III уровень Большие данные

Предиктивная аналитика на основе анализа временных рядов

БашГУ
72 часа длительность
Онлайн формат
Продвинутый уровень

Описание

Цель курса дать систематизированное представление о современных подходах к анализу данных, в том числе больших данных, представленных временными рядами, научить применению основных принципов и этапов решения задач построения адекватных моделей прогнозирования с использованием современной  информационной среды (R Studio), развить умения проверки прогнозных свойств модели прогнозирования, в конечном итоге сформировать на продвинутом уровне компетенцию цифровой экономики: способность строить обоснованные прогнозы на основе анализа временных рядов.

Для успешного прохождения курса слушатели должны на продвинутом уровне пользоваться компьютером, иметь базовые навыки в моделирование, знать основы теории вероятности и математической статистики, иметь представление о программировании на языках высокого уровня (на пороговом уровне), иметь сформированную на начальном уровне компетенцию: способность строить обоснованные прогнозы на основе анализа временных рядов.. Для слушателей курсов предусмотрены входные контрольные задания по теории вероятности (теорема Байеса) и математической статистике (описательные дескриптивные статистики и проверка гипотез – ошибки первого и второго рода, базовому регрессионному моделированию.

В результате изучения дисциплины слушатель должен:

Знать:  типы процессов, представленные временными рядами (TSP, DSP); детерминированные составляющие временного ряда и методы очищения от них случайных процессов; тесты на единичные корни и их модификации; детерминированные компоненты временного ряда; модели ARIMA/SARIMA/ARIMAX; тесты на структурные изменения временных рядов; модели адаптивного прогнозирования (экспоненциального сглаживания);схему обобщённого прогнозирования на основе моделирования случайных процессов и методы оценки прогностической ценности модели.

Уметь: определять структуру временного ряда на основе анализа коррелограмм ACF и PACF; определять типы процессов, представленные временными рядами на основе различных процедур (например, с использованием пятиэтапной процедуры применения теста ADF);  идентифицировать порядки, проводить селекцию, оценку и диагностику моделей ARIMA, SARIMA; строить модели анализа временных рядов с введением экзогенной переменной (ARIMAX); использовать модели адаптивного сглаживания для краткосрочного прогнозирования; строить научно-обоснованные прогнозы, проводить корректную интерпретацию результатов прогнозирования

Обладать навыками:  проведения анализа внутренней структуры различных процессов, представленных временными рядами, построения адекватных моделей ARIMA, SARIMA, ARIMAX в среде R Studio, навыками оценки прогнозных свойств полученных моделей; навыками построения качественных прогнозов с использованием методов математического моделирования случайных процессов для корректных принятий управленческих решений

Компетенция, сформированная в рамках прохождения курса, позволит развиться в профессиональной деятельности аналитиков, сменить род деятельности в рамках одной области (аналитические исследования и прогнозирование).

Цель программы
Цель программы дать систематизированное представление о современных подходах к анализу данных, в том числе больших данных, представленных временными рядами, научить применению основных принципов и этапов решения задач построения адекватных моделей прогнозирования с использованием современной информационной среды (R Studio), развить умения проверки прогнозных свойств модели прогнозирования, в конечном итоге сформировать на базовом уровне компетенцию цифровой экономики: способность строить обоснованные прогнозы на основе анализа временных рядов.

Требования

Образование: высшее, среднее профессиональное

Квалификация: инженер, математик, экономист

Наличию опыта профессиональной деятельности: работа в Excel.

Предварительное освоение иных дисциплин/курсов /модулей: высшая математика, теория вероятностей и математическая статистика, общая теория статистики

Иные требования и рекомендации для обучения по программе

Образование: высшее, среднее профессиональное

Квалификация: инженер, математик, экономист

Наличию опыта профессиональной деятельности: работа в Excel.

Предварительное освоение иных дисциплин/курсов /модулей: высшая математика, теория вероятностей и математическая статистика, общая теория статистики

Модули

свернуть
Модуль 1 Введение в курс
Общие требования, предъявляемые к временным рядам. Задачи, требующие решения на основе анализа временных рядов. Различия в краткосрочные и долгосрочные прогнозирования. Принципы для составления информационных требований к базе прогнозирования. Постановка задач обучения для временных рядов. Задания в виде кейса 1 Установка R Studio, определение настроек
Модуль 3 Модели нестационарных случайных процессов
Модели нестационарных случайных процессов ARIMA/SARIMA/ARIMAX Темы. Выделение сезонной компоненты (аддитивная и мультипликативная модели). Оценка сезонной компоненты с помощью тригонометрических функций. Оценка сезонной компоненты методом сезонных индексов. Оценка сезонной компоненты методом фиктивных переменных. Определение авторегрессионных (АR) процессов. Модели скользящих средних (MA). Авторегрессионые (ARMA) модели скользящей средней. Автокорреляционная функция (АКФ) и ее свойства. Частная автокорреляционная функция (ЧАКФ) и ее свойства. Критерий для ARMA процессов Люнга –Бокса. Идентификация модели ARMA по коррелограммам АКФ и ЧАКФ. Проверка адекватности построенной ARMA -модели. ARIMA-модели. Подход Бокса-Дженкинса. Идентификация моделей. Сезонные ARIMA-модели (SARIMA). Селекция моделей на основе информационных критериев. Введение экзогенной переменной в модель ARIMA – ARIMAX. Задания в виде кейсов 4, 5, 6 (построение моделей ARIMA/SARIMA/ARIMAX). Тест
Модуль 5 Обобщённое прогнозирование
Темы Схема составления прогнозных моделей. Информационная база прогнозирования. Прогнозирование на основе динамических моделей. Доверительные интервалы в прогнозах. Проверка прогностической ценности прогнозов. Метрики качества построения прогнозов. Особенности валидации в моделировании на временных рядах. Задания в виде кейса 8 (составление обобщённого прогноза)
Модуль 2 Типы случайных процессов
Темы Понятие детерминированного тренда и процесса случайного блуждания, в том числе с дрейфом. Стационарность случайных стохастических процессов в широком и узком смысле. Разделение DS и TS процессов. Интегрируемые стохастические процессы, порядок интегрируемости. Тест Дикки-Фуллера. Определение порядка интегрируемости. Расширенный тест Дики-Фуллера. Подход Доладо-Дженкинсона-Сосвила-Риверо. Процесс белого шума. Методы определения детерминированного тренда в структуре временного ряда. Определение структурных изменений в динамике ряда, разделение TS и Ds с учётом структурных изменений. Тесты на структурные изменения временных рядов: Тест Перрона, Тест Чоу с заранее известной точкой излома, Тест Квандта-Эндрюса. Задания в виде кейса 2 и кейса 3 (определение типа случайного процесса, представленного временным рядом, с учётом структурных изменений в динамике), тест.
Модуль 4 Модели адаптивного краткосрочного прогнозирования
Темы Общие сведения о моделях экспоненциального сглаживания. Простая линейная модель Брауна. Методы подбора адаптирующих параметров. Квадратичная модель Брауна. Модель Хольта. Адаптивные модели с учетом сезонности: Мультипликативная и аддитивная модели Хольта-Уинтерса. Модель Тейла-Вейджи. Проверка адекватности построенных прогнозных адаптивных моделей. Задания в виде кейса 7 (построение адекватных моделей адаптивного прогнозирования). Тест.
Модуль 1 Введение в курс
Общие требования, предъявляемые к временным рядам. Задачи, требующие решения на основе анализа временных рядов. Различия в краткосрочные и долгосрочные прогнозирования. Принципы для составления информационных требований к базе прогнозирования. Постановка задач обучения для временных рядов. Задания в виде кейса 1 Установка R Studio, определение настроек
Модуль 2 Типы случайных процессов
Темы Понятие детерминированного тренда и процесса случайного блуждания, в том числе с дрейфом. Стационарность случайных стохастических процессов в широком и узком смысле. Разделение DS и TS процессов. Интегрируемые стохастические процессы, порядок интегрируемости. Тест Дикки-Фуллера. Определение порядка интегрируемости. Расширенный тест Дики-Фуллера. Подход Доладо-Дженкинсона-Сосвила-Риверо. Процесс белого шума. Методы определения детерминированного тренда в структуре временного ряда. Определение структурных изменений в динамике ряда, разделение TS и Ds с учётом структурных изменений. Тесты на структурные изменения временных рядов: Тест Перрона, Тест Чоу с заранее известной точкой излома, Тест Квандта-Эндрюса. Задания в виде кейса 2 и кейса 3 (определение типа случайного процесса, представленного временным рядом, с учётом структурных изменений в динамике), тест.
Модуль 3 Модели нестационарных случайных процессов
Модели нестационарных случайных процессов ARIMA/SARIMA/ARIMAX Темы. Выделение сезонной компоненты (аддитивная и мультипликативная модели). Оценка сезонной компоненты с помощью тригонометрических функций. Оценка сезонной компоненты методом сезонных индексов. Оценка сезонной компоненты методом фиктивных переменных. Определение авторегрессионных (АR) процессов. Модели скользящих средних (MA). Авторегрессионые (ARMA) модели скользящей средней. Автокорреляционная функция (АКФ) и ее свойства. Частная автокорреляционная функция (ЧАКФ) и ее свойства. Критерий для ARMA процессов Люнга –Бокса. Идентификация модели ARMA по коррелограммам АКФ и ЧАКФ. Проверка адекватности построенной ARMA -модели. ARIMA-модели. Подход Бокса-Дженкинса. Идентификация моделей. Сезонные ARIMA-модели (SARIMA). Селекция моделей на основе информационных критериев. Введение экзогенной переменной в модель ARIMA – ARIMAX. Задания в виде кейсов 4, 5, 6 (построение моделей ARIMA/SARIMA/ARIMAX). Тест
Модуль 4 Модели адаптивного краткосрочного прогнозирования
Темы Общие сведения о моделях экспоненциального сглаживания. Простая линейная модель Брауна. Методы подбора адаптирующих параметров. Квадратичная модель Брауна. Модель Хольта. Адаптивные модели с учетом сезонности: Мультипликативная и аддитивная модели Хольта-Уинтерса. Модель Тейла-Вейджи. Проверка адекватности построенных прогнозных адаптивных моделей. Задания в виде кейса 7 (построение адекватных моделей адаптивного прогнозирования). Тест.
Модуль 5 Обобщённое прогнозирование
Темы Схема составления прогнозных моделей. Информационная база прогнозирования. Прогнозирование на основе динамических моделей. Доверительные интервалы в прогнозах. Проверка прогностической ценности прогнозов. Метрики качества построения прогнозов. Особенности валидации в моделировании на временных рядах. Задания в виде кейса 8 (составление обобщённого прогноза)

Преподаватели

Лакман

Ирина Александровна

БашГУ
Авторизуйтесь чтобы записаться

Ответственный за программу

Lackmania@mail.ru

+7(927)9655655