【摘 要】科學準確的預(yù)測活動,對預(yù)防和打擊恐怖主義活動具有十分重要的意義。本文根據(jù)恐怖活動的歷史資料,提出一種基于ARMA的預(yù)測模型,對歐洲地區(qū)1970年至2010的恐怖活動數(shù)據(jù)進行了平穩(wěn)化處理,對模型進行了定階和優(yōu)化,并運用模型對歐洲地區(qū)的恐怖活動進行了預(yù)測。實驗結(jié)果表明,預(yù)測曲線能夠很好的擬合實際曲線,具有良好的精度,滿足恐怖活動的預(yù)測要求。
【關(guān)鍵詞】恐怖活動 時間序列 自回歸移動平均模型 預(yù)測
一、引言
美國的Walter Enders和Todd Sandler將微觀經(jīng)濟學原理運用于跨國恐怖主義的研究,對恐怖主義研究提供了新的思路和方法。本文在此基礎(chǔ)上,提出一種基于ARMA模型的方法對恐怖活動進行動態(tài)分析,從而對恐怖活動進行預(yù)測。恐怖活動由于受到各種外界環(huán)境和自身條件的影響,具有突發(fā)性、周期性、和非線性變化規(guī)律,要對恐怖活動進行準確預(yù)測,必須同時考慮這些特點。ARMA模型為恐怖活動預(yù)測提供了新的途徑,同時對有效防范和打擊恐怖主義起到了積極的作用。
二、恐怖活動的ARMA建模與求解
(一)數(shù)據(jù)觀察和預(yù)處理
對收集的數(shù)據(jù)進行觀察和檢驗,把握時間序列發(fā)展變化的特征。對數(shù)據(jù)的觀察和檢驗可以通過圖形方法或統(tǒng)計檢驗方法實現(xiàn)。
檢驗時間序列樣本的平穩(wěn)性、正態(tài)性、周期性、零均值,進行必要的數(shù)據(jù)處理變換。通過轉(zhuǎn)換,一方面能夠使序列的特征體現(xiàn)得更加明顯,利于模型分析的選擇;另一方面將非平穩(wěn)的時間序列轉(zhuǎn)換為平穩(wěn)的時間序列。
(二)模型識別
模型識別階段主要通過自相關(guān)圖法,通過讀ACF和PACF圖為目標序列定階,然后采用AIC(Akaike Information Criterion)或SBC(Schwartz Bayesian Criterion)準則進行模型篩選,其計算式如下[1]:
AIC=Tln(殘差平方和)+2n (3)
SBC=Tln(殘差平方和)+nln(T) (4)
其中,n為帶估計參數(shù),T為可用的觀測值個數(shù)。
采用最大似然估計或最小二乘估計等方法估計a、β參數(shù)值,從而獲得模型的最優(yōu)參數(shù)。
(三)模型預(yù)測
假如某個觀察值序列通過序列預(yù)處理, 可以判定為平穩(wěn)非白噪聲序列, 我們就可以利用模型對該序列建模。
三、恐怖活動預(yù)測實例分析
本文結(jié)合SPSS 17.0軟件對1970年到2009歐洲地區(qū)恐怖活動進行時間序列分析,然后對2010年前半年的恐怖活動進行預(yù)測。觀測恐怖活動的時間序列如圖1所示:
(一)模型定階。觀測差分后數(shù)據(jù)的ACF圖和PACF圖,差分后數(shù)據(jù)的ACF圖是拖尾的,PACF圖是截尾的,因此考慮使用移動平均MA(1)模型[2]。因為一階差分后數(shù)據(jù)的ACF圖在滯后一期后顯著為零,PACF圖在滯后三期后顯著為零,因此同樣考慮使用ARIMA(3,1,1)模型。進一步比較兩個模型的AIC值和SBC值,根據(jù)AIC值和SBC最小化原則,發(fā)現(xiàn)MA(1)模型效果較優(yōu)于ARIMA(3,1,1)。
(二)參數(shù)估計。本文采用的是非條件的最小二乘法,通過求殘差平方和的最小值獲得參數(shù)估計[3]。
當序列長度為中等或較大時, 非條件的二乘估計得到的參數(shù)估計與極大似然估計非常接近。模型參數(shù)估計值如表1,有表1可見模型參數(shù)估計均通過了檢驗。
估計SEtSig
常數(shù)0.0670.2110.3200.749
差分1
MA(1)0.7360.03222.8920.000
表1:模型參
由此可定義模型形式為:(3)
(三)模型檢驗
由圖4中實際恐怖活動事件序列與擬合曲線的對比圖可以看出,擬合結(jié)果良好。
四、模型預(yù)測
根據(jù)以上分析可知該模型是比較理想的,將該模型用于2010年恐怖活動的預(yù)測,期預(yù)測值與預(yù)測誤差如表2:
五、結(jié)論
有效的預(yù)測恐怖活動的發(fā)生,對于有針對性的預(yù)防恐怖活動,在最大程度上打擊恐怖主義具有積極的作用。利用自回歸移動平均模型對恐怖活動進行分析,實驗結(jié)果表明,本文提出的預(yù)測模型能夠很好的擬合恐怖活動歷史發(fā)生數(shù)據(jù),并對短期內(nèi)的恐怖活動進行有效預(yù)測。預(yù)測模型的提出對于有針對性的恐怖活動預(yù)防有積極的作用。
參考文獻:
[1] Walter Enders.應(yīng)用計量經(jīng)濟學 時間序列分析[M].北京:高等教育出版社.
[2] 劉曉宏,金丕煥,陳啟明.ARIMA模型中時間序列平穩(wěn)性的統(tǒng)計檢驗方法及應(yīng)用[J].中國衛(wèi)生統(tǒng)計 1998,15(3):12-14.
[3] 薛薇.SPSS統(tǒng)計分析方法及應(yīng)用 [M].北京:電子工業(yè)出版社.2004.453-455
作者簡介:
龍濤(1989-),男(漢族),貴州遵義人,碩士研究生。研究方向:軍事裝備學(非致性武器研究)。