Step-by-Step Solution

1
Mevcut ortalamalar kullanılarak orijinal mutlak hata ve hata kareler toplamlarının bulunması
Eski et=4×5=20\sum |e_t| = 4 \times 5 = 20
Eski et2=26×5=130\sum e_t^2 = 26 \times 5 = 130
MAE ve MSE formüllerinde bireysel bir hatayı düzeltebilmek için öncelikle serideki tüm hataların toplam değerlerine ulaşmak gerekir.
2
Hatalı gözlemin çıkarılıp doğru gözlemin eklenmesiyle yeni toplamların elde edilmesi
Yeni et=2010+5=15\sum |e_t| = 20 - 10 + 5 = 15
Yeni et2=130102+52=130100+25=55\sum e_t^2 = 130 - 10^2 + 5^2 = 130 - 100 + 25 = 55
Toplamlar üzerinden düzeltme yapmak, dizideki diğer gözlemlerin hata değerlerini bilmeden doğru sonuca ulaşmanın tek matematiksel yoludur.
3
Yeni toplamların gözlem sayısına bölünerek düzeltilmiş hata ölçütlerinin hesaplanması
Yeni MAE = 15/5=315 / 5 = 3
Yeni MSE = 55/5=1155 / 5 = 11
MAE ve MSE birer ortalama ölçütü olduğu için düzeltilmiş toplamların tekrar zaman serisinin periyot sayısına (n=5n=5) bölünmesi formülün gereğidir.

Key Concept

Öngörü Hata Ölçütlerinin (MAE ve MSE) Hesaplanması ve Hata Toplamlarının Ayarlanması
Question 83Question

Bir çevre bilimci, bir metropoldeki aylık hava kirliliği endeksi sapmalarını analiz etmektedir. Yapılan incelemede serinin otokorelasyon fonksiyonunun (ACF) üstel olarak sönümlendiği, kısmi otokorelasyon fonksiyonunun (PACF) ise 2. gecikmeden sonra istatistiksel olarak sıfırdan farksız olduğu (kesildiği) gözlemlenmiştir.

Araştırmacı, bu grafikleri dikkate alarak aşağıdaki zaman serisi modelini tahmin etmiştir:

Yt=0.5Yt1+0.6Yt2+εtY_t = 0.5 Y_{t-1} + 0.6 Y_{t-2} + \varepsilon_t

Burada εt\varepsilon_t, sıfır ortalamalı ve sabit varyanslı beyaz gürültü sürecidir.

Buna göre, tanımlanan bu modelin türü ve durağanlık durumu ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Show answer & explanation

Answer: Model bir ikinci dereceden otoregresif, AR(2), sürecidir; ancak ϕ1+ϕ2<1\phi_1 + \phi_2 < 1 koşulunu ihlal ettiği için durağan değildir.

Answer

Model bir ikinci dereceden otoregresif, AR(2), sürecidir; ancak ϕ1+ϕ2<1\phi_1 + \phi_2 < 1 koşulunu ihlal ettiği için durağan değildir.
Zaman serilerinde, Kısmi Otokorelasyon Fonksiyonunun (PACF) belirli bir gecikmeden sonra istatistiksel olarak sıfır olması ve Otokorelasyon Fonksiyonunun (ACF) sönümlenerek azalması süreci Otoregresif (AR) model olarak tanımlar. Soruda PACF 2. gecikmeden sonra kesildiğinden model AR(2)'dir. Bir AR(2) modelinin, Yt=ϕ1Yt1+ϕ2Yt2+εtY_t = \phi_1 Y_{t-1} + \phi_2 Y_{t-2} + \varepsilon_t, durağanlık koşulları şunlardır: 1) ϕ1+ϕ2<1\phi_1 + \phi_2 < 1, 2) ϕ2ϕ1<1\phi_2 - \phi_1 < 1, 3) ϕ2<1|\phi_2| < 1. Denklemdeki katsayılar ϕ1=0.5\phi_1 = 0.5 ve ϕ2=0.6\phi_2 = 0.6'dır. İlk koşul incelendiğinde 0.5+0.6=1.10.5 + 0.6 = 1.1 bulunur. Bu değer 1'den küçük olmadığı için model durağanlık varsayımını ihlal etmektedir.

Step-by-Step Solution

1
Otokorelasyon Fonksiyonu (ACF) ve Kısmi Otokorelasyon Fonksiyonunun (PACF) davranışlarını analiz et.
PACF 2. gecikmede kesildiğinden ve ACF sönümlendiğinden süreç bir AR(2) modelidir.
Zaman serileri teorisine göre otoregresif modellerin (AR) derecesi (p), PACF grafiğinin istatistiksel olarak anlamlı kaldığı son gecikme noktası ile belirlenir.
2
AR(2) modeli için verilmiş olan ϕ1=0.5\phi_1 = 0.5 ve ϕ2=0.6\phi_2 = 0.6 katsayılarını kullanarak durağanlık koşullarını test et.
Durağanlık koşulu olan ϕ1+ϕ2<1\phi_1 + \phi_2 < 1 incelendiğinde, 0.5+0.6=1.10.5 + 0.6 = 1.1 bulunur. Bu değer 1'den küçüktür koşulunu sağlamaz.
Bir AR(2) sürecinin durağan olabilmesi için karakteristik denklemin köklerinin birim çemberin dışında olması gerekir. Bu da ancak şu üç koşulun aynı anda sağlanmasıyla mümkündür: ϕ1+ϕ2<1\phi_1 + \phi_2 < 1, ϕ2ϕ1<1\phi_2 - \phi_1 < 1 ve ϕ2<1|\phi_2| < 1.

Key Concept

AR(p) modellerinin belirlenmesi ve durağanlık koşulları
Estimated Time:1m 30s
Question 84Question

Bir istatistik uzmanı, bir ülkenin 25 yıllık üç aylık (çeyreklik) turizm gelirleri veri setini toplanabilir model varsayımı (Yt=Tt+St+Ct+ItY_t = T_t + S_t + C_t + I_t) altında klasik zaman serisi ayrıştırma yöntemiyle incelemektedir. Analiz sürecinde serinin trend (TtT_t), mevsimsel (StS_t), döngüsel (CtC_t) ve düzensiz (ItI_t) bileşenleri tahmin edilmiştir.

Buna göre, zaman serisini oluşturan bu bileşenlerin özellikleri ve birbirleriyle olan ilişkileri dikkate alındığında, aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Show answer & explanation

Answer: Mevsimsel bileşenin periyot uzunluğu kesin olarak bilinir ve bir yıl içinde tamamlanırken; döngüsel bileşenin dalgalanma süresi değişkendir ve genellikle bir yılı aşan periyotlarda gerçekleşir.

Answer

Mevsimsel hareketlerin periyodunun sabit ve 1 yıl içinde tamamlandığını, döngüsel hareketlerin ise değişken periyotlu ve 1 yıldan uzun olduğunu belirten ifade doğrudur.
Zaman serilerinde mevsimsel bileşen (StS_t), haftalık, aylık veya çeyreklik gibi periyodu kesin olarak bilinen ve genellikle bir takvim yılı içinde tamamlanıp kendini tekrar eden düzenli hareketlerdir. Döngüsel bileşen (CtC_t) ise ekonomik genişleme ve daralma dönemlerini (konjonktür) yansıtan, hem dalga genliği hem de tamamlanma süresi (periyodu) önceden tam olarak bilinemeyen ve genellikle bir yıldan daha uzun süren hareketlerdir. Bu ayrımı doğru yapan ifade aranan cevaptır.

Step-by-Step Solution

1
Zaman serisi bileşenlerinin temel tanımlarını hatırlama.
Trend (uzun dönemli yön), Mevsimsel (1 yıl içindeki sabit periyotlu tekrarlar), Döngüsel (1 yılı aşan değişken dalgalanmalar), Düzensiz (rassal şoklar).
Seçeneklerdeki ifadelerin doğruluğunu kavramsal bazda test etmek için.
2
Toplanabilir ve çarpımsal model varsayımları arasındaki farkı analiz etme.
Toplanabilir modelde (Y=T+S+C+IY = T+S+C+I) mevsimsellik mutlaktır, trendden etkilenmez. Çarpımsal modelde (Y=T×S×C×IY = T \times S \times C \times I) mevsimsellik oransaldır, trend arttıkça dalga boyu büyür.
Model türüne ait varsayımları içeren seçeneği değerlendirmek için.
3
Seçenekleri tanımlar ve varsayımlar eşliğinde eleme.
Mevsimsel ve döngüsel hareketin periyot yapılarını doğru bir şekilde ayıran seçeneğin kesin doğru olduğu tespit edilmiştir.
Yanlış eşleştirmeleri ve hatalı model özelliklerini tespit ederek doğru sonuca ulaşmak.

Key Concept

Zaman Serisi Bileşenleri (Trend, Mevsimsel, Döngüsel, Düzensiz Hareketler) ve Ayrıştırma Modelleri

Alternative Method

Soruyu çözerken formüller (Yt=Tt+St+Ct+ItY_t = T_t + S_t + C_t + I_t) üzerinden eleme yapılabilir: Toplama işleminde terimlerin birbirinden bağımsız olduğu düşünülerek genlik artışından bahseden çarpımsal özellik hemen elenebilir.
Estimated Time:1m 30s
Question 85Question

Hazine ve Maliye Bakanlığı, bir bölgedeki aylık vergi gelirlerini (milyon TL) takip etmek amacıyla bir zaman serisi modeli kullanmaktadır. Aşağıdaki tabloda son dört aya ait gerçekleşen vergi gelirleri (YtY_t) ve modelin bu aylar için ürettiği öngörü değerleri (FtF_t) verilmiştir:

Ay (tt)Gerçekleşen (YtY_t)Öngörü (FtF_t)
11100100102102
22110110108108
33105105110110
44120120115115

Buna göre, bu öngörü modelinin performansını değerlendirmek için hesaplanan Ortalama Hata Karesi (MSE) değeri kaçtır?

Show answer & explanation

Answer: 14,514,5

Answer

Modelin Ortalama Hata Karesi (MSE) değeri 14,514,5 olarak hesaplanır.
MSE değeri hesaplanırken her döneme ait gerçekleşen değerden öngörü değeri çıkarılır, bu farkların kareleri toplanır ve toplam gözlem sayısına bölünür. Tablodaki veriler için hata kareleri 4,4,25,254, 4, 25, 25 şeklindedir. Bunların toplamı olan 5858 sayısının 44 gözleme bölünmesi sonucunda 14,514,5 değerine ulaşılır.

Step-by-Step Solution

1
Her bir zaman noktası için hata (et=YtFte_t = Y_t - F_t) değerlerini hesaplayınız.
e1=100102=2e_1 = 100 - 102 = -2; e2=110108=2e_2 = 110 - 108 = 2; e3=105110=5e_3 = 105 - 110 = -5; e4=120115=5e_4 = 120 - 115 = 5.
Hata ölçütlerini hesaplamak için önce gerçekleşen ve öngörülen değerler arasındaki farkların bulunması gerekir.
2
Hesaplanan hataların karelerini (et2e_t^2) alınız.
(2)2=4(-2)^2 = 4; 22=42^2 = 4; (5)2=25(-5)^2 = 25; 52=255^2 = 25.
MSE (Mean Squared Error) formülü gereği hataların kareleri üzerinden işlem yapılır.
3
Hata karelerini toplayarak Hata Kareler Toplamını (SSE) bulunuz.
et2=4+4+25+25=58∑ e_t^2 = 4 + 4 + 25 + 25 = 58.
Ortalama değerine ulaşmak için önce toplam değişkenliğin belirlenmesi gerekir.
4
Toplamı gözlem sayısına (n=4n=4) bölerek MSE değerine ulaşınız.
MSE=584=14,5MSE = \frac{58}{4} = 14,5.
Hata karelerinin aritmetik ortalaması MSE değerini verir.

Key Concept

Ortalama Hata Karesi (MSE), öngörü hatalarının karelerinin aritmetik ortalamasıdır ve büyük hataları daha ağır cezalandıran bir ölçüttür.

Hints

1
MSE hesaplarken her satır için (YtFt)2(Y_t - F_t)^2 değerini bulmalısınız.
2
Dört ay için bulduğunuz hata kareleri 4,4,254, 4, 25 ve 2525 şeklindedir.

Practice More

Aynı veri seti için Ortalama Mutlak Yüzde Hatayı (MAPE) hesaplayarak modelin yüzde kaç hata payı ile çalıştığını bulabilirsiniz.
Estimated Time:1m 30s
Question 86Question

Bir halk sağlığı uzmanı, haftalık grip vakalarındaki oransal değişimleri sıfır ortalamalı durağan bir zaman serisi süreci ile modellemektedir. Araştırmacı, serinin birinci gecikmeli otokorelasyon katsayısını ρ1=0,5\rho_1 = 0,5 olarak hesaplamış ve süreci aşağıdaki ikinci dereceden otoregresif, AR(2), modeli ile tanımlamıştır:

Yt=0,4Yt1+θYt2+ϵtY_t = 0,4 Y_{t-1} + \theta Y_{t-2} + \epsilon_t

Buna göre, θ\theta parametresinin değeri ve bu seriye ait kısmi otokorelasyon fonksiyonunun (PACF) teorik davranışı aşağıdakilerin hangisinde doğru olarak birlikte verilmiştir?

Show answer & explanation

Answer: 0,20,2 ; 2. gecikmeden sonra istatistiksel olarak sıfıra eşitlenir (kesilir)

Answer

θ\theta parametresinin değeri 0,20,2'dir ve model AR(2) olduğu için Kısmi Otokorelasyon Fonksiyonu (PACF) 2. gecikmeden sonra aniden sıfıra düşerek kesilir.
Verilen zaman serisi modeli bir AR(2) sürecidir ve Yule-Walker denklemlerine göre ρ1=ϕ11ϕ2\rho_1 = \frac{\phi_1}{1 - \phi_2} ilişkisi geçerlidir. Değerler yerine konduğunda 0,5=0,41θ0,5 = \frac{0,4}{1 - \theta} eşitliğinden 1θ=0,81 - \theta = 0,8 ve dolayısıyla θ=0,2\theta = 0,2 bulunur. Ayrıca, teorik olarak bir AR(p) sürecinin Kısmi Otokorelasyon Fonksiyonu (PACF) tam olarak p. gecikmeden sonra istatistiksel olarak sıfıra düşer (kesilir). Model AR(2) olduğu için PACF 2. gecikmeden sonra kesilmelidir.

Step-by-Step Solution

1
AR(2) modeli için k=1 gecikmesindeki Yule-Walker denklemini yazın.
ρ1=ϕ11ϕ2\rho_1 = \frac{\phi_1}{1 - \phi_2}
Otokorelasyon katsayıları ile otoregresif parametreler arasındaki ilişkiyi kurmak için standart Yule-Walker denklemleri kullanılır.
2
Verilen değerleri (ρ1=0,5\rho_1 = 0,5, ϕ1=0,4\phi_1 = 0,4, ϕ2=θ\phi_2 = \theta) denklemde yerine koyun ve θ\theta'yı çözün.
0,5=0,41θ    1θ=0,40,5    1θ=0,8    θ=0,20,5 = \frac{0,4}{1 - \theta} \implies 1 - \theta = \frac{0,4}{0,5} \implies 1 - \theta = 0,8 \implies \theta = 0,2
İkinci gecikme parametresi olan θ\theta'nın değerini bulmak için basit cebirsel çözüm yapılır.
3
Otoregresif (AR) modeller için Kısmi Otokorelasyon Fonksiyonunun (PACF) teorik davranışını belirleyin.
AR(p) modellerinde PACF, p. gecikmeden sonra sıfıra kesilir.
PACF, aradaki gecikmelerin etkisi arındırıldıktan sonraki saf ilişkiyi ölçer. AR(2) modelinde 3. ve sonraki gecikmelerin doğrudan etkisi yoktur.
4
Elde edilen verileri birleştirerek doğru seçeneği tanımlayın.
θ=0,2\theta = 0,2 ve PACF 2. gecikmeden sonra kesilir.
Hesaplanan katsayı ve teorik özellik eşleştirilir.

Key Concept

AR(p) modellerinde Yule-Walker denklemleri ve ACF/PACF grafikleri
Estimated Time:2m 0s
Question 87Question

Bir kamu kurumunun aylık vergi tahsilat gelirlerine ait zaman serisi verileri Box-Jenkins yöntemi ile analiz edilmektedir. Serinin düzey değerlerinde durağan olmadığı, ancak birinci dereceden farkı alındığında durağanlık kazandığı saptanmıştır. Durağanlaştırılmış seriye ilişkin Otokorelasyon Fonksiyonu (ACF) 2. gecikmeden sonra anlamlılığını yitirerek kesilmekte (cutoff), Kısmi Otokorelasyon Fonksiyonu (PACF) ise geometrik olarak azalarak sönümlenmektedir (dying down). Bu bilgilere göre, söz konusu zaman serisi için önerilecek en uygun model aşağıdakilerden hangisidir?

Show answer & explanation

Answer: ARIMA(0,1,2)ARIMA(0, 1, 2)

Answer

Birinci farkın alınması ve ACF'nin 2. gecikmede kesilip PACF'nin sönümlenmesi nedeniyle en uygun model ARIMA(0,1,2)ARIMA(0, 1, 2) modelidir.
Box-Jenkins metodolojisinde, serinin durağan hale getirilmesi için yapılan fark alma işlemi 'd' parametresini belirler (d=1d=1). Durağan seride ACF (Otokorelasyon Fonksiyonu) q. gecikmeden sonra kesiliyor ve PACF (Kısmi Otokorelasyon Fonksiyonu) sönümleniyorsa bu bir MA(q) sürecidir. Soruda ACF 2. gecikmede kesildiği için q=2q=2 olur. PACF sönümlendiği için AR bileşeni yoktur (p=0p=0). Sonuç olarak model ARIMA(0,1,2)ARIMA(0, 1, 2) olarak tanımlanır.

Step-by-Step Solution

1
Fark alma derecesinin (dd) belirlenmesi
d=1d = 1
Serinin düzeyinde durağan olmayıp birinci farkı alındığında durağanlaşması, birim kökün bir kez giderildiğini gösterir.
2
Model tipinin (AR veya MA) ve derecesinin belirlenmesi
p=0,q=2p=0, q=2 (MA(2) süreci)
ACF grafiğinin belirli bir gecikmeden (2. gecikme) sonra kesilmesi MA sürecine, PACF'nin sönümlenmesi ise bu MA sürecinin derecesine işaret eder.
3
Parametrelerin ARIMA(p,d,q) gösteriminde birleştirilmesi
ARIMA(0,1,2)ARIMA(0, 1, 2)
Elde edilen p=0p=0, d=1d=1 ve q=2q=2 değerleri standart ARIMA notasyonuna yerleştirilir.

Key Concept

Box-Jenkins Model Kimlik Belirleme (Identification) Aşaması
Estimated Time:1m 30s
Question 88Question

Zaman serileri analizinde serinin durağanlaştırılması için gereğinden fazla fark alınması (aşırı fark alma), varyansı artırabildiği gibi hata terimlerinde yapay bir bağımlılık yapısı da oluşturabilir.

Bir ekonometrist, düzey değerlerinde birinci mertebeden entegre (I(1)I(1)) olan ve birinci farkı alındığında saf rassal (beyaz gürültü) sürece dönüşen bir makroekonomik zaman serisine, durağanlığı sağlamak amacıyla yanlışlıkla ikinci mertebeden (iki kez art arda) fark alma işlemi uygulamıştır.

Buna göre, elde edilen aşırı farkı alınmış serinin teorik Otokorelasyon (ACF) ve Kısmi Otokorelasyon (PACF) fonksiyonlarının davranışıyla ilgili aşağıdakilerden hangisinin gözlenmesi beklenir?

Show answer & explanation

Answer: ACF grafiğinde sadece birinci gecikmede negatif yönde anlamlı bir katsayı görülüp sonrasında kesilme yaşanırken, PACF grafiğindeki katsayılar yavaş yavaş sıfıra yaklaşarak sönümlenir.

Answer

Doğru seçenek, ACF grafiğinde sadece birinci gecikmede negatif yönde anlamlı bir katsayı görülüp sonrasında kesilme yaşandığı, PACF grafiğindeki katsayıların ise yavaş yavaş sıfıra yaklaşarak sönümlendiği seçenektir.
Verilen senaryoda, birinci farkı alındığında hata terimi ete_t'ye eşit olan serinin hatalı şekilde bir kez daha farkı alınarak etet1e_t - e_{t-1} serisi elde edilmiştir. Bu matematiksel yapı doğrudan bir MA(1)MA(1) modelini işaret etmektedir. Teorik olarak tüm MA(q)MA(q) süreçlerinin ACF grafikleri qq. gecikmeden sonra aniden istatistiksel olarak anlamsızlaşır (kesilme). PACF grafikleri ise geometrik veya asimptotik olarak sönümlenme eğilimi gösterir. Bu serinin formülasyonu gereği birinci gecikmedeki otokorelasyon katsayısı kesin olarak negatif (0.5-0.5) olacaktır.

Step-by-Step Solution

1
Serinin düzey değerlerindeki yapısını matematiksel olarak ifade et.
Seri I(1)I(1) (rassal yürüyüş) olduğu için veri üretim süreci Yt=Yt1+etY_t = Y_{t-1} + e_t şeklindedir.
Uygulanan işlemlerin seriyi nasıl değiştirdiğini görmek için başlangıç modelini tanımlamak gerekir.
2
Seriye uygulanan birinci fark işleminin sonucunu belirle.
Birinci fark alındığında ΔYt=YtYt1=et\Delta Y_t = Y_t - Y_{t-1} = e_t elde edilir. Bu durum seriyi durağan beyaz gürültü sürecine dönüştürür.
İkinci fark işlemine geçmeden önce birinci farkın etkisini görmek şarttır.
3
Seriye uygulanan hatalı ikinci fark işleminin matematiksel sonucunu bul.
İkinci fark alındığında Δ2Yt=ΔYtΔYt1=etet1\Delta^2 Y_t = \Delta Y_t - \Delta Y_{t-1} = e_t - e_{t-1} süreci elde edilir.
Analiz edilecek son serinin (aşırı farkı alınmış seri) yapısını ortaya çıkarmak.
4
Elde edilen etet1e_t - e_{t-1} sürecini Box-Jenkins yaklaşımları çerçevesinde sınıflandır.
Bu süreç, hareketli ortalama parametresi θ=1\theta = 1 olan teorik bir birinci dereceden hareketli ortalama, yani MA(1)MA(1) sürecidir.
Hangi model tipinin otokorelogram özelliklerinin aranacağını belirlemek için sınıflandırma zorunludur.
5
MA(1)MA(1) sürecinin teorik ACF ve PACF davranışını hatırla ve gecikme işaretini tespit et.
Saf MA(1)MA(1) sürecinde ACF 1. gecikmede kesilirken (cutting off), PACF yavaş yavaş sönümlenir (tailing off). İlgili sürecin 1. gecikme otokovaryansı beklenti değeri E[(etet1)(et1et2)]=σ2E[(e_t-e_{t-1})(e_{t-1}-e_{t-2})] = -\sigma^2 olduğundan ACF değeri negatif (0.5-0.5) olur.
Seçenekler arasından doğru yorumlamayı tespit etmek için ACF/PACF teorik sınırlarını kullanmak.

Key Concept

Aşırı fark almanın (over-differencing) veri üretim süreci üzerindeki etkisi ve saf MA(1) sürecinin teorik correlogram özellikleri

Alternative Method

Matematiksel beklenti (E) operatörü kullanılarak birinci gecikmeli otokovaryans γ1\gamma_1 şu şekilde hesaplanabilir: E[(Δ2Yt)(Δ2Yt1)]=E[(etet1)(et1et2)]=σ2E[(\Delta^2 Y_t)(\Delta^2 Y_{t-1})] = E[(e_t - e_{t-1})(e_{t-1} - e_{t-2})] = -\sigma^2. Otokorelasyon formülünden ρ1=γ1γ0=σ22σ2=0.5\rho_1 = \frac{\gamma_1}{\gamma_0} = \frac{-\sigma^2}{2\sigma^2} = -0.5 elde edilir.
Estimated Time:2m 0s
Question 89Question

Devlet Su İşleri (DSİ), tarımsal sulama amacıyla kullanılan bir barajın aylık doluluk hacimlerini (milyon m3m^3) izlemektedir. İlgili barajın son 5 aylık gerçekleşen doluluk hacimleri aşağıdaki tabloda verilmiştir:

Ay (tt)Gerçekleşen Hacim (YtY_t)
1120
2110
3130
4150
5140

DSİ uzmanları, baraj doluluk hacmini öngörmek için 3 aylık ağırlıklı hareketli ortalama yöntemini kullanmaktadır. Bu modelde en güncel aya 0.50.5, bir önceki aya 0.30.3 ve iki önceki aya 0.20.2 ağırlık verilmektedir.

Buna göre, barajın 6. ay için öngörülen doluluk hacmi (F6F_6) kaç milyon metreküptür?

Show answer & explanation

Answer: 141

Answer

Barajın 6. ay için öngörülen doluluk hacmi 141 milyon metreküptür.
Ağırlıklı hareketli ortalama hesaplanırken, tahmin edilecek dönemden hemen önceki dönemlerin gerçekleşen değerleri belirlenen ağırlıklarla çarpılarak toplanır. 6. dönemi (F6F_6) öngörmek için 5., 4. ve 3. aylara ait veriler kullanılır. İşlem adımı: (140×0.5)+(150×0.3)+(130×0.2)=70+45+26=141(140 \times 0.5) + (150 \times 0.3) + (130 \times 0.2) = 70 + 45 + 26 = 141 milyar metreküp bulunur.

Step-by-Step Solution

1
Kullanılacak döneme ait verileri ve ağırlık formülünü belirleme.
Ft+1=w1Yt+w2Yt1+w3Yt2F_{t+1} = w_1Y_t + w_2Y_{t-1} + w_3Y_{t-2} genel formülünde t=5t=5 olarak alınır.
6. dönemi tahmin edebilmek için ona en yakın ve gerçekleşmiş olan geçmiş 3 dönemin (5, 4 ve 3. aylar) verilerine ihtiyaç vardır.
2
Ağırlıkları ilgili aylardaki gerçekleşen hacim değerleriyle eşleştirme.
5. ay değeri Y5=140Y_5=140 (ağırlık 0.50.5), 4. ay değeri Y4=150Y_4=150 (ağırlık 0.30.3) ve 3. ay değeri Y3=130Y_3=130 (ağırlık 0.20.2) olarak eşleştirilir.
Soruda en güncel aya en yüksek ağırlık (0.50.5), geçmişe doğru gittikçe sırasıyla 0.30.3 ve 0.20.2 ağırlık verilmesi istenmiştir.
3
Formülde değerleri yerine koyarak matematiksel işlemi tamamlama.
F6=(0.5×140)+(0.3×150)+(0.2×130)=70+45+26=141F_6 = (0.5 \times 140) + (0.3 \times 150) + (0.2 \times 130) = 70 + 45 + 26 = 141.
Ağırlıklı hareketli ortalama yöntemi gereği, her bir dönemin verisi kendi ağırlığı ile çarpılıp toplanarak bir sonraki dönemin tahmini elde edilir.

Key Concept

Ağırlıklı Hareketli Ortalama
Question 90Question

Bir e-ticaret platformunun veri analitiği birimi, günlük sipariş hacmini (YtY_t) modellemek amacıyla haftalık periyodu (s=7s=7) dikkate alan aşağıdaki mevsimsel zaman serisi (SARIMA) modelini kurmuştur:

(10.75B)(1B)(1B7)Yt=(1+0.4B+0.1B2)(10.6B7)ϵt(1 - 0.75B)(1 - B)(1 - B^7)Y_t = (1 + 0.4B + 0.1B^2)(1 - 0.6B^7)\epsilon_t

Burada BB geri fark (backshift) operatörünü ve ϵt\epsilon_t ise hata terimi serisini (ak gürültü) ifade etmektedir.

Buna göre, tahmin edilen bu modelin SARIMA(p,d,q)(P,D,Q)sSARIMA(p,d,q)(P,D,Q)_s yapısı aşağıdakilerden hangisidir?

Show answer & explanation

Answer: SARIMA(1,1,2)(0,1,1)7SARIMA(1,1,2)(0,1,1)_7

Answer

SARIMA(1,1,2)(0,1,1)7SARIMA(1,1,2)(0,1,1)_7 yapısındaki model doğrudur.
Verilen denklemde (10.75B)(1-0.75B) ifadesi mevsimsel olmayan birinci derece otoregresif parametreyi (p=1p=1), (1B)(1-B) ve (1B7)(1-B^7) ifadeleri sırasıyla mevsimsel olmayan (d=1d=1) ve mevsimsel (D=1D=1) farkları, sağ taraftaki ikinci derece polinom (q=2q=2) mevsimsel olmayan hareketli ortalamayı ve (10.6B7)(1-0.6B^7) ifadesi ise mevsimsel hareketli ortalamayı (Q=1Q=1) temsil etmektedir. Periyot ise B7B^7 operatöründen anlaşılacağı üzere 7'dir.

Step-by-Step Solution

1
Eşitliğin sol tarafındaki fark alma operatörlerini inceleyin.
d=1d=1 ve D=1D=1
(1B)(1-B) terimi mevsimsel olmayan birinci farkı (d=1d=1), (1B7)(1-B^7) terimi ise s=7s=7 periyodundaki mevsimsel birinci farkı (D=1D=1) temsil eder.
2
Eşitliğin sol tarafındaki otoregresif (AR) terimleri belirleyin.
p=1p=1 ve P=0P=0
(10.75B)(1-0.75B) terimi birinci derece mevsimsel olmayan AR sürecidir (p=1p=1). Sol tarafta B7B^7 içeren bir çarpan (operatör) bulunmadığı için mevsimsel AR derecesi P=0P=0'dır.
3
Eşitliğin sağ tarafındaki hareketli ortalama (MA) terimlerini belirleyin.
q=2q=2 ve Q=1Q=1
(1+0.4B+0.1B2)(1 + 0.4B + 0.1B^2) polinomu ikinci derece mevsimsel olmayan MA sürecini (q=2q=2), (10.6B7)(1 - 0.6B^7) terimi ise birinci derece mevsimsel MA sürecini (Q=1Q=1) gösterir.

Key Concept

SARIMA model gösterimi, mevsimsel ve mevsimsel olmayan bileşenlerin çarpımsal (multiplicative) olarak bir araya getirilmesiyle oluşur.

Alternative Method

Denklemdeki her bir çarpanı ayrı ayrı etiketlemek (Örn: ϕ(B)\phi(B), Φ(B7)\Phi(B^7), d\nabla^d, sD\nabla_s^D, θ(B)\theta(B), Θ(B7)\Theta(B^7)) hata yapma riskini minimize eder.
Estimated Time:1m 30s
Question 91Question
Bir merkez bankası analisti, aylık enflasyon oranlarındaki beklenmedik şokların etkisini incelemek için bir zaman serisi modeli kurmaktadır. Analist, serinin Otokorelasyon Fonksiyonu (ACF) grafiğinin 1. gecikmeden sonra istatistiksel olarak sıfıra eşitlendiğini (kesildiğini) ve Kısmi Otokorelasyon Fonksiyonu (PACF) grafiğinin ise dalgalanarak sönümlendiğini belirlemiştir. Bu bulgular doğrultusunda analist, seriyi Yt=μ+εtθεt1Y_t = \mu + \varepsilon_t - \theta \varepsilon_{t-1} formunda bir MA(1) (Birinci Dereceden Hareketli Ortalama) modeli ile ifade etmeye karar vermiştir. (Burada εt\varepsilon_t, sıfır ortalamalı ve sabit varyanslı beyaz gürültü sürecidir).

Buna göre, analistin kurduğu bu modelin teorik özellikleri dikkate alındığında aşağıdaki ifadelerden hangisi istatistiksel olarak kesinlikle doğrudur?

Show answer & explanation

Answer: Bu MA(1) modeli θ\theta parametresinin aldığı değerden bağımsız olarak her zaman durağandır; ancak modelin geçmiş gözlemler cinsinden sonsuz dereceli bir otoregresif modele dönüştürülebilmesi (tersinirlik) için θ<1|\theta| < 1 koşulu sağlanmalıdır.

Answer

Modelin durağanlık koşulu gerektirmeden her zaman durağan olduğu, ancak tersinirlik için mutlak parametre değerinin 1'den küçük olması gerektiğini belirten ifadedir.
Hareketli ortalama (MA) modelleri, sonlu sayıdaki beyaz gürültü şoklarının doğrusal bir kombinasyonu olduğu için parametre değerlerinden bağımsız olarak her zaman durağandır. Ancak bir MA sürecinin gözlemlenebilir geçmiş değerler (AR süreci) cinsinden ifade edilebilmesi özelliğine 'tersinirlik' (invertibility) denir ve MA(1) modeli için bu durum θ<1|\theta| < 1 koşulunun sağlanmasına bağlıdır. Bu koşul, güncel şokların sadece geçmiş şoklar üzerinden değil, serinin kendi geçmiş gözlemleri üzerinden de tekil olarak hesaplanabilmesini garanti eder.

Step-by-Step Solution

1
ACF ve PACF grafiklerinin özelliklerine göre serinin analiz edilmesi.
ACF 1. gecikmede kesiliyor ve PACF sönümleniyorsa, bu teorik olarak MA(1) sürecinin karakteristik özelliğidir.
MA(q) modellerinde teorik otokorelasyon fonksiyonu q. gecikmeden sonra aniden sıfıra düşerken, kısmi otokorelasyon fonksiyonu sönümlenir.
2
Hareketli Ortalama (MA) modelinin durağanlık özelliğinin değerlendirilmesi.
Tüm MA(q) süreçleri, beyaz gürültü serilerinin sonlu bir toplamı olduğu için ortalama ve varyansları zamanla değişmez; bu nedenle parametrelerden bağımsız olarak daima durağandır.
Zaman serilerinde durağanlık şartı, modelin mevcut formunda varyansın sonsuza gitmemesidir.
3
MA(1) modelinin tersinirlik (invertibility) koşulunun incelenmesi.
MA modelindeki mevcut şokların, geçmiş serinin gözlem değerleri cinsinden ifade edilebilmesi için karakterisik denklemin köklerinin birim çemberin dışında olması gerekir. Bu da θ<1|\theta| < 1 şartını gerektirir.
Eğer tersinirlik şartı sağlanmazsa, modele ait tahmin ediciler tekil (unique) olmaz ve geçmiş gözlemler kullanılarak anlamlı öngörüler yapılamaz.

Key Concept

MA Modellerinde Durağanlık ve Tersinirlik Özellikleri
Question 92Question

Zaman serilerinin klasik ayrıştırma (decomposition) yönteminde kullanılan bileşenlerin matematiksel özellikleri ve modellerin yapısal varsayımları dikkate alındığında, aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Show answer & explanation

Answer: Toplanabilir modelde (Yt=Tt+St+Ct+ItY_t = T_t + S_t + C_t + I_t), mevsimsel etkilerin (StS_t) bir tam periyot içindeki toplamı sıfıra eşittir.

Answer

Toplanabilir modelde mevsimsel bileşenlerin bir tam periyot içindeki toplamının sıfıra eşit olması ifadesi doğrudur.
Toplanabilir modelde (Yt=Tt+St+Ct+ItY_t = T_t + S_t + C_t + I_t), mevsimsel bileşen (StS_t) serinin orijinal birimiyle ifade edilen bir sapma değeridir. İstatistiksel bir kısıt olarak, bir tam mevsimsel döngü içindeki pozitif ve negatif sapmaların birbirini dengelemesi ve toplamlarının sıfır (Si=0∑ S_i = 0) olması gerekir.

Step-by-Step Solution

1
Zaman serisi bileşenlerinin (Trend, Mevsimsellik, Döngüsel, Düzensiz) periyot ve sistematik özelliklerini tanımlayın.
Mevsimsellik L1L \leq 1 yıl ve sabit periyotludur; Döngüsellik L>1L > 1 yıl ve değişken periyotludur; Düzensiz hareketler rassaldır.
Bileşenler arası temel farkları ayırt etmek için gereklidir.
2
Toplanabilir ve çarpımsal modellerin varsayımlarını karşılaştırın.
Toplanabilir modelde bileşenler bağımsızdır ve mevsimsel toplam sıfırdır; çarpımsal modelde bileşenler birbirine bağlıdır (oranlıdır) ve mevsimsel ortalama 1'dir.
Model seçim kriterlerini ve kısıtlarını belirlemek için gereklidir.
3
Mevsimsel dalgalanma genliği ile trend arasındaki ilişkiyi analiz edin.
Genlik sabitse toplanabilir, genlik trendle birlikte değişiyorsa (genişliyor veya daralıyorsa) çarpımsal model uygundur.
Uygulamalı analizde en sık yapılan model seçimi hatasını kontrol etmek için gereklidir.

Key Concept

Zaman Serisi Ayrıştırma Modelleri ve Bileşen Özellikleri
Estimated Time:1m 30s
Question 93Question

Devlet Malzeme Ofisi (DMO), bir bölge hastanesinin tıbbi cihaz bakım setlerine olan aylık talebini (YtY_t) öngörmek amacıyla bir zaman serisi modeli kullanmaktadır. Son 4 aya ait gerçekleşen talep değerleri ve modelin ürettiği öngörü değerleri (FtF_t) aşağıdaki tabloda verilmiştir:

Ay (tt)Gerçekleşen (YtY_t)Öngörü (FtF_t)
15048
26065
35550
46567

Buna göre, bu öngörü modelinin Ortalama Hata Karesi (MSE) değeri kaçtır?

Show answer & explanation

Answer: 14,5

Answer

Modelin Ortalama Hata Karesi (MSE) değeri 14,5 olarak hesaplanmıştır.
Verilen zaman serisi verileri için hatalar 2, -5, 5 ve -2 olarak bulunmuştur. Bu hataların kareleri sırasıyla 4, 25, 25 ve 4'tür. Toplam hata karesi 58 olup, bu değerin veri sayısı olan 4'e bölünmesiyle 14,5 sonucuna ulaşılır.

Step-by-Step Solution

1
Her bir zaman dilimi için hata terimlerini (et=YtFte_t = Y_t - F_t) hesaplayınız.
e1=5048=2e_1 = 50-48=2, e2=6065=5e_2 = 60-65=-5, e3=5550=5e_3 = 55-50=5, e4=6567=2e_4 = 65-67=-2
Hata ölçütlerini hesaplamak için önce gerçek değer ile öngörü değeri arasındaki farkı bulmak gerekir.
2
Hesaplanan hataların karelerini (et2e_t^2) alınız.
e12=4e_1^2 = 4, e22=25e_2^2 = 25, e32=25e_3^2 = 25, e42=4e_4^2 = 4
MSE (Ortalama Hata Karesi) formülü gereği hataların karelerinin ortalaması alınmalıdır.
3
Hata karelerini toplayınız ve toplamı gözlem sayısına (n=4n=4) bölünüz.
MSE=4+25+25+44=584=14,5MSE = \frac{4 + 25 + 25 + 4}{4} = \frac{58}{4} = 14,5
Kareler toplamının gözlem sayısına bölünmesiyle ortalama hata karesine ulaşılır.

Key Concept

Ortalama Hata Karesi (MSE), öngörü hatalarının karelerinin aritmetik ortalamasıdır ve büyük hataları daha ağır cezalandıran bir duyarlılık ölçütüdür.

Hints

1
Önce her ay için gerçekleşen değerden öngörü değerini çıkararak hatayı (ete_t) bulun.
2
MSE hesaplarken bulduğunuz hataların işaretine bakmaksızın karelerini almalısınız.
3
Tüm hata karelerini topladıktan sonra veri seti 4 aylık olduğu için sonucu 4'e bölmeyi unutmayın.

Practice More

MSE değeri ile MAE değerini karşılaştırarak modelin büyük hatalara olan duyarlılığını yorumlayınız.
Estimated Time:1m 30s
Question 94Question

Türkiye Elektrik İletim A.Ş. (TEİAŞ), belirli bir Organize Sanayi Bölgesi'nin haftalık en yüksek elektrik yükü talebini (Megawatt, MW) öngörmek için bir zaman serisi modeli kullanmaktadır. Modelin 4 haftalık öngörü performansına ilişkin veriler aşağıdaki tabloda verilmiştir:

Hafta (tt)Gerçekleşen Talep (YtY_t)Öngörülen Talep (FtF_t)
12022
24044
35050
430Bilinmiyor

Modelin bu 4 haftalık dönemdeki Ortalama Mutlak Hata (MAE) değerinin 3 MW3 \text{ MW} olduğu hesaplanmıştır.

Buna göre, aynı dönem için modelin Hata Kareler Ortalaması (MSE) değeri kaçtır?

Show answer & explanation

Answer: 14

Answer

Modelin Hata Kareler Ortalaması (MSE) 14 olarak hesaplanır.
Hata Kareler Ortalaması (MSE), her bir dönemdeki öngörü hatalarının karelerinin toplamının gözlem sayısına bölünmesiyle bulunur. Soruda 4 dönemlik MAE değeri 3 olarak verilmiştir. MAE, mutlak hataların ortalaması olduğu için 4 dönemlik toplam mutlak hata 3×4=123 \times 4 = 12 olmalıdır. İlk 3 haftanın mutlak hataları sırasıyla 2, 4 ve 0'dır. Bu durumda 4. haftanın mutlak hatası 12(2+4+0)=612 - (2 + 4 + 0) = 6 olarak bulunur. MSE değerine ulaşmak için bu hataların kareleri toplanır ve n=4'e bölünür: (22+42+02+62)/4=(4+16+0+36)/4=56/4=14(2^2 + 4^2 + 0^2 + 6^2) / 4 = (4 + 16 + 0 + 36) / 4 = 56 / 4 = 14 sonucuna ulaşılır.

Step-by-Step Solution

1
İlk 3 hafta için öngörü hatalarının mutlak değerlerini (et=YtFt|e_t| = |Y_t - F_t|) hesapla.
t1t_1 için 2022=2|20 - 22| = 2, t2t_2 için 4044=4|40 - 44| = 4, t3t_3 için 5050=0|50 - 50| = 0
MAE ve MSE hesaplamalarında kullanmak üzere bilinen tüm dönemlerin sapma miktarlarını belirlemek.
2
Verilen MAE değerini kullanarak 4. haftanın mutlak hatasını (e4|e_4|) bul.
MAE=etn    3=2+4+0+e44    12=6+e4    e4=6MAE = \frac{\sum |e_t|}{n} \implies 3 = \frac{2 + 4 + 0 + |e_4|}{4} \implies 12 = 6 + |e_4| \implies |e_4| = 6
Bilinmeyen dönemin hata miktarını ters işlemle ortaya çıkarmak.
3
MSE formülünde kullanmak üzere tüm haftaların hata karelerini (et2e_t^2) hesapla.
22=42^2 = 4, 42=164^2 = 16, 02=00^2 = 0, 62=366^2 = 36
MSE ölçütü, sapmaların büyüklüğünü cezalandırmak için hataların karelerini kullanır.
4
Hata Kareler Ortalaması (MSE) formülünü uygula.
MSE=et2n=4+16+0+364=564=14MSE = \frac{\sum e_t^2}{n} = \frac{4 + 16 + 0 + 36}{4} = \frac{56}{4} = 14
Elde edilen hata kareleri toplamını toplam gözlem sayısına bölerek varyans benzeri nihai hata ölçütüne ulaşmak.

Key Concept

Öngörü Yöntemleri ve Hata Ölçütleri (MSE, MAE, MAPE)
Question 95Question
Bir çevre mühendisi, bir sanayi bölgesindeki günlük PM2.5PM_{2.5} emisyon sapmalarını (YtY_t) modellemektedir. Yapılan teorik incelemelerde, seriye ait Otokorelasyon Fonksiyonunun (ACF) 2. gecikmeden sonra aniden kesildiği (istatistiksel olarak sıfır olduğu), Kısmi Otokorelasyon Fonksiyonunun (PACF) ise yavaş yavaş sönümlendiği görülmüştür. Mühendis bu seriyi Yt=εt05εt1+12εt2Y_t = \varepsilon_t - 0{}5 \varepsilon_{t-1} + 1{}2 \varepsilon_{t-2} şeklinde tahmin etmiştir (burada εt\varepsilon_t, sıfır ortalamalı ve sabit varyanslı beyaz gürültü sürecidir).

Buna göre, tahmin edilen bu zaman serisi modeli ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

Show answer & explanation

Answer: Model bir Hareketli Ortalama (MA) sürecidir; yapısı gereği daima durağandır ancak parametre değerlerinden dolayı tersinir (invertible) değildir.

Answer

Model bir Hareketli Ortalama (MA) sürecidir; yapısı gereği daima durağandır ancak parametre değerlerinden dolayı tersinir (invertible) değildir.
Verilen bilgilere göre ACF'nin 2. gecikmeden sonra kesilmesi serinin bir MA(2) süreci olduğunu kanıtlar. MA süreçleri doğası gereği durağandır, bu nedenle durağanlık koşulu otomatik olarak sağlanır. Ancak tersinirlik (invertibility) için 1θ1Bθ2B2=01 - \theta_1 B - \theta_2 B^2 = 0 karakteristik denkleminin köklerinin birim çemberin dışında kalması gerekir. Bu durum MA(2) için θ1+θ2<1\theta_1 + \theta_2 < 1, θ2θ1<1\theta_2 - \theta_1 < 1 ve 1<θ2<1-1 < \theta_2 < 1 kısıtlarını doğurur. Model Yt=εtθ1εt1θ2εt2Y_t = \varepsilon_t - \theta_1 \varepsilon_{t-1} - \theta_2 \varepsilon_{t-2} formuna dönüştürüldüğünde θ2=12\theta_2 = -1{}2 olmaktadır. 1<θ2<1-1 < \theta_2 < 1 kısıtı ihlal edildiğinden model tersinir değildir.

Step-by-Step Solution

1
ACF ve PACF grafiklerinin davranışına göre zaman serisi modelinin türünü belirleme.
Model MA(2) sürecidir.
Teorik olarak Otokorelasyon Fonksiyonunun (ACF) q. gecikmeden sonra aniden kesilmesi ve Kısmi Otokorelasyon Fonksiyonunun (PACF) sönümlenmesi, q. dereceden Hareketli Ortalama, MA(q), süreçlerine özgü bir davranıştır.
2
MA sürecinin durağanlık koşulunu değerlendirme.
Model daima durağandır.
Bütün sonlu dereceli Hareketli Ortalama (MA) modelleri, hata terimleri (beyaz gürültü) sabit varyansa sahip olduğu için parametre değerlerine bakılmaksızın yapısı gereği daima durağandır.
3
MA(2) modelinin tersinirlik (invertibility) sınırlarını kontrol etme.
Model tersinir değildir.
MA(2) modelinin standart gösterimi Yt=εtθ1εt1θ2εt2Y_t = \varepsilon_t - \theta_1 \varepsilon_{t-1} - \theta_2 \varepsilon_{t-2} şeklindedir. Verilen Yt=εt05εt1+12εt2Y_t = \varepsilon_t - 0{}5 \varepsilon_{t-1} + 1{}2 \varepsilon_{t-2} denkleminden θ1=05\theta_1 = 0{}5 ve θ2=12\theta_2 = -1{}2 elde edilir. Tersinirlik için 1<θ2<1-1 < \theta_2 < 1 şartı sağlanmalıdır. 12-1{}2 bu aralıkta olmadığı için model tersinir değildir.

Key Concept

Hareketli Ortalama (MA) Modellerinde Durağanlık, Tersinirlik ve ACF/PACF Özellikleri
Estimated Time:2m 0s
Question 96Question

Bir zaman serisi uzmanı, bir ekonomik göstergenin zaman içindeki değişimini modellemek amacıyla aşağıdaki ARMA(1,2) sürecini kurgulamıştır:

Yt=0,6Yt1+εt0,9εt1+0,2εt2Y_t = 0,6 Y_{t-1} + \varepsilon_t - 0,9 \varepsilon_{t-1} + 0,2 \varepsilon_{t-2}

Burada εt\varepsilon_t, sıfır ortalamalı ve sabit varyanslı beyaz gürültü (white noise) terimini temsil etmektedir. Buna göre, bu modelin durağanlık ve tersine çevrilebilirlik (invertibility) özellikleri hakkında aşağıdakilerden hangisi söylenebilir?

Show answer & explanation

Answer: Süreç hem durağanlık hem de tersine çevrilebilirlik koşullarına uygundur.

Answer

Süreç hem durağanlık hem de tersine çevrilebilirlik koşullarına uygundur.
Verilen modelde AR katsayısı ϕ1=0,6\phi_1 = 0,6 olup 0,6<1|0,6| < 1 şartını sağladığı için süreç durağandır. MA kısmı için oluşturulan 10,9L+0,2L2=01 - 0,9L + 0,2L^2 = 0 denkleminin kökleri 22 ve 2,52,5 olarak bulunur. Her iki kök de birim çemberin dışında (L>1|L| > 1) yer aldığı için süreç tersine çevrilebilirdir. Dolayısıyla model her iki temel şartı da sağlamaktadır.

Step-by-Step Solution

1
Otoregresif (AR) kısmının durağanlık kontrolünü yapın.
ϕ1=0,6<1|\phi_1| = |0,6| < 1
Birinci dereceden otoregresif bir sürecin durağan olması için katsayının mutlak değerinin 1'den küçük olması gerekir.
2
Hareketli ortalama (MA) kısmının karakteristik denklemini oluşturun.
10,9L+0,2L2=01 - 0,9L + 0,2L^2 = 0
Tersine çevrilebilirlik analizi için gecikme operatörü (LL) kullanılarak MA kısmının polinomu sıfıra eşitlenir.
3
Karakteristik denklemin köklerini (LL) hesaplayın.
L1=2L_1 = 2 ve L2=2,5L_2 = 2,5
Δ=(0,9)24(0,2)(1)=0,810,8=0,01\Delta = (-0,9)^2 - 4(0,2)(1) = 0,81 - 0,8 = 0,01. Kökler: L=0,9±0,012(0,2)=0,9±0,10,4L = \frac{0,9 \pm \sqrt{0,01}}{2(0,2)} = \frac{0,9 \pm 0,1}{0,4}.
4
Köklerin birim çember ile ilişkisini analiz edin.
2>1|2| > 1 ve 2,5>1|2,5| > 1
Tersine çevrilebilirlik için karakteristik denklemin tüm köklerinin mutlak değerce 1'den büyük (birim çemberin dışında) olması şarttır.

Key Concept

ARMA süreçlerinde durağanlık AR katsayılarına, tersine çevrilebilirlik ise MA katsayılarına (veya köklerine) bağlıdır.

Alternative Method

MA(2) süreci için tersine çevrilebilirlik şartları katsayılar cinsinden de kontrol edilebilir: θ2<1|\theta_2| < 1, θ2+θ1<1\theta_2 + \theta_1 < 1 ve θ2θ1<1\theta_2 - \theta_1 < 1. Modelde θ1=0,9\theta_1 = 0,9 ve θ2=0,2\theta_2 = -0,2 alınırsa: 0,2<1|-0,2| < 1 (Doğru), 0,2+0,9=0,7<1-0,2 + 0,9 = 0,7 < 1 (Doğru), 0,20,9=1,1<1-0,2 - 0,9 = -1,1 < 1 (Doğru).
Estimated Time:1m 40s
Question 97Question

Bir istatistik uzmanı, bir kamu kurumunun yıllık harcamalarına ait zaman serisi verilerini Box-Jenkins metodolojisi ile analiz etmektedir. Uzman, serinin durağan olmadığını belirleyerek birinci dereceden fark alma (d=1d=1) işlemini uygulamış ve durağan seriye ait aşağıdaki korelasyon bulgularına ulaşmıştır:

Gecikme (kk)ACFPACF
10,720,72^*0,720,72^*
20,480,48^*0,15-0,15
30,060,060,10-0,10
40,03-0,030,050,05
(^*: İstatistiksel olarak anlamlı katsayıyı ifade eder.)

Bu bulgular doğrultusunda, Box-Jenkins yönteminin "Model Belirleme" (Identification) aşamasında önerilen en uygun model ve bu aşamadan hemen sonra gerçekleştirilmesi gereken işlem aşağıdakilerden hangisidir?

Show answer & explanation

Answer: ARIMA(0,1,2)ARIMA(0, 1, 2) modeli - Model parametrelerinin tahmin edilmesi

Answer

Verilen korelasyon yapısına göre önerilen model ARIMA(0,1,2)ARIMA(0, 1, 2) olup, metodolojinin bir sonraki adımı parametrelerin tahmin edilmesidir.
Durağanlaştırılmış bir zaman serisinde ACF fonksiyonunun belirli bir gecikmeden (qq) sonra kesilmesi ve PACF fonksiyonunun sönümlenerek devam etmesi, sürecin MA(qq) yapısında olduğunu gösterir. Verilen tabloda ACF 2. gecikmeden sonra kesildiği için q=2q=2'dir. Bir kez fark alındığı için d=1d=1 ve PACF sönümlendiği için p=0p=0 kabul edilir. Model Belirleme aşamasında ulaşılan bu bulgudan sonra, Box-Jenkins döngüsüne göre belirlenen modelin katsayılarının hesaplandığı 'Parametre Tahmini' aşamasına geçilir.

Step-by-Step Solution

1
Durağanlık ve fark alma derecesinin belirlenmesi
d=1d = 1
Soruda serinin birinci dereceden farkı alınarak durağanlaştırıldığı belirtilmiştir.
2
ACF ve PACF grafiklerinin yorumlanarak model derecelerinin saptanması
p=0,q=2p=0, q=2 (MA(2) süreci)
ACF katsayılarının 2. gecikmeden sonra sıfıra kesilmesi (cutoff) MA(2) sürecini gösterir. PACF'nin sönümlenmesi (dying down) bu yapıyı teyit eder.
3
Box-Jenkins metodolojisi sıralamasının kontrol edilmesi
Parametre Tahmini
Metodoloji şu sırayı takip eder: Belirleme (Identification) → Tahmin (Estimation) → Tanısal Kontrol (Diagnostic Checking) → Öngörü (Forecasting).

Key Concept

Box-Jenkins Metodolojisi ve ARIMA Model Derecelendirme
Estimated Time:1m 30s
Question 98Question

Bir ulaşım planlama uzmanı, yeni açılan bir köprüden geçen günlük araç sayısını modellemek amacıyla zaman serisi analizi yapmaktadır. Serinin durağan olduğu belirlendikten sonra otokorelasyon (ACF) ve kısmi otokorelasyon (PACF) grafikleri incelenmiştir.

Uzman, PACF grafiğinde sadece 1. ve 2. gecikmelerdeki katsayıların istatistiksel olarak anlamlı (güven sınırlarının dışında) olduğunu ve sonraki gecikmelerde aniden sıfıra düştüğünü (kesildiğini) gözlemlemiştir. ACF grafiğinde ise katsayıların dalgalanarak azaldığı ve yavaş yavaş sıfıra yaklaştığı (sönümlendiği) görülmüştür.

Buna göre, Box-Jenkins metodolojisi çerçevesinde bu zaman serisi için belirlenmesi gereken en uygun deneme modeli aşağıdakilerden hangisidir?

Show answer & explanation

Answer: AR(2)AR(2)

Answer

Verilen ACF ve PACF özelliklerine göre en uygun model AR(2)AR(2) modelidir.
Box-Jenkins metodolojisine göre, zaman serisi modellemesinde uygun modelin belirlenmesi ACF ve PACF grafiklerinin davranışına dayanır. Eğer bir serinin Kısmi Otokorelasyon Fonksiyonu (PACF) pp. gecikmeden sonra güven sınırları içine girerek sıfıra kesiliyorsa (cut-off) ve Otokorelasyon Fonksiyonu (ACF) yavaş yavaş sönümlenerek sıfıra yaklaşıyorsa (tailing-off), bu seri pp. dereceden bir Otoregresif (AR(p)AR(p)) süreçtir. Senaryoda PACF grafiğinin 2. gecikmeden sonra kesildiği ve ACF'nin sönümlendiği belirtildiği için model AR(2)AR(2) olmalıdır. Ayrıca seri durağan olduğu için modele herhangi bir bütünleşik (I) bileşen eklenmesine gerek yoktur.

Step-by-Step Solution

1
Serinin durağanlık durumunu değerlendir.
Serinin durağan olduğu soruda verilmiştir, bu nedenle entegrasyon derecesi d=0d=0'dır.
Zaman serisi modelinin ARIMA mi yoksa AR/MA/ARMA mı olacağını belirlemek için gereklidir.
2
Kısmi Otokorelasyon Fonksiyonu (PACF) grafiğini incele.
PACF grafiği 2. gecikmeden sonra sıfıra aniden kesilmiştir (cut-off).
Otoregresif (AR) modelin derecesini (p) belirlemek için PACF grafiğindeki kesilme noktasına bakılır.
3
Otokorelasyon Fonksiyonu (ACF) grafiğini incele.
ACF grafiği yavaş yavaş sıfıra yaklaşarak sönümlenmektedir (tailing-off).
Bulunan modelin saf bir AR modeli olduğunu doğrulamak (MA bileşeni olup olmadığını kontrol etmek) için gereklidir.
4
Bulguları birleştirerek modeli tanımla.
PACF'nin p=2p=2'de kesilmesi ve ACF'nin sönümlenmesi AR(2)AR(2) sürecini tanımlar.
Box-Jenkins metodolojisinin teorik kuralları bu davranışı AR(p)AR(p) modeline atfeder.

Key Concept

Otokorelasyon (ACF) ve Kısmi Otokorelasyon (PACF) Fonksiyonlarının Yorumlanması
Question 99Question

Bir ekonomi uzmanı, bir ülkenin aylık ihracat verilerindeki sapmaları analiz etmektedir. Serinin durağan olduğu belirlendikten sonra hazırlanan grafiklerde; otokorelasyon fonksiyonunun (ACFACF) üstel olarak azalarak sönümlendiği, kısmi otokorelasyon fonksiyonunun (PACFPACF) ise birinci gecikmeden sonra istatistiksel olarak sıfıra düşerek kesildiği gözlenmiştir. Bu bulgulara göre, söz konusu zaman serisi için önerilecek en uygun model aşağıdakilerden hangisidir?

Show answer & explanation

Answer: AR(1)AR(1)

Answer

Birinci dereceden otoregresif model olan AR(1)AR(1)
Zaman serileri analizinde, durağan bir serinin otoregresif derecesini belirlemek için kısmi otokorelasyon fonksiyonuna (PACFPACF) bakılır. AR(p)AR(p) modelleri için PACFPACF, pp gecikmesinden sonra istatistiksel olarak sıfıra düşer ve 'kesilir'. Soruda bu kesilmenin birinci gecikmeden sonra gerçekleştiği belirtildiği için model birinci dereceden otoregresiftir (AR(1)AR(1)). ACFACF'nin üstel olarak sönümlenmesi de bu tanıyı destekleyen tipik bir ARAR süreci özelliğidir.

Step-by-Step Solution

1
ACFACF (Otokorelasyon Fonksiyonu) davranışını incele
ACFACF üstel olarak azalarak sönümlenmektedir (Tails off).
Bu durum serinin otoregresif (ARAR) bir bileşene sahip olduğunu veya durağan olduğunu gösterir.
2
PACFPACF (Kısmi Otokorelasyon Fonksiyonu) davranışını incele
PACFPACF birinci gecikmeden (laglag 11) sonra kesilmektedir (Cuts off).
Kısmi otokorelasyonun kesildiği nokta, otoregresif modelin derecesini (pp) belirler.
3
Box-Jenkins model tanılama kurallarını birleştir
ACFACF sönümleniyor ve PACFPACF p=1p=1 noktasında kesiliyorsa model AR(1)AR(1)'dir.
Teorik olarak AR(p)AR(p) modelleri PACFPACF grafiğinde pp gecikmesinden sonra sıfıra düşer.

Key Concept

Box-Jenkins Model Tanılama (ACF ve PACF Davranışları)

Alternative Method

Alternatif olarak, modelin matematiksel formu Yt=ϕYt1+ϵtY_t = \phi Y_{t-1} + \epsilon_t şeklinde yazıldığında, sadece Yt1Y_{t-1}'in YtY_t üzerindeki doğrudan etkisinin (kısmi etki) var olduğu, daha uzak gecikmelerin doğrudan etkisinin olmadığı PACFPACF üzerinden kolayca teyit edilebilir.
Estimated Time:1m 30s
Question 100Question

T.C. Devlet Demiryolları (TCDD) bünyesinde çalışan bir istatistikçi, belirli bir hattaki aylık yolcu doluluk oranlarını zaman serisi analizi ile incelemektedir. Serinin durağan olduğu belirlendikten sonra elde edilen otokorelasyon fonksiyonunun (ACFACF) azalan bir yapıda dalgalanarak (pozitif ve negatif değerler arasında gidip gelerek) sönümlendiği, kısmi otokorelasyon fonksiyonunun (PACFPACF) ise birinci gecikmeden sonra kesilerek istatistiksel olarak anlamsız hale geldiği gözlenmiştir. Ayrıca PACFPACF'nin birinci gecikmedeki değeri 0,65-0,65 olarak hesaplanmıştır.

Buna göre, bu yolcu doluluk verilerini modellemek için en uygun zaman serisi modeli ve katsayı özelliği aşağıdakilerden hangisidir?

Show answer & explanation

Answer: AR(1)AR(1) modeli; ϕ1=0,65\phi_1 = -0,65

Answer

Zaman serisi verileri için en uygun model, katsayısı -0,65 olan birinci dereceden otoregresif AR(1) modelidir.
PACF fonksiyonunun 1. gecikmeden sonra kesilmesi, serinin bir otoregresif (AR) süreç olduğunu ve derecesinin 1 olduğunu (p=1) kanıtlar. ACF'nin dalgalanarak (alternating) sönümlenmesi, katsayının negatif olduğunu gösterir. PACF'nin ilk gecikmedeki değeri doğrudan otoregresif katsayıyı verdiği için doğru model AR(1) ve katsayı -0,65'tir.

Step-by-Step Solution

1
Fonksiyon davranışlarını analiz et
PACF 1. gecikmeden sonra kesiliyor, ACF ise sönümleniyor.
Zaman serilerinde PACF'nin p. gecikmeden sonra kesilmesi modelin AR(p) olduğunu gösterir.
2
Model derecesini ve türünü belirle
Model birinci dereceden otoregresif, yani AR(1) modelidir.
PACF'nin kesildiği nokta (p=1) modelin derecesini belirler.
3
Katsayı işaretini ve değerini yorumla
phi_1 = -0,65
AR(1) modelinde PACF'nin ilk gecikme değeri doğrudan otoregresif katsayıya eşittir (phi_1 = rho_1). Ayrıca ACF'nin dalgalanarak sönümlenmesi katsayının negatif olduğunu doğrular.
4
Durağanlık kontrolü yap
|-0,65| < 1 olduğu için süreç durağandır.
AR(1) modellerinde durağanlık için katsayının mutlak değerce 1'den küçük olması şarttır.

Key Concept

Otoregresif (AR) Modellerde Model Tanımlama (ACF/PACF Davranışları)
PreviousPage 5 / 11Next
Zaman Serileri Analizi Practice Questions — KPSS İstatistik — Page 5 | Examkin