7. Zeitreihenanalyse Flashcards

1
Q

Was ist die Zeitreihenanalyse?

A

Analyse einer Vielzahl von Messzeitpunkten

mind.50-100

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2
Q

Zeitreihenanalse: was sind die Ziele?

A

— Ermittlung von zyklischen Phänomenen
z.B saisonale Effekte
— Vorhersage von zukünftigen Ereignissen/Verläufen
z.B. Vorhersage von Therapieverläufen

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3
Q

Erfasse was mit dem Begriff „Autokorrelationen“ gemeint ist.

A

Korrelationen zwischen Messzeitpunkten mit Abstand „k“ (lag)

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4
Q

Abstand „k“?

A

lag

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5
Q

Erfasse saisonale Abhängigkeit.

Nenne ein Beispiel.

A

ein Muster, welches alle „k“ Elemente auftritt

z.B. Verlauf der Anzahl der Flugreisen im Laufe der Jahre

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6
Q

Nenne ein Beispiel für Zeitreihenanalysen

A

ARIMA-Modell

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7
Q

Arima-Modell — wofür steht ARIMA?

A

AutoRegressive Integrated Moving Average model

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8
Q

ARIMA-Modell — Funktion?

A

Beschreibung der Systematik einer Zeitreihe, anhand 3 Parametern

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9
Q

Was sind die drei Parametern des ARIMA-Modells?

A

p
d
q

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10
Q

ARIMA-Modell: Parameter

Wofür steht „p“?

A

Anzahl der autoregressiven Anteile der Zeitreihe

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11
Q

ARIMA-Modell: Parameter

Wofür steht „d“?

A

Anzahl der notwendigen Differenzierungen um eine Zeitreihe stationär zu machen

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12
Q

ARIMA-Modell: Parameter

Wofür steht „q“?

A

Anzahl der moving-Average-Komponenten der Zeitreihe

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13
Q

Wann wird ein Merkmal als STATIONÄR bezeichnet?

A

falls die Verteilungsmerkmale
(Mittelwert, Varianz, Schiefe, Exzess)
von Stichproben aus der Zeitreihe nicht vom absoluten Zeitpunkt ihrer Ziehung abhängen

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14
Q

Wann liegt ein Trend vor?

A

wenn der Mittelwert von Stichproben aus der Zeitreihe sich systematisch ändert

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15
Q

Warum ist eine Zeitreihe häufig NICHT STATIONÄR?

A

wegen einem Trends

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16
Q

Was muss mit einer nicht stationären Zeitreihe gemacht werden?

A

Differenzierung

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17
Q

Differenzierung: was ist der Ziel?

A

Stationarität zu erreichen

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18
Q

Erklaere den Prozess der Differenzierung

A
  • paarweise Differenzbildung resultiert in eine neue Zeitreihe
  • z.b. 2,4,6,8,10 –> 2,2,2,2
  • muss gelegnetlich mehrmals wiederholt werden bis sich eine stationaere Zeitreihe ergibt
    z.b. 1, 4, 9, 16, 25 –> 3, 5, 7, 9 –> 2, 2, 2
    d = 2
    ARIMA (0, 2, 0)
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19
Q

Differenzierung: meist ist jedoch eine vollstaendige “Verflachung” der Zeitreihe…

A
  • nicht moeglich

- nicht sinnvoll, da saisonale Effekte ermittelt werden sollen

20
Q

Differenzierung: warum ist eine vollstaendige “Verflachung” der Zeitreihe nicht inhaltlich sinnvoll?

A

da saisonale Effekte ermittelt werden sollen

21
Q

Erfasse was mit “streng stationaer” gemeint ist.

A
  • wenn die Verteilungskennwerte in allen moeglichen Teilstichproben identisch sind
  • —> d.h. Kennwerte sind unabhaengig von der Zeit
22
Q

Erfasse was mit “schwach” stationaer gemeint ist.

A
  • Mittelwert und Kovarianzen innerhalb der SP sollten unabhaengig von der Zeit sein
23
Q

Stationaritaet “zweiter Ordnung”

A

Wenn Mittelwert und Kovarianzen innerhalb der SP unabhaengig von der Zeit sind

24
Q

Was wird mit “integrated” gemeint?

A

stationaer nach differenzbildung

25
Wann kann Parameter P eingesetzt werden?
- nach Parameter d | - wenn festgestellt ist dass die Zeitreihe stationaer ist
26
Was untersucht Parameter P?
die Autokorrelationsstruktur der Zeitreihe
27
Parameter P: Vorteile bzgl. Lags
je mehr lags, desto praeziser
28
Parameter P: Nachteile bzgl. Lags
sehr viele Lags: - komplexe Gleichungen zur Vorhersage des naechsten - Messzeitpunktes komplexe Modelle
29
Was bestimmt Parameter q?
Wie viele vorgehende zufaellige Fehler in der Modellierung beruecksichtigt werden.
30
Erfasse was bei "error propagation" gemeint ist.
Die von dem AR-Modell vorhergesagten Messwerte koennen von vorgehenden Messfehlern abhaengen.
31
Erfasse die Zussamenhaenge des AR-Modells.
- Zusammenhang zwischen Messwerte | - KEIN Zusammenhang zwischen den Messfehlern
32
Erfasse was mit "random shock" gemeint ist.
ein zufaelliger FEHLER beeinflusst die Beobachtung
33
Nenne die moeglichen Veraenderungen in einer Zeitreihe.
1) Aenderung im TREND 2) Aenderung im NIVEAU 3) Kompensatorische VARIABILITAETSAENDERUNG
34
Was fuehrt zu moegliche Effekte in einer Zeitreihe?
eine Intervention
35
1) Aenderung im TREND: - was heisst das? - was fuer Arten gibt es?
- Aenderung in der Steigung | - abrupt / verzoegert
36
2) Aenderung im NIVEAU - was heisst das? - was fuer Arten gibt es?
- Aenderung in der Mittleren Anzahl | - Abrupt / verzoegert
37
3) Kompensatorische Variablitaet
die Intervention loest eine Aenderung der Variabilitaet aus
38
Ein Synonym fuer Intervention
Treatment
39
Entfernung eines Treatments
Unterschied sollte nach der Entfernung des Treatment wieder zurueck gehen VORAUSSETZUNG: temporaere Treatment-wirkung
40
Verzoegertes Treatment
- kaum Alternativerklaerungen moeglich | - Externe Validitaet erhoeht - da Effekt in 2 Populationen zu 2 Zeitpunkten
41
Unterbrochener Zeitreihen: Probleme
1) langsame und graduelle Implementierung --> Diffusion 2) unbekanntes Intervall zwischen Ursache und Effekt 3) zu urze Zeitreihen 4) Beschraenkung von Archivdaten
42
Probleme bei unterborchener Zeitreihen: Archivdaten
- Datenqualitaet schwer zu bewerten - schlechte Qualitaet - Verfaelschungsgefahr --> durch Veraenderung des Konstrukts ueber die Zeit
43
Probleme bei unterborchener Zeitreihen: Diffusion
- schrittweise Interventionen | z. B. Schulungsprogramme (klinisches Personal kann nicht zu identischem Zeitpunkt komplett geschult werden)
44
Probleme bei unterborchener Zeitreihen: Unbekanntes Interval
- zeitlicher Verzoegerung z.B. Lungenkrebs beim Rauchen | - Verwaesserung des Effekts
45
Probleme bei unterborchener Zeitreihen: zu Kurz
- mind. 100N - 50 vor X, 50 nach X - je groesser der lag, desto relevanter ist die Anzahl der Messzeitpunkte