林其經(jīng) 魏凌
【摘要】文本以成都市某電子銀行交易數(shù)據(jù)為樣本,進行時間序列分析?;赗軟件采用ARIMA時間序列模型對交易數(shù)據(jù)進行擬合,并通過分析殘差序列檢驗模型擬合的準確性,在此基礎上對未來交易數(shù)據(jù)走勢進行了預測。
【關(guān)鍵詞】電子銀行;ARIMA模型;預測
1 電子銀行概述
電子銀行是一種新型的銀行交互式服務方式,使用電子銀行的客戶只需要通過電腦、手機、POS機等終端就可以不用親自去銀行網(wǎng)點從而實現(xiàn)交易。一般來說,電子銀行包括手機銀行,網(wǎng)上銀行等。由于電子銀行的獨有特性,其優(yōu)越性顯而易見。(1)用戶可以全天候24小時進行電子銀行的交易。(2)用戶可以在任何有網(wǎng)絡的地點下進行電子銀行交易。(3)用戶可以更加規(guī)范和程序化的進行金融交易。
筆者通過走訪成都市某大型商業(yè)銀行,獲取了從2017年11月13日至2017年11月19日這7天并以分鐘計提的交易數(shù)據(jù)。由于所獲取數(shù)據(jù)屬時間序列數(shù)據(jù),因此本文嘗試采用ARIMA模型對該交易數(shù)據(jù)進行擬合,并對未來數(shù)據(jù)走勢進行預測。
2 數(shù)據(jù)描述與處理
通過篩選缺失數(shù)據(jù)及無效數(shù)據(jù)共獲得有效數(shù)據(jù)10055個。
由于該數(shù)據(jù)有很強的波動性和周期性,因此需要對該數(shù)據(jù)進行差分處理。
對原始數(shù)據(jù)進行二次差分處理可以得到差分后的數(shù)據(jù),為了驗證差分后的數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性可以對其進行單位根平穩(wěn)性檢驗(ADF檢驗),檢驗結(jié)果如下表1所示:
通過表1可以看出,ADF檢驗P值為0.01,小于一般情況下所給定的顯著性水平(α=0.05),可以認為二次差分后的數(shù)據(jù)是平穩(wěn)的。
3 模型識別與檢驗
為了驗證該序列所屬模型,對差分后的數(shù)據(jù)采用自相關(guān)函數(shù)圖(ACF)和偏自相關(guān)函數(shù)圖(PACF)進行分析。
通過結(jié)果可以看出時間序列的自相關(guān)圖和偏自相關(guān)圖都呈現(xiàn)拖尾的情況,并且自相關(guān)系數(shù)在二階后明顯收斂但偏自相關(guān)系數(shù)不好判定,所以可以認定模型屬于 ARIMA(2,2,q)模型,確定q的參數(shù)則需要通過AIC準則進行判斷。
遵從AIC最小準則,可以推斷出最適合的模型為非零均值的ARIMA(2,2,3)。并且利用矩估計的方法可以得到該模型的參數(shù)估計值,因此擬合ARIMA(2,2,3)模型的方程(1)如下。
Xt=0.8021Xt-1-0.0268Xt-2+εt-2.4135εt-1+1.9041εt-2-0.4888εt-3(1)
為了判斷所識別的模型正確與否,需要對該模型進行檢驗。由于模型ARIMA(2,2,3)的識別與估計是在假設隨機干擾項εt是一個白噪聲的基礎上進行的,因此,如果模型確認正確的話,殘差εt代表的是一個白噪聲序列。這里采用QLB統(tǒng)計量進行χ2檢驗,檢驗結(jié)果如表3所示。
由QLB統(tǒng)計量所計算出的χ2值所屬P值為0.9901,大于一般性顯著性水平(α=0.05),而接受統(tǒng)計量的原假設(HO:殘差序列是白噪聲序列),故擬合的模型通過QLB統(tǒng)計量的殘差序列檢驗。
4 模型的預測與分析
為檢驗模型的預測效果,用擬合出的ARIMA(2,2,3)模型對2017年11月20日前100分鐘的數(shù)據(jù)進行預測,結(jié)果如圖1所示。
圖1展示了2017年11月19日的交易數(shù)據(jù)以及2017年11月20日前100分鐘的預測數(shù)據(jù),其中末尾的藍色線條即預測的交易數(shù)據(jù)??梢钥闯鲱A測數(shù)據(jù)與前一天數(shù)據(jù)的前100分鐘數(shù)據(jù)走勢都呈現(xiàn)下行趨勢。由于交易數(shù)據(jù)表現(xiàn)出強烈的周期性,因此有理由推斷該預測的交易數(shù)據(jù)與上周同一時刻的交易數(shù)據(jù)會呈現(xiàn)出相似性。
5 結(jié)論
從以上的分析結(jié)果可以得出以下兩點結(jié)論。
(1)本文數(shù)據(jù)所建立的ARIMA (2,2,3)模型可以很好的通過殘差序列檢驗,因此該模型可以很好的擬合交易數(shù)據(jù)。
(2)將該模型對未來100分鐘的交易數(shù)據(jù)進行預測,發(fā)現(xiàn)該模型可以較好的擬合未來交易數(shù)據(jù)的大體趨勢以及均值水平。但是對于短期交易數(shù)據(jù)的精確把握較為匱乏,需進一步改善。
參考文獻:
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