大家好,我是許栩,歡迎來到我的專欄《需求預測:時間序列之指數平滑法》。本專欄由八篇文章組成(專欄目錄見上圖),本篇為第七篇,Holt-Winters三參數指數平滑法(加法)。
上篇文章,我講解了Holt-Winters三參數指數平滑法的概念以及Holt-Winters三參數指數平滑法乘法的公式與應用。本篇,介紹Holt-Winters三參數指數平滑法加法的公式,以及乘法和加法的對比與區別。
Holt-Winters三參數指數平滑法(加法)公式。
Holt-Winters三參數指數平滑法(加法)公式見上圖。
式中,各參數表示意義與乘法一樣,即:
1、L表示水平,T表示趨勢,C表示季節性。
2、X為實際值。
3、α為水平平滑係數,β為趨勢平滑係數,γ為季節性平滑係數,α、β和γ數值均介於0-1之間。
4、t代表時期,s為季節性長度(即季節性的周期長期或季節跨度,比如12個月,比如4周等)。
5、S為預測值,m是我們進行預測的時間到預測當期的間隔期數。即S是需要預測當前之後m期的預測值。
加法公式與乘法公式的區別。
上圖是乘法加法公式對比,從上圖我們可以看出,加法和乘法最大區別是將乘除變成了加減。
第一個公式,水平平滑,將除以季節指數改為減去季節指數,以去除季節性影響。
第二個公式,趨勢平滑,加法與乘法一樣,不變。
第三個公式,季節性平滑,將除以水平平滑改為減去水平平滑,以測算季節係數。
第四個公式,進行預測,將乘以季節係數改為加上季節係數。
初始值L、T、C和平滑係數α、β和γ的確定。
Holt-Winters三參數指數平滑加法初始值L、T的確定與乘法一模一樣,即如果數據序列在15期或以上,L1、L2取第1期第2期的實際值,T1、T2都取第1期第2期的實際趨勢(即第2期減去第1期)。如果數據序列在15期以下,L1、L2都取前三期平均值,T1、T2都取前三期實際趨勢的平均值。
但C的初始值加法和乘法取值不同,不過思路一樣。即,加法中,C1直接取值為0。在一個季節性長度內,Ct-s也全部直接取值為0。假如季節性長度為12個月,那麼,前12個月的季節性構成計算中,Ct-s全部取0。(注,乘法中,C的初始值取1。)