Soru

Zorluk: OrtaMevsimsel Zaman Serisi Modelleri (SARIMA)

Bir araştırmacı, aylık olarak derlenen ve belirgin bir mevsimsellik barındıran turizm gelirleri serisini (YtY_t) durağanlaştırmak amacıyla seriye ardışık olarak 12Yt=(1B)(1B12)Yt\nabla \nabla_{12} Y_t = (1-B)(1-B^{12})Y_t dönüşümünü uygulamıştır.

Elde edilen durağan serinin örneklem Otokorelasyon Fonksiyonu (ACF) ve Kısmi Otokorelasyon Fonksiyonu (PACF) grafikleri incelendiğinde şu bulgulara ulaşılmıştır:
- ACF grafiğinde, mevsimsel olmayan ilk iki gecikmede (k=1k=1 ve k=2k=2) istatistiksel olarak anlamlı katsayılar görülmüş ve sonrasında katsayılar aniden sıfıra düşerek kesilme göstermiştir. Ayrıca mevsimsel gecikmeler incelendiğinde yalnızca 12. gecikmede (k=12k=12) anlamlı bir otokorelasyon katsayısı gözlenmiş, ardışık mevsimsel gecikmelerde (24,36,24, 36, \dots) katsayılar yine aniden sıfıra düşmüştür.
- PACF grafiğinde ise katsayıların hem mevsimsel olmayan ardışık gecikmelerde hem de mevsimsel gecikmelerde (12,24,36,12, 24, 36, \dots) yavaş yavaş sönümlendiği tespit edilmiştir.

Box-Jenkins model belirleme (teşhis) aşaması kuralları dikkate alındığında, bu seri için tanımlanabilecek en uygun SARIMA(p,d,q)(P,D,Q)s\text{SARIMA}(p,d,q)(P,D,Q)_s modeli aşağıdakilerden hangisidir?

  1. SARIMA(0,1,2)(0,1,1)12\text{SARIMA}(0,1,2)(0,1,1)_{12}Cevap
  2. B
    SARIMA(2,1,0)(1,1,0)12\text{SARIMA}(2,1,0)(1,1,0)_{12}
  3. C
    SARIMA(0,1,1)(0,1,2)12\text{SARIMA}(0,1,1)(0,1,2)_{12}
  4. D
    SARIMA(0,0,2)(0,0,1)12\text{SARIMA}(0,0,2)(0,0,1)_{12}
  5. E
    SARIMA(2,1,2)(1,1,1)12\text{SARIMA}(2,1,2)(1,1,1)_{12}

Cevap

Doğru model SARIMA(0,1,2)(0,1,1)12\text{SARIMA}(0,1,2)(0,1,1)_{12} olarak belirlenmelidir.
Verilen problemde modelin bileşenleri adım adım şu şekilde belirlenir: İlk olarak seriye uygulanan (1B)(1B12)(1-B)(1-B^{12}) dönüşümü, modelde birinci dereceden düzenli fark (d=1d=1) ve periyodu 12 olan birinci dereceden mevsimsel fark (D=1D=1) alındığını gösterir. İkinci aşamada, ACF grafiğinin düzenli gecikmelerde k=2k=2'den sonra kesilmesi düzenli MA derecesinin q=2q=2 olduğunu, mevsimsel gecikmelerde yalnızca k=12k=12'de anlamlı olup sonra kesilmesi ise mevsimsel MA derecesinin Q=1Q=1 olduğunu ifade eder. Son olarak, PACF grafiğinin her iki gecikme türünde de yavaş yavaş sönümlenmesi, modelde AR ve SAR bileşenlerinin bulunmadığını (p=0,P=0p=0, P=0) teyit eder. Tüm bu parametreler SARIMA(p,d,q)(P,D,Q)s\text{SARIMA}(p,d,q)(P,D,Q)_s standart gösterimine yerleştirildiğinde doğru modelin SARIMA(0,1,2)(0,1,1)12\text{SARIMA}(0,1,2)(0,1,1)_{12} olduğu açıkça ortaya çıkar.

Adım Adım Çözüm

1
Seriye uygulanan fark alma işlemlerini analiz ederek d ve D parametrelerini belirlemek.
(1B)(1-B) çarpanı birinci dereceden düzenli farkı (d=1d=1), (1B12)(1-B^{12}) çarpanı ise periyodu 12 olan mevsimsel farkı (D=1D=1) verir.
Uygulanan fark alma filtreleri, modelin durağanlaştırma derecelerini doğrudan belirler.
2
ACF grafiğinin davranışını inceleyerek Hareketli Ortalama (MA) bileşenlerini (q ve Q) tespit etmek.
ACF düzenli gecikmelerde k=2k=2'de kesildiği için q=2q=2, mevsimsel gecikmelerde ise yalnızca k=12k=12'de sivrildiği için Q=1Q=1 bulunur.
ACF grafiğinde anlamlı gecikmelerin aniden sıfıra düşmesi (kesilmesi), Hareketli Ortalama (MA) süreçlerinin karakteristik özelliğidir.
3
PACF grafiğinin davranışını inceleyerek Otoregresif (AR) bileşenlerin (p ve P) varlığını sorgulamak.
PACF, hem düzenli hem de mevsimsel gecikmelerde sönümlenme davranışı gösterdiği için modelde AR ve SAR bileşeni yoktur (p=0p=0 ve P=0P=0).
Otoregresif modellerde PACF belirli bir gecikmede kesilirken, burada sönümlendiği için modelin saf bir MA süreci olduğu teyit edilir.

Anahtar Kavram

SARIMA Modellerinde ACF ve PACF Yorumlama
Bu soruyu puanla