Korrelation zwischen Zeitreihen: Was könnte einfacher sein?

Vorbemerkungen





UPD: Leider war das Design dieses Artikels sehr schwierig, so dass es zunächst sogar in der Cloud veröffentlicht wurde und nur eine abgeschnittene Version ohne Hyperlinks, Bilder, Formeln und die meisten Spoiler hierher kam, aber mit einer ausführlichen Diskussion über die Funktionen des neuen WYSIWYG-Editors. Dank der Site-Moderatoren wurden die meisten Fehler behoben. Aber das Löschen eines ganzen Abschnitts aus dem Artikel "rückwirkend" ist wahrscheinlich falsch: Jetzt ist es nicht 1984 . Also lasse ich diesen Spoiler trotzdem an Ort und Stelle:





Eine Geschichte darĂĽber, warum ich es nicht richtig gemacht habe

, , . . , , , , habrastorage. .





, , . , , - , - . , - . , - Notepad .





, , : wysiwyg ( ), , ? , - ? ! , wysiwyg - ... ? ?! " "? ! . , ...





, , . . ? "Heading N". , ! , ... (. )! . "/" "/" ( , , - , , - !) , , . (. ).





, - . "...", , "". , . - , IT IT?! , - ?!





, . , habrastorage. . , ... , ? (. )! .





, . , . - . . , , , . , :





"". "" , habrastorage, ( ) . - . , . ... habrastorage: " ".





, - .





, , . , . , MS DOS - "" "", "Ctrl+" "Ctrl+", , Shift. , 2021, Google Chrome ( 87.0.4280.141-64), . , , ( - ). , , , . , - , , - , , , . , IT, . , .





, , . . - - , , . , - ?





, . , . , ( ?) . , , . , , ?





P.S. - , , neo@habr.team, . , - ( ). . ..





UPD: ! : — . , , . , .





Dank der Moderatoren wurden die meisten Designfehler behoben! Und alle obigen Kommentare zur Originalversion des Editors können jetzt als mein Fehlerbericht betrachtet werden ;-)





Ich hoffe, dass diese paar zusätzlichen Absätze am Anfang des Artikels niemanden beleidigen oder belasten werden ... Und jetzt - auf den Punkt:





Der Zusammenhang zwischen Seepiraten und der globalen Temperatur scheint klar zu sein.  Interessanterweise ist bei Urheberrechtspiraterie (in der Abbildung nicht dargestellt) die Korrelation mit der Erwärmung viel stärker, nur das Vorzeichen der Korrelation ist das Gegenteil.
Der Zusammenhang zwischen Seepiraten und der globalen Temperatur scheint klar zu sein. Interessanterweise ist bei der Urheberrechtspiraterie (in der Abbildung nicht dargestellt) die Korrelation mit der Erwärmung viel stärker, nur das Vorzeichen der Korrelation ist das Gegenteil.

EinfĂĽhrung

() , . , , . , – , () . , , , . , . , "" . , , . " " , , . , "", " ". , , , " " . , ( ) – . – ... , ?





:

  • 1.





  • 2. –





  • 3.





  • 4.









: , , ?






1 –

, , 2-.





, . , , , . , – . , , .





, – . , - , , . , . – , , – . , .





, X Y, Rxy . Rxy , Rxy. , , ( ), , ( ) Rxy, X Y . , X Y , 95%- z95 :





z_ {95} = 2 / \ sqrt {N}

N – ( , ). , Rxy X Y , 100 , X Y 5% (.. 20- ) Rxy 0.2.









z_ {99} = 3 / \ sqrt {N} = 0,3

1% . , Rxy=0.4 ( , , z), , , , . , X Y ( " "), , , . , X Y .





- , , : ? , , . , , .





( ) , ( ) X Y, . ( ) Rxy , , , . . , X Y , ( ) . Rxy=0.4 N=100 .





, z , , X Y . – "" .   , ( 0 180° ) . ( , , ). , L , ,





, , - , , L, , L . – . : "" , , . ?





, . , , , , z Rxy. , X Y. , " ", , .





-, ? , , ... , (, , ) , . , . , , 99%- , , 97%-. , , . , 10000 Rxy=0.25 ( 3/sqrt(N) z99=0.03), X Y . z !





, , , . . - , . , , , X Y (Rxy=0.25 10000) X Y.





, ?





2. –

, , .





: 10000 "" ( , , ..) |Rxy| > 0.1 . , , 0.01.





: , , , Rxy , 0.1. – . , . , "" . – , , . , ? ...





. , , ( , 5 , ):





Der Wasserstand in einem Brunnen in Kamtschatka (oben) und die motorische Aktivität kolumbianischer Kakerlaken (unten).  Die motorische Aktivität wurde im Rahmen eines Experiments zur Vorhersage von Erdbeben mit einer biologischen Methode automatisch gemessen
() (). ,

, Rxy= –0.35 20 000:





Übrigens ein sehr aufschlussreiches Bild!  Einerseits zeigt das Korrelationsfeld deutlich, dass die Beziehung zwischen den Variablen ziemlich vage ist.  Andererseits wird das formale Signifikanzniveau von 99%, das in diesem Fall 0,02 entspricht, um zwei Größenordnungen überschritten.  Das heißt, die Kriterien besagen eindeutig, dass diese Korrelation nicht zufällig ist.  Es scheint mir allein, dass diese beiden Aussagen irgendwie nicht ganz ideal miteinander übereinstimmen?
, ! , , . - 99%- , 0.02, . , , . , - ?

Rxy= +0.16. , 99%- . - ?!





. , 1975-1985 , 20 ( ). , , 2800 (10.7 ) 1955-1965 . , . ! Rxy , , . 99%- . -





, NN 1-6 +0.04, +0.12, -0.01, +0.28, +0.45 +0.17  3800 , z99=0.05. 15 99%- 9 ...





, . , – , . ! , . - ( 30 ) – -. , - ( +100 ), ( ). , 1899 ( ), , . , ( ), ! , , Rxy, .





: " " , – . , N, z. , [-z, +z], .





, ? "" ? , ""   ? ( , - ), ?!





, , , . , . ( , , : , , ). – , . , , / , . , , , Rxy. , – .





– , – . , , , , , (, , ..). , , " " .









, , ( ), . , . (, ). , . , , , ...





, !





. , !





3.

, , . , . , "" , , , .





, – . - , . , . , . , , , , . – , .





. , , . , t . t t+dt . , , , . , . , . . , .





, , , ? , ?! ( ;-)





, . - . , , , ! , , - . ! , X Y, X – Y. , , , . .





, . , .. , . .





, , – . ( , ), . . , , . , , ?





.





, (, , ) . ( , ), . , . , " " – ( ). ,





, - , ..





, W T b. , b - 0.5 2.0. ( b=2), . ( t+1) t . , . , .





Beispiele fĂĽr Modellreihen mit einem Potenzgesetzspektrum.  Der Leistungsparameter b ist in den Diagrammen gekennzeichnet
. b

b, . , b, . , , . , .





, , , - Rxy. , .





: , , , . , , - , ,





, . , " " , |Rxy| >> z, Rxy = 0. , , . , () , . ,





:

1) X Y

2) - X Y

3) X Y –

(.. (Xi, Yi), )





Rxy , , z, z - N, 2.









, , ( , ), . , , Rxy.





4.

, . - . X Y .





  1. , , , X Y. , .





  2. X Y. – Rxy.





  3. Rxy , – , 1, 2 3 – .





  4. Rxy . , Rxy , , . , 1, 2 3 – .





  5. , , X Y, . , 2 3, 1. , : !





, "" . z, , z , Rxy . , " " . , .





, ,





, , . S(t) (t=0,1,... 1000000). : P(0)=0, P(t+1)=P(t)+S(t). P(t). ( ). , . , z Rxy . . , , ?





, b=[0.5, 2.0]. , , – -, . , , . , . , , ±1. , . , , . , – (= ) . z Rxy N=2. z ?





, - .





, - . , .. - "", , , (, , ..); , ... , , ...





  1. – ! , - . - . , (= ) ( ) . , .





  2. , , ! , . , ( ). ( X Y), . , Rxy X Y, t. t, , . Rxy t, , .





  3. , . , . , - (, ) , , , . , !





  4. , , , , , , . , , " ", . , - . , , , .





  5. , , ? , , , ..? ? . . , , .





P.S. .. .






:

, , ? 





-, . - , , . "" , , - : ! - , ( ) ( ). , , , -. ,





- , ( ). . , . , , - “ ”, -. , . , , . . , . , , , (- - , ), - ..





Man kann mit Sicherheit sagen, dass für die überwiegende Mehrheit der während der Langzeitüberwachung empfangenen Signale die CLT-Bedingungen nicht erfüllt sind. Erstens gibt es keine Garantie dafür, dass das Verhalten der kontrollierten Größe von vielen kleinen und unabhängigen kausalen Faktoren abhängt - im Gegenteil, sie sind normalerweise miteinander korreliert, und der Beitrag einiger ist maßgebend. Umso wichtiger ist es, dass praktisch alle natürlichen Prozesse nicht stationär sind, was sie sofort über den Rahmen von Phänomenen hinausführt, auf die die CLT angewendet werden kann. Dies ist jedoch bereits ein separates Thema, das im dritten Teil des Artikels behandelt wird .








All Articles