COMPARATIVE ANALYSIS OF UNIVARIATE TIME SERIES MODELING AND FORECASTING TECHNIQUES FOR SHORT-TERM UNSTABLE DATA

Abstract

The article summarizes the international experience in univariate time series modeling approaches and methodology. It aims to make empirical assessment of their relevance and forecasting power for short sample volatile data with numerous aberrant observations and structural breaks with the help of the time series R packages. The findings revealed the pitfalls of outliers’ neglection including stationarity and model misspecification, biased parameter estimates, deterioration of residuals’ properties and prediction accuracy of the models. Empirical research demonstrated the outperformance of the outlier detection methods versus robust approaches that use smaller weights for aberrant observations. We tested a method of improving the forecasting power of the ARMA models by proper identification of hidden patterns and incorporation of additional information about extraordinary events into the model. We also considered frequency domain and nonparametric methods including exponential smoothing, seasonal and trend-cycle decomposition, structural and neural networks models to make comparative forecasting diagnostics. The findings showed slightly worse accuracy of the exponential smoothing and structural state-space models for short prediction horizons and their outperformance for longer forecasting periods. Neural networks showed outstanding in-sample approximation but poor out-of-sample quality. We recommend further studying of the Bayesian regime switching models that have proven to be a comprehensive way to explore hidden patterns in data, as well as dynamic factor multivariate models that can improve explanatory and forecasting power of the time series models in various applications.

Authors and Affiliations

T. O. MARYNYCH, L. D. NAZARENKO, N. H. KHOMENKO

Keywords

Related Articles

О ВОССТАНОВЛЕНИИ ВОЗМУЩЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ ТОЧЕЧНЫХ МАСС ПО СПЕКТРУ

Одна из важнейших задач теории возмущений состоит в изучении спектра возмущенного оператора и описании спектральных проекторов этого оператора. Классическим результатом, который дает решение этой задачи в конечномерном с...

ATEB-СИНУС У РОЗВ’ЯЗКУ ЗАДАЧІ ГЕРЦА ПРО УДАР

Розглянута класична задача Г. Герца про пружний удар двох незакріплених твердих тіл, з урахуванням контактних деформацій. Її розв’язок виражено через Ateb-синус, що дало можливістьодержати явну аналітичну залежністьвід ч...

ИНТЕГРАЛЬНОЕ УРАВНЕНИЕ ПЕРВОГО РОДА С ЛОГАРИФМИЧЕСКИМ ЯДРОМ, ЗАДАННОЕ НА СИСТЕМЕ ИНТЕРВАЛОВ

Рассмотрено интегральное уравнение первого рода с логарифмическим ядром, к которому приводит ряд задач дифракции волн. Это уравнение сведено к системе интегральных уравнений на отрезке. Проведена дискретизация этой систе...

ГАШЕНИЕ НЕСТАЦИОНАРНЫХ КОЛЕБАНИЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ, СОСТОЯЩЕЙ ИЗ ПЛАСТИНЫ И СОСРЕДОТОЧЕННОЙ МАССЫ. ПАССИВНАЯ ВИБРОЗАЩИТА

Механическая система состоит из прямоугольной изотропной пластины средней толщины, шарнирно-опёртой по контуру, и присоединён- ных к ней в разных точках сосредоточенной массы и пассивного демпфера. На пластину воздейству...

Підвищення точності розкладання в ряд Фур’є розривних функцій однієї та двох змінниE

In this paper we propose using discontinuous splines for numerical implementation of the A.N. Krylov method of improving the accuracy of expanding discontinuous functions of one variable in Fourier series. The possibilit...

Download PDF file
  • EP ID EP334467
  • DOI -
  • Views 109
  • Downloads 0

How To Cite

T. O. MARYNYCH, L. D. NAZARENKO, N. H. KHOMENKO (2017). COMPARATIVE ANALYSIS OF UNIVARIATE TIME SERIES MODELING AND FORECASTING TECHNIQUES FOR SHORT-TERM UNSTABLE DATA. Вісник Національного технічного університету «ХПІ» Серія: Математичне моделювання в техніці та технологіях, 1(1228), 63-69. https://europub.co.uk/articles/-A-334467