Прогнозирование перевозок железнодорожным транспортом

Курс: "Анализ временных рядов"

В данном задании требуется построить модель прогнозирования перевозок железнодорожным транспортом с помощью моделей ARIMA. Грузоперевозки  являются одной из важнейших составляющих любой экономики. Поскольку продукция, прежде чем попадет на следующую стадию переработки, а далее к конечному потребителю, она должна быть доставлена по транспортной системе страны.  В данном задании обратимся к одному из видов транспорта – железнодорожному. Анализируя грузоперевозки железнодорожным транспортом можно отследить изменение экономической конъюнктуры в стране, поскольку, например,  рост объёма грузоперевозок свидетельствует о подъёме экономики, росте деловой активности. Таким образом, прогнозируя перевозки железнодорожным транспортом можно прогнозировать состояние экономики как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе. Данные о железнодорожных перевозках – оперативные, обновляются каждый месяц, предоставляются в ежемесячном издании ГКС РФ «Социально-экономическое положение России» и  в официальных заявлениях ОАО «РЖД». Скачать данные для анализа можно здесь.

1. Проанализируйте динамику железнодорожных перевозок, представленную на рис.1. Можно ли сказать, что этот временной ряд стационарный? Видны ли на этом графике структурные сдвиги? Как можно замоделировать этот факт?
2. Подвержены ли перевозки железнодорожным транспортом сезонности? Какими способами можно учесть сезонность в модели?
3. Проделайте тесты на проверку стационарности ряда. Возможны для данного временного ряда сезонные единичные корни?
4. Используя подход Перрона, определите, имеет ли место экзогенный структурный скачок одного из видов:

• скачок уровня ряда;
• изменение наклона ряда;
• скачок уровня ряда и изменение наклона ряда.

1. Опираясь на результаты, полученные в первых четырех пунктах, оцените модели ARIMA. Определите параметры p, d и q (где p – порядок авторегрессии, d – порядок интегрирования, q – порядок скользящего среднего), используя подход Бокса и Дженкинса. Определите портфель «лучших» моделей. Сравните модели по прогнозной силе. Выберите лучшую модель.
2. Постройте прогноз грузоперевозок железнодорожным транспортом на несколько месяцев (краткосрочный прогноз). Какой можно сделать вывод на основании данного прогноза о состоянии экономики в краткосрочном периоде?

 Литература:

1. Babcock MW., Lu Xiaohua, Norton Jerry “Time series forecasting of quarterly grain carloadings.”// Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review, Volume 35, Issue 1, March 1999, Pages 43-57.
2. Den WT , Swanson JA “Forecasting with Limited Information: ARIMA Models of the Trailer on Flatcar Transportation Market.”// Journal of the American Statistical Association, 1978 – JSTOR
3. Klug A, Landon-Lane JS, White EN “How could everyone have been so wrong? Forecasting the Great Depression with the railroads.”// Explorations in Economic History, Volume 42, Issue 1, January 2005, Pages 27-55
4. Perron P. The Great Crash, the Oil Price Shock, and the Unit Root Hypothesis //Econometrica. 1989. 57.