Section 3 : ANALYSE STATISTIQUE
3.1 ANALYSE DE LA VARIANCE :
L'examen visuel graphique ou du tableau ne permet pas toujours
de déterminer avec certitude l'existence d'une saisonnalité, du
surcroît il est interdit l'automatisme de traitement qui peut
s'avérer nécessaire dans le cas d'un nombre important de
séries à examiner. Le test de Fisher à partir de l'analyse
de la variance permet de pallier ces deux inconvénients.
Test de la tendance :
Ce test est construit à partir des hypothèses
suivantes :
H0 : <il n'y a pas une tendance> contre H1 : <il y a une
tendance> en calculant :
Fcalc
|
=
|
VarA VarR
|
si F calcF tab (N1;(N1)(P1))
au seuil
> ---á, on rejette H0
á
|
Test de la saisonnalité
:
On teste : H0 : <il n'y a pas de saisonnalité>
contre H1 <il y a une saisonnalité>, en calculant :
VarP
=
VarR
Tel que :
si Fcalc F tab (P1;(N1)(P1))
au seuil
> --- á, on rejette H0
á
Fcalc
VarA = Variance annuelle = SA /(N
-1)
VarR = Variance résiduelle = SR
/(P - 1)(N -1) VarP = Variance
périodique = SP /(P -1) VarT = Variance
totale = ST /(NP -1)
Somme des carrés
|
Degré de liberté
|
Désignation
|
Variance
|
2
S= N ? x- x
P ( .j..)(P
J
|
-1)
|
Variance Période
|
VarP = SP /(P -1)
|
2
S=?x- x
A (i. ..)(N
i
|
- 1)
|
Variance Année
|
VarA = SA /(N -1)
|
S= ? ? x- x- x+
x
R ( iji..j ..)
i J
|
--Variance
(P1)(N1)
|
Résidu
|
VarR = SR/(P - 1)(N -1)
|
ST=SP+SA+SR
|
(NP- 1)
|
Variance Totale
|
VarA = ST/(NP-1)
|
3.2 TEST DE STA TIONNARITE :
Avant tout traitement d'une série chronologique, il est
nécessaire de vérifier la vraisemblance de l'hypothèse de
stationnarité de cette série.
Une série chronologique est stationnaire lorsqu'elle est
de :
- Moyenne constante (pas de tendance)
- Variance constante
La stationnarité peur se faire par une simple
différenciation de la série concernée, jusqu'à un
certain ordre ou en prenant le logarithme des observations pour stabiliser la
variance. Les cas les plus fréquents de non-stationnarité sont
analysés à partir de deux types de processus :
Processus TS (Trend Stationnary)
:
Il est écrit sous la forme Xt = F t +
åt ou est une fonction polynomiale du temps et t
Ft
un bruit blanc. La non stationnarité de ce processus est
due au fait que son espérance dépend du temps.
Le processus le plus simple est représenté par une
fonction polynomiale de degré 1 :
Xt =á0+á1t+åt
Pour rendre ce processus stationnaire, il suffit d'estimer les
coefficients á0 et á1 par la méthode des Moindres
Carrés Ordinaires (MCO) et de retrancher de la valeur
estimée ~ ~
Xt= á 0+ á 1t.
Processus DS (Difference Stationnary)
:
Il s'écrit sous la forme Xt = Xt -1 +
c + åt ou c est constante
réelle et åt peut être un bruit
blanc. Deux types de processus DS sont définit selon la valeur de
c :
Si c ~ 0 le processus est dit DS avec dérive
Si c = 0 le processus est dit DS sans dérive
On peut rendre ce type de processus stationnaire par
l'utilisation d'un filtre aux
différences (1- L)d Xt
= +c + åt.
Pour d=1 on a : (1-L)Xt=+c+åt ?
Xt=Xt-1+c+åt Tests de racine
unitaire de Dickey & Fuller : 1-Test de Dickey-Fuller simple
:
Les tests proposés par Dickey & Fuller permettent de
déceler le type de nonstationnarité de la série, ils sont
fondés sur les trois modèles suivants :
Modèle [1] : ÄXt =öXt -1 +
åt modèle AR (1) sans constante
Modèle [2] : ÄXt =öX t
-1 + c + åt modèle AR (1) avec constante
Modèle [3] : ÄXt =öXt - 1 +
c + bt + åt modèle AR (1) avec
constante et tendance.
Si dans ces rois modèles J = 0 alors, le processus
contient une racine unitaire et par conséquent il est
non-stationnaire.
Les hypothèses de ces tests sont :
H0 : J = 0 contre H1 : J < 0
Si dans les trois modèles, l'hypothèse nulle est
vérifiée, le processus est alors nonstationnaire.
Remarque : Si la tendance
est significative, la non-stationnarité est de type TS, sinon elle est
de type DS.
2-Test de Dickey & Fuller augmenté
:
Dans les modèles précédents,
utilisés pour les tests de Dickey-Fuller simples, le processus est, par
hypothèse, un bruit blanc. Or il n'y a aucune raison pour que, a priori,
l'erreur soit non corrélée ; on appelle tests de Dickey-Fuller
augmentés (DFA, 1981) la prise en compte de cette hypothèse.
Donc, un processus xt obéissant à un
AR(1) à erreurs autocorrélées d'ordre (p-1) est
équivalent à un AR(p) à erreurs non
autocorrélées, le processus a été blanchi.
Les tests de Dickey-Fuller simples peuvent donc lui être
appliqués. Cependant l'écriture du modèle Ax est plus
complexe en raison de la présence des Jj
+
åt
++
cåt
Modèle [4] : 1
XöX-öX-+1
Ä = + ? Ä
ttjtj
p
Modèle [5] : 1
XöX-öX-+1
Ä = + ? Ä
t tjtj
i =
2
p
+++
cbtåt
Modèle [6] : 1
XöX-öX- +1
Ä=+?Ä
ttjt j
i = 2
Essai de modélisation de l'inflation Séries
chronologiques Stratégie de tests de Dickey-
Fuller
Estimation du modèle 3
ÄXt=öXt-1+c+bt+åt
Test de student : b= 0 (Seuils loi normale)
Test H0: (c,b,ö) = (c,0,0) Seuils Fuller
Rejet H0 Rejet H0
H0 acceptée H0 acceptée
ÄX est TS. ÄX t =
c+bt+ å t
X (t) est TS |?|=|i-1
|<1 Xt=(ö-1)Xt-1+c+bt+åt
Rejet H0 acceptée
H0
Test H0 : ö = 0 si t ö >
c(á)H0 est acceptée
Estimation modèle 2
ÄX t =öXt-1+c+åt
Test H0 : ö = 0 si tö >
c(á)H0 est acceptée
Rejet H0 acceptée
H0
Test de student : c= 0 (Seuils loi normale)
|
|
Test H0:(c,ö)=(0,0) Seuils Fuller
|
RejetH0 Rejet H0
H0 acceptée H0
acceptée
X (t) est I (0) + c
Xt = (ö- 1)Xt - 1+ c +
åt
|
Estimation modèle 1 ÄX t =öXt -
1+åt
X (t) est I (1) +c ÄX t = c+
å t
Test H0 : ö = 0 sit ö
> c(á)H0 est acceptée
Rejet H0 acceptée H0
X (t) est I (0)
Xt = (ö- 1)Xt -1 +
åt
|
|
X (t) est I (1)
ÄX t = å t
|
|