《時(shí)間序列分析》課程教學(xué)大綱

《時(shí)間序列分析》教學(xué)大綱課程名稱：時(shí)間序列分析課程編號(hào)：F062092322英文名稱：TimeSeriesAnalysis學(xué)時(shí)：48學(xué)時(shí) 學(xué)分：3學(xué)分開課學(xué)期：第6學(xué)期適用專業(yè)：數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程類別：理論課課程性質(zhì)：專業(yè)方向拓展課先修課程：概率論基礎(chǔ)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、Python程序設(shè)計(jì)一、課程的性質(zhì)及任務(wù)《時(shí)間序列分析》課程是數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)一門重要的專業(yè)方向拓展課，包括平穩(wěn)時(shí)間序列分析，非平穩(wěn)時(shí)間序列分析、異方差函數(shù)分析等內(nèi)容，是利用隨機(jī)數(shù)學(xué)的方法分析隨時(shí)間變化的隨機(jī)數(shù)據(jù)序列的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性，其內(nèi)容包括模型構(gòu)建、參數(shù)估計(jì)及最佳預(yù)測與控制等。該課程所學(xué)方法在經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域以及自然科學(xué)領(lǐng)域均得到了十分廣泛的應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與普及，其方法將日益發(fā)揮更加重要的作用。學(xué)好本課程已成為對(duì)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)本科生的基本要求，同時(shí)也將為學(xué)生后續(xù)的學(xué)習(xí)與實(shí)踐打下重要的方法論基礎(chǔ)。通過該門課程的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生能深刻地理解時(shí)間序列的基本理論、思想和方法，掌握時(shí)間序列分析中水平指標(biāo)和速度指標(biāo)的計(jì)算，并能預(yù)測未來，更能應(yīng)用于解決實(shí)踐中遇到的問題，從而提高學(xué)生的數(shù)理金融素質(zhì)，掌握用時(shí)間序列建模進(jìn)行基本分析的方法。依據(jù)河北工程大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃，本課程需要培養(yǎng)學(xué)生的能力是：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的專業(yè)知識(shí)用于復(fù)雜工程問題的推演、分析和計(jì)算（畢業(yè)要求指標(biāo)1.3）能夠基于數(shù)據(jù)科學(xué)相關(guān)科學(xué)原理和數(shù)學(xué)模型方法正確表達(dá)大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題（畢業(yè)要求指標(biāo)2.2）在大數(shù)據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)中能夠綜合考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化及環(huán)境等制約因素（畢業(yè)要求指標(biāo)3.4）能夠?qū)Σ杉降膶?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析和解釋，并能通過信息綜合、算法設(shè)計(jì)得出有效結(jié)論（畢業(yè)要求指標(biāo)4.3）二、課程目標(biāo)與要求2.1課程目標(biāo)掌握時(shí)間序列的相關(guān)概念和序列預(yù)處理常用方法；掌握方差齊性、異方差性時(shí)間序列模型建模過程具備一定的專業(yè)技術(shù)研究能力，能夠采用時(shí)間序列模型技術(shù)對(duì)涉及時(shí)序數(shù)據(jù)的復(fù)雜工程問題進(jìn)行研究，建立對(duì)應(yīng)模型，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，通過信息綜合等方法獲得有效結(jié)論。能夠?qū)r(shí)序數(shù)據(jù)分析的復(fù)雜工程問題進(jìn)行識(shí)別、表達(dá)和分析，得出有效結(jié)論；并能夠通過時(shí)間序列模型算法分析實(shí)際問題，建立模型，并編寫程序。在設(shè)計(jì)過程中能夠體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)，能夠綜合考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。

時(shí)間序列分析課程教學(xué)大綱PAGE16PAGE152.2課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對(duì)應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求二級(jí)指標(biāo)畢業(yè)要求1234●能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的專業(yè)知識(shí)用于復(fù)雜工程問題的推演、分析和計(jì)算1.具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)與自然科學(xué)知識(shí)和工程基礎(chǔ)，系統(tǒng)地掌握數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)領(lǐng)域的基本理論、基礎(chǔ)知識(shí)，并綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決復(fù)雜工程問題?！衲軌蚧跀?shù)據(jù)科學(xué)相關(guān)科學(xué)原理和數(shù)學(xué)模型方法正確表達(dá)大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題2.掌握統(tǒng)計(jì)與機(jī)器學(xué)習(xí)的基本方法，能夠綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和數(shù)據(jù)科學(xué)的基本原理，對(duì)復(fù)雜的工程系統(tǒng)，識(shí)別問題、描述問題并通過文獻(xiàn)研究分析與大數(shù)據(jù)相關(guān)的工程問題，以獲得有效結(jié)論?！裨诖髷?shù)據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)中能夠綜合考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化及環(huán)境等制約因素3.能夠設(shè)計(jì)出大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題的解決方案，具有數(shù)據(jù)采集、處理、分析、挖掘的能力，并能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)，考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等多維度協(xié)同發(fā)展因素。●能夠?qū)Σ杉降膶?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析和解釋，并能通過信息綜合、算法設(shè)計(jì)得出有效結(jié)論4.能夠基于數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)原理并采用科學(xué)方法對(duì)大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題進(jìn)行研究，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。2.3課程目標(biāo)與培養(yǎng)環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)矩陣序號(hào)課程目標(biāo)理論教學(xué)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)課后作業(yè)1掌握時(shí)間序列的相關(guān)概念和序列預(yù)處理常用方法；HL22. 掌握方差齊性、異方差性時(shí)間序列模型建模過程HML3具備一定的專業(yè)技術(shù)研究能力，能夠采用時(shí)間序列模型技術(shù)對(duì)涉及時(shí)序數(shù)據(jù)的復(fù)雜工程問題進(jìn)行研究，建立對(duì)應(yīng)模型，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，通過信息綜合等方法獲得有效結(jié)論。HM4能夠?qū)r(shí)序數(shù)據(jù)分析的復(fù)雜工程問題進(jìn)行識(shí)別、表達(dá)和分析，得出有效結(jié)論；并能夠通過時(shí)間序列模型算法分析實(shí)際問題，建立模型，并編寫程序。在設(shè)計(jì)過程中能夠體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)，能夠綜合考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素HL注：H表示該能力的在此環(huán)節(jié)重點(diǎn)培養(yǎng)；M表示該能力在此環(huán)節(jié)有應(yīng)用要求；L表示該能力在此環(huán)節(jié)有所涉及。Python程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)大綱PAGE2PAGE12.4目標(biāo)達(dá)成度的評(píng)價(jià)課程目標(biāo)1主要通過理論教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行培養(yǎng)，在課內(nèi)實(shí)驗(yàn)有所涉及。主要通過課堂測試和期末考試中概念性、原理性題目進(jìn)行考核。目標(biāo)達(dá)成綜合以上內(nèi)容進(jìn)行評(píng)價(jià)。課程目標(biāo)2要通過理論教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行培養(yǎng)，在課內(nèi)實(shí)驗(yàn)有應(yīng)用要求，課后作業(yè)有所涉及。主要通過課堂測試，課后作業(yè)和期末考試中各種時(shí)間序列模型題目進(jìn)行考核，在實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)為能熟悉掌握時(shí)間序列模型應(yīng)用。目標(biāo)達(dá)成綜合以上內(nèi)容進(jìn)行評(píng)價(jià)。課程目標(biāo)3主要通過課內(nèi)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行培養(yǎng)，在課后作業(yè)有應(yīng)用要求。主要通過布置大數(shù)據(jù)行業(yè)領(lǐng)域的時(shí)間序列案例題目進(jìn)行考核，在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中體現(xiàn)為能給出符合要求的數(shù)據(jù)分析結(jié)論。在課后作業(yè)中體現(xiàn)為基于時(shí)間序列分析方法，綜合運(yùn)用各種時(shí)間序列分析算法的能力；目標(biāo)達(dá)成綜合以上內(nèi)容進(jìn)行評(píng)價(jià)。課程目標(biāo)4主要通過課內(nèi)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)，在課后作業(yè)中有所涉及。在課后作業(yè)中體現(xiàn)為能夠按照要求完成各項(xiàng)任務(wù)要求；在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中要對(duì)數(shù)據(jù)案例進(jìn)行描述、對(duì)數(shù)據(jù)分析結(jié)論進(jìn)行評(píng)價(jià)。目標(biāo)達(dá)成綜合以上內(nèi)容進(jìn)行評(píng)價(jià)。三、教學(xué)方法及手段理論教學(xué)以課堂講授為主，上機(jī)實(shí)驗(yàn)為輔并結(jié)合課堂討論、案例分析、師生互動(dòng)等教學(xué)方法展開教學(xué)；理論教學(xué)強(qiáng)調(diào)將各種時(shí)間序列分析算法與實(shí)際項(xiàng)目案例的實(shí)際情況緊密聯(lián)系，面向知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用；理論教學(xué)注重本課程與概率論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)等先修課程的聯(lián)系；本課程教材力求內(nèi)容新穎，采用多樣化的方式進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生在理論與實(shí)踐相結(jié)合的基礎(chǔ)上，對(duì)課程所要求的實(shí)際操作能力有進(jìn)一步的提高。充分利用多媒體等現(xiàn)代化教學(xué)手段，整體優(yōu)化教學(xué)過程和教學(xué)內(nèi)容，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性；布置實(shí)際操作任務(wù)給學(xué)生上機(jī)操作并及時(shí)指導(dǎo)。課程強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)通過自學(xué)的方式消化、吸收課程的龐大知識(shí)量，并在此基礎(chǔ)上舉一反三、靈活應(yīng)用。四、課程的基本內(nèi)容與教學(xué)要求第一章時(shí)間序列概述[教學(xué)目的與要求]：理解時(shí)間序列的定義、和發(fā)展歷史，掌握時(shí)間序列的幾個(gè)基本概念[本章主要內(nèi)容]：1.1時(shí)間序列定義1.2時(shí)間序列分析方法1.3時(shí)間序列發(fā)展歷史1.4時(shí)間序列分析軟件[本章重點(diǎn)]：時(shí)間序列的相關(guān)概念[本章難點(diǎn)]：時(shí)間序列的分析方法第二章時(shí)間序列的預(yù)處理[教學(xué)目的與要求]：理解和掌握平穩(wěn)性檢驗(yàn)、純隨機(jī)性檢驗(yàn)的原理和方法。[本章主要內(nèi)容]：2.1特征統(tǒng)計(jì)量2.2平穩(wěn)時(shí)間序列的定義2.3平穩(wěn)時(shí)間序列的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)2.4平穩(wěn)性檢驗(yàn)2.5純隨機(jī)序列定義2.6純隨機(jī)檢驗(yàn)[本章重點(diǎn)]：1.平穩(wěn)時(shí)間序列的定義2.平穩(wěn)時(shí)間序列的證明3.平穩(wěn)時(shí)間序列的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)[本章難點(diǎn)]：時(shí)間序列的相關(guān)統(tǒng)計(jì)量第三章平穩(wěn)時(shí)間序列分析[教學(xué)目的與要求]：理解ARMA模型的定義和性質(zhì)，掌握平穩(wěn)序列的建模方法，學(xué)會(huì)平穩(wěn)時(shí)間序列的預(yù)測[本章主要內(nèi)容]：3.1方法性工具3.2AR模型、MA模型、ARMA模型3.3平穩(wěn)時(shí)間序列建模3.4平穩(wěn)時(shí)間序列預(yù)測[本章重點(diǎn)]：1．ARMA模型的相關(guān)性質(zhì)2.ARMA模型的建模過程[本章難點(diǎn)]：模型識(shí)別參數(shù)估計(jì)序列預(yù)測第四章非平穩(wěn)序列的隨機(jī)分析[教學(xué)目的與要求]：理解掌握ARIMA模型、殘差自回歸模型。掌握條件異方差模型。[本章主要內(nèi)容]：4.1差分運(yùn)算4.2ARIMA模型4.3殘差自回歸模型4.4方程齊性變換4.5條件異方差模型[本章重點(diǎn)]：ARIMA模型的建模殘差自回歸模型的建模[本章難點(diǎn)]：條件異方差模型的建立第五章非平穩(wěn)序列的確定性分析[教學(xué)目的與要求]：了解時(shí)間序列的分解原理，掌握時(shí)間序列的確定因素分解、趨勢分解、季節(jié)效應(yīng)分解方法，了解X-11建模方法。[本章主要內(nèi)容]：5.1.時(shí)間序列分解5.2.確定性因素分解5.3.趨勢分析5.4.季節(jié)效應(yīng)分析5.5X-11過程[本章重點(diǎn)]：1.時(shí)間序列趨勢分解和季節(jié)效應(yīng)分解[本章難點(diǎn)]：季節(jié)效應(yīng)的時(shí)間序列模型的建立和預(yù)測五、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)5.1本課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位和作用時(shí)間序列分析實(shí)驗(yàn)是鞏固和擴(kuò)展課程理論知識(shí)的必要環(huán)節(jié)。理解時(shí)間序列分析的基本原理，掌握各種時(shí)序分析方法。根據(jù)要求編譯Python語言，能根據(jù)要求編寫相應(yīng)的代碼程序完成調(diào)試與測試，分析數(shù)據(jù)，得出分析結(jié)論。通過實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生解決實(shí)際時(shí)序數(shù)據(jù)的分析能力，鍛煉學(xué)生分析、調(diào)試程序、、設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析算法以及撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力。5.2教學(xué)基本要求通過實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)及設(shè)計(jì)，理解時(shí)間序列分析方法的基本原理，可利用Python軟件完成相關(guān)數(shù)據(jù)分析，為實(shí)驗(yàn)的順利開展奠定了基礎(chǔ)。根據(jù)要求動(dòng)手編寫程序，利用Python語言構(gòu)建時(shí)間序列模型，能根據(jù)要求編寫相應(yīng)的代碼程序完成調(diào)試與測試，分析數(shù)據(jù)，得出分析結(jié)論熟悉常用各種數(shù)據(jù)分析算法的編程能力；學(xué)會(huì)使用Python語言，測試調(diào)整參數(shù)，排除運(yùn)行故障。正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析內(nèi)在規(guī)律，掌握處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。5.3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求大綱基本內(nèi)容包括六個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，在16個(gè)學(xué)時(shí)內(nèi)完成。實(shí)驗(yàn)一時(shí)間序列預(yù)處理本實(shí)驗(yàn)為定量性實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間序列預(yù)處理的工作原理，鍛煉學(xué)生編程、分析、調(diào)試參數(shù)的能力，進(jìn)而掌握數(shù)據(jù)預(yù)處理能力。培養(yǎng)學(xué)生具有分析數(shù)據(jù)與排除運(yùn)行故障和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。要求學(xué)生課前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書提供的背景知識(shí)并參考課程所用教材完成數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)參數(shù)的理論計(jì)算。鼓勵(lì)學(xué)生用Python軟件完成數(shù)據(jù)處理，得到預(yù)期結(jié)果。指導(dǎo)教師應(yīng)概述實(shí)驗(yàn)原理、方法及操作使用等內(nèi)容，并對(duì)典型問題作針對(duì)性指導(dǎo)，以及監(jiān)督實(shí)驗(yàn)室安全運(yùn)轉(zhuǎn)。具體實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果分析、處理由學(xué)生獨(dú)立完成。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求如下：課前預(yù)習(xí)內(nèi)容：平穩(wěn)性檢驗(yàn)原理。純隨機(jī)性檢驗(yàn)原理Python語言結(jié)構(gòu)。平穩(wěn)性檢驗(yàn)。要求：繪制對(duì)應(yīng)的時(shí)序圖和樣本自相關(guān)圖，正確使用pandas模塊，使用describe函數(shù)進(jìn)行描述性分析，要求至少得到4項(xiàng)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)。純隨機(jī)性檢驗(yàn)。要求：編制相應(yīng)的python程序，構(gòu)造Q和LB檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)類，驗(yàn)證得出時(shí)間序列數(shù)據(jù)的純隨機(jī)性，要求至少完成2項(xiàng)操作。實(shí)驗(yàn)二平穩(wěn)時(shí)間序列分析本實(shí)驗(yàn)為定量性實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)操作理解平穩(wěn)時(shí)間序列的定義，使學(xué)生掌握平穩(wěn)時(shí)間序列AR、MA、ARMA模型的性質(zhì)。要求學(xué)生課前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，掌握分類模型的原理和特點(diǎn)。鼓勵(lì)學(xué)生用Python軟件觀察平穩(wěn)時(shí)間序列結(jié)果，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果有所預(yù)期。指導(dǎo)教師應(yīng)概述實(shí)驗(yàn)的原理、方法及編程等內(nèi)容，并對(duì)典型問題作針對(duì)性指導(dǎo)，以及監(jiān)督實(shí)驗(yàn)室安全運(yùn)轉(zhuǎn)。具體實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果分析、處理由學(xué)生獨(dú)立完成。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求如下：課前預(yù)習(xí)內(nèi)容：平穩(wěn)時(shí)間序列模型的基本構(gòu)架。平穩(wěn)序列的建模步驟序列預(yù)測平穩(wěn)序列的建模，要求：通過序列預(yù)處理后，針對(duì)平穩(wěn)的非白噪聲序列，從模型識(shí)別、參數(shù)估計(jì)、模型檢驗(yàn)、模型優(yōu)化和序列預(yù)測等各個(gè)步驟，建立ARMA模型，最后利用預(yù)測方法最小原則對(duì)序列進(jìn)行預(yù)測。要求至少完成1項(xiàng)完整的建模和預(yù)測過程。實(shí)驗(yàn)三非平穩(wěn)序列的隨機(jī)分析本實(shí)驗(yàn)為定量性實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)操作理解時(shí)間序列分解基本原理，使學(xué)生掌握差分運(yùn)算的實(shí)質(zhì)性質(zhì)，鍛煉學(xué)生編程、分析、測試程序以及處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。要求學(xué)生課前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，掌握非平穩(wěn)時(shí)間序列建模方法。鼓勵(lì)學(xué)生用Python軟件實(shí)現(xiàn)建模結(jié)果，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果有所預(yù)期。指導(dǎo)教師應(yīng)概述實(shí)驗(yàn)的原理、方法及編程等內(nèi)容，并對(duì)典型問題作針對(duì)性指導(dǎo)，以及監(jiān)督實(shí)驗(yàn)室安全運(yùn)轉(zhuǎn)。具體實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果分析、處理由學(xué)生獨(dú)立完成。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求如下：課前預(yù)習(xí)內(nèi)容：ARIMA模型結(jié)構(gòu)。殘差自回歸模型結(jié)構(gòu)。異方差模型結(jié)構(gòu)。ARIMA模型建立，要求：通過分析時(shí)序數(shù)據(jù)，判斷時(shí)間序列數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性和純隨機(jī)性，對(duì)于非平穩(wěn)序列可對(duì)其進(jìn)行差分運(yùn)算，再應(yīng)用平穩(wěn)序列建模步驟，建立ARIMA模型，要求完成全部操作。殘差自回歸模型建立，要求：針對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行殘差自回歸檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)殘差序列中是否隱含相關(guān)信息，建立對(duì)應(yīng)的殘差自回歸模型，要求完成全部操作。條件異方差模型建立，要求：對(duì)時(shí)間序列模型的殘差序列進(jìn)行異方差檢驗(yàn)，若滿足方差非齊，建立對(duì)應(yīng)的ARCH模型、GARCH模型和GARCH的衍生模型，要求至少完成ARCH模型。實(shí)驗(yàn)四非平穩(wěn)序列的確定性分析本實(shí)驗(yàn)為定量性實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)操作理解X-11季節(jié)調(diào)整模型，使學(xué)生掌握移動(dòng)平均法的運(yùn)用過程。鍛煉學(xué)生編程、分析、測試程序以及處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。要求學(xué)生課前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，掌鼓勵(lì)學(xué)生用Python軟件實(shí)現(xiàn)建模，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果有所預(yù)期。指導(dǎo)教師應(yīng)概述實(shí)驗(yàn)的原理、方法及編程等內(nèi)容，并對(duì)典型問題作針對(duì)性指導(dǎo)，以及監(jiān)督實(shí)驗(yàn)室安全運(yùn)轉(zhuǎn)。具體實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果分析、處理由學(xué)生獨(dú)立完成。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求如下：課前預(yù)習(xí)內(nèi)容：X-11季節(jié)調(diào)整模型。X-12-ARIMA模型指數(shù)平滑預(yù)測模型2．X-11,X-12建模過程，要求：通過對(duì)樣本數(shù)據(jù)分析，使用移動(dòng)平均法和ARIMA模型結(jié)合，建立對(duì)應(yīng)的時(shí)間序列模型，要求至少完成1項(xiàng)建模。5.4教學(xué)文件及教學(xué)形式教學(xué)文件：《Python—統(tǒng)計(jì)人的視角》、《Python數(shù)據(jù)分析與挖掘?qū)崙?zhàn)》、《Python數(shù)據(jù)挖掘?qū)崙?zhàn)》。教學(xué)形式主要包括：預(yù)習(xí)、課堂指導(dǎo)與實(shí)驗(yàn)操作、撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生自擬。實(shí)驗(yàn)報(bào)告包括：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、編程語言，描述方法原理，詳細(xì)敘述編程步驟，要有完整的數(shù)據(jù)和編程、圖表表示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以理論聯(lián)系實(shí)際為出發(fā)點(diǎn)，調(diào)整參數(shù)并分析與實(shí)際數(shù)據(jù)之間的誤差，總結(jié)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題及解決方法。5.5實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及學(xué)時(shí)分配序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類型實(shí)驗(yàn)類別實(shí)驗(yàn)性質(zhì)1時(shí)間序列預(yù)處理2定量性專業(yè)必修2平穩(wěn)時(shí)間序列分析4定量性專業(yè)必修3非平穩(wěn)序列的隨機(jī)分析6定量性專業(yè)必修4非平穩(wěn)序列的確定性分析4定量性專業(yè)必修5.6本課程實(shí)驗(yàn)用到的場地和儀器大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)中心機(jī)房、多功能多媒體設(shè)備、智慧黑板。六、課程學(xué)時(shí)分配教學(xué)課次教學(xué)內(nèi)容教學(xué)環(huán)節(jié)與計(jì)劃時(shí)數(shù)教學(xué)環(huán)節(jié)計(jì)劃時(shí)數(shù)1時(shí)間序列定義和預(yù)處理理論課42平穩(wěn)時(shí)間序列分析理論課103非平穩(wěn)序列的隨機(jī)分析理論課12４非平穩(wěn)序列的確定性分析理論課65實(shí)驗(yàn)1時(shí)間序列預(yù)處理實(shí)驗(yàn)課26實(shí)驗(yàn)2平穩(wěn)時(shí)間序列分析實(shí)驗(yàn)課47實(shí)驗(yàn)3非平穩(wěn)序列的隨機(jī)分析實(shí)驗(yàn)課68實(shí)驗(yàn)4非平穩(wěn)序列的確定性分析實(shí)驗(yàn)課4注：實(shí)驗(yàn)課由任課教師負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)安排時(shí)間。七、課程考核與成績?cè)u(píng)定7.1考核方式考核環(huán)節(jié)包括課程學(xué)習(xí)過程考核和期末考核，其中課程過程考核占總成績的40%，分別由課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)、實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行評(píng)定；期末考核占總成績的60%。各環(huán)節(jié)的比重如下。考核環(huán)節(jié)比重合計(jì)過程考核（平時(shí)成績）課堂表現(xiàn)10%40%作業(yè)10%實(shí)驗(yàn)20%期末考核（課程論文）大作業(yè)的報(bào)告30%60%答辯30%總計(jì)100%100%7.2考核內(nèi)容及要求本課程為考查課。考核內(nèi)容及分值分配如下。考核方式考核內(nèi)容分值課程目標(biāo)總分值期末考核60%時(shí)間序列平穩(wěn)性檢驗(yàn)5~10目標(biāo)1100分時(shí)間序列可逆性檢驗(yàn)5~10目標(biāo)1方法性工具的應(yīng)用計(jì)算10~15目標(biāo)7平穩(wěn)時(shí)間序列模型的結(jié)構(gòu)5~10目標(biāo)6平穩(wěn)時(shí)間序列的建模步驟10～20目標(biāo)2,7非平穩(wěn)時(shí)間序列的建模10～15目標(biāo)3,6,7殘差自回歸模型的建模5～10目標(biāo)4,6方程齊性的判定2~5目標(biāo)1條件異方差模型的的建立2～5目標(biāo)5過程考核40%課堂表現(xiàn)課堂測試、出勤情況10目標(biāo)1、2、3、4、5、6、710分課后作業(yè)作業(yè)完成情況10目標(biāo)2、3、4、6、710分實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)出勤、實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告20目標(biāo)1,2,3,4，5、6、720分7.3成績?cè)u(píng)定1.課堂表現(xiàn)課堂表現(xiàn)總分10分，由課堂測試與課堂出勤情況評(píng)定。其中，課堂測試滿分6分，以客觀題（填空、選擇、判斷）為主，每學(xué)期隨堂測試15~20次，每次測試1~2道題目，每答錯(cuò)一道題目扣0.5分（直到扣滿6分為止）；課堂出勤滿分4分，缺勤一次扣1分，遲到或請(qǐng)假扣0.5分。2.課后作業(yè)課后作業(yè)總分10分，由作業(yè)完成情況評(píng)定。每學(xué)期布置作業(yè)5次，每次作業(yè)占2分，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下；評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)分值標(biāo)準(zhǔn)描述課后作業(yè)3能夠按時(shí)認(rèn)真完成作業(yè)、作業(yè)態(tài)度認(rèn)真、書寫清楚、分析計(jì)算正確。2能夠按時(shí)完成作業(yè)、作業(yè)態(tài)度較好、書寫較清楚、分析計(jì)算基本正確1能夠按時(shí)完成作業(yè)、作業(yè)態(tài)度一般、書寫不清楚、分析計(jì)算錯(cuò)誤較多0不交作業(yè)或作業(yè)態(tài)度不認(rèn)真、抄襲他人作業(yè)3.實(shí)驗(yàn)成績實(shí)驗(yàn)成績占所學(xué)課程的20%，即20分。根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告結(jié)果，進(jìn)行綜合評(píng)定。具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下表所示。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)分值標(biāo)準(zhǔn)描述實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)（10）10無遲到、早退現(xiàn)象，態(tài)度端正，與同組同學(xué)配合認(rèn)真完成編寫及調(diào)試程序，運(yùn)行結(jié)束后，按要求整理實(shí)驗(yàn)報(bào)告。8有遲到、早退現(xiàn)象或編程過程不夠認(rèn)真。6有遲到、早退現(xiàn)象且編程過程不認(rèn)真。4有遲到、早退現(xiàn)象，編程過程不動(dòng)手，渾水摸魚。0曠課實(shí)驗(yàn)報(bào)告（10）10有完整正確的python程序，過程敘述內(nèi)容完整，正確分析數(shù)據(jù)，圖形繪制清晰合理，結(jié)論正