Прогнозирование с использованием моделей временных рядов является одним из наиболее простых и распространенных способов прогнозирования социально-экономических показателей. Напомним, что в данном случае под прогнозом (или ), полученным в момент времени Т на h шагов вперед (h>0), понимается условное математическое ожидание значения при наличии информации о данном временном ряде (и только о нем) на момент времени Т, т.е.
Аналогичными свойствами обладают прогнозы временных рядов, являющихся стационарными относительно детерминированного тренда. Различие состоит лишь в том, что в этом случае безусловное математическое ожидание не является конечным и не зависящим от времени, а прямо зависит от характеристик детерминированного тренда и, соответственно стремится к бесконечности при увеличении горизонта прогнозирования.
Таким образом, если временной ряд является стационарным в широком смысле (или стационарным относительно детерминированного тренда), то прогнозы, полученные с использованием адекватной модели временных рядов, являются устойчивыми с точки зрения сходимости последовательностей как самих прогнозов, так и их ошибок (точнее, дисперсий ошибок прогнозирования) к некоторым константам.
Если же временной ряд является интегрированным случайным процессом любого порядка, то, во-первых, прогноз для такого ряда зависит от значения временного ряда в момент прогнозирования и не имеет конечного предела при увеличении горизонта прогнозирования, а, во-вторых, дисперсия ошибки прогнозирования стремится к бесконечности при увеличении горизонта прогнозирования, т.е. в отличие от стационарного случая ошибки прогнозирования накапливаются9 при стремлении h к бесконечности. Иными словами, точность прогноза, получаемого для нестационарного временного ряда, снижается при увеличении горизонта прогнозирования.
Известно, что проблему наличия единичных корней у временных рядов можно решать несколькими способами. Применительно к вопросу о качестве получаемых прогнозов можно сказать, что предварительное тестирование рядов на наличие единичных корней и последующее построение моделей в разностях позволяют улучшить качество прогнозов.
Ещеодним способом решения проблемы наличия стохастического тренда в данных (но уже многомерных временных рядов) является оценка так называемых моделей коррекции ошибок, в которые включаются не только разности нестационарных рядов, но и (если они существуют) запаздывающие на один шаг их стационарные линейные комбинации, отражающие долгосрочные связи между переменными и с этой точки зрения являющиеся более предпочтительными по сравнению с моделями в разностях, которые отражают лишь краткосрочную динамику ряда.
Кроме того, использование моделей многомерных временных рядов может улучшить качество прогнозов и в случае, когда многомерный временной ряд является стационарным. Обоснование этой гипотезы стандартное: привлечение информации о причинных связях должно повлечь за собой улучшение качества прогнозов. Стандартные модели, которые используются в такой ситуации, - это модели векторной авторегрессии порядка p (VAR(р)).
Как и в случае одномерного временного ряда, под прогнозом понимается условное математическое ожидание значения при наличии информации о данном временном ряде (и только о нем) на момент времени Т. Различие заключается в том, что в данном случае - это многомерный временной ряд.