Séries temporelles avec R

Yves Aragon

Description

Ce livre étudie sous un angle original le concept de « série temporelle », dont la complexité théorique et l’utilisation sont souvent source de difficultés. La théorie distingue par exemple les notions de séries « stationnaire » et « non stationnaire », mais il n’est pas rare de pou­voir modéliser une série par deux modèles incompatibles. De plus, un peu d’intimité avec les séries montre qu’on peut s’appuyer sur des graphiques variés pour en comprendre assez rapidement la structure, avant toute modélisation.

Ainsi, au lieu d’étudier des méthodes de modélisation, puis de les illus­trer, l’auteur prend ici le parti de s’intéresser à un nombre limité de séries afin de trouver ce qu’on peut dire de chacune. Avant d’aborder ces études de cas, il procède à quelques rappels et présente les gra­phiques pour séries temporelles générées avec R. Il revient ensuite sur des notions fondamentales de statistique mathématique, puis ré­vise les concepts et les modèles classiques de séries. Il présente les structures de séries temporelles dans R et leur importation. Il revisite le lissage exponentiel à la lumière des travaux les plus récents. Un chapitre est consacré à la simulation. Sept séries sont ensuite étudiées en confrontant plusieurs approches.

[…] la  lecture de cet ouvrage, couplée avec les mises en œuvre qui y sont indiquées, permettra au lecteur de s’initier à la démarche à suivre, dès les « explorations » qui précèdent les modélisations, devant des séries de natures différentes et, surtout, impliquant des questionne­ments divers en fonction des besoins des fournisseurs et utilisateurs… De cet ouvrage ressort en particulier une « déontologie » dans l’approche d’une série temporelle, faite d’opiniâtreté dans la recherche du (ou des) modèle(s) pertinent(s) et de lucidité devant ce que les modèles « captent » ou ne captent pas.

Sujets

• Sciences & Techniques
• Informatique
• Computer Science
• Computers
• mathématique

Informations

• Publié par: EDP Sciences
• Date de parution: 10 mars 2016
• Nombre de lectures: 7
• EAN13: 9782759819942
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 1 Mo

Extrait

Séries temporelles avecR

Yves Aragon

Séries temporelles avec R

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Yves Aragon

Séries temporelles avec R

ISBN: 978-2-7598-1779-5

c 2016, EDP Sciences, 17, avenue du Hoggar, BP 112, Parc d’activités de Courtabœuf, 91944 Les Ulis Cedex A

Imprimé en France

Tous droits de traduction, d’adaptation et de reproduction par tous procédés réservés pour tous pays. Toute reproduction ou représentation intégrale ou partielle, par quelque procédé que ce soit, des pages publiées dans le présent ouvrage, faite sans l’autorisation de l’éditeur est illicite et constitue une contrefaçon. Seules sont autorisées, d’une part, les reproductions strictement réservées à l’usage privé du copiste et non destinées à une utili- sation collective, et d’autre part, les courtes citations justifiées par le caractère scientifique ou d’information de l’œuvre dans laquelle elles sont incorporées (art. L. 122-4, L. 122-5 et L. 335-2 du Code de la propriété intellectuelle). Des photocopies payantes peuvent être réalisées avec l’accord de l’éditeur. S’adresser au : Centre français d’exploitation du droit de copie, 3, rue Hautefeuille, 75006 Paris. Tél. : [phone].

Collection Pratique R dirigée par Pierre-André Cornillon et Eric Matzner-Løber Département MASS Université Rennes-2-Haute-Bretagne France

Comité éditorial

Eva Cantoni Institut de recherche en statistique & Département d’économétrie Université de Genève Suisse

Rémy Drouilhet Laboratoire Jean Kuntzmann Université Pierre Mendes France Grenoble, France

Ana Karina Fermin Rodriguez Laboratoire Modal’X Université Paris Ouest Nanterre La défense, France

François Husson Département Sciences de l’ingénieur Agrocampus Ouest France Pierre Lafaye de Micheaux Département de Mathématiques et Statistique Université de Montréal Canada

Sébastien Marque Président Société Capionis Bordeaux France

Déjà paru dans la même collection : Psychologie statistique avec R Yvonnick Noël, 2015 ISBN : 978-2-7598-1736-8 – EDP Sciences Réseaux bayésiens avec R Jean-Baptiste Denis, Marco Scutati, 2014 ISBN : 978-2-7598-1198-4 – EDP Sciences Analyse factorielle multiple avec R Jérôme Pagès, 2013 ISBN : 978-2-7598-0963-9 – EDP Sciences Régression avec R Pierre-André Cornillon, Eric Matzner-Løber, 2011 ISBN : 978-2-8178-0184-1 – Springer Méthodes de Monte-Carlo avec R Christian P. Robert, George Casella, 2011 ISBN : 978-2-8178-0181-0 – Springer

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PREFACE C’est un réel plaisir de vous inviter à entrer dans le monde des séries chronolo- giques en utilisant cet excellent livre, écrit par Yves Aragon, professeur émérite à l’université Toulouse 1 Capitole. Le contenu est présenté de manière efficace et pragmatique, ce qui le rend très accessible non seulement aux chercheurs, mais aussi aux utilisateurs non univer- sitaires. Celà est très important, parce que de tous les côtés de presque tous les océans, il y a une forte demande de praticiens en statistique appliquée (discipline également connue sous le nom d’Analyticsdans le monde de l’entreprise). L’esprit du volume est tout à fait celui de la revueCase Studies in Business, Indus- try and Government Statistics(CSBIGS), dont le professeur Aragon est membre de l’équipe éditoriale. Cette revue a été fondée il y a plusieurs années pour ré- pondre à la demande des praticiens ainsi que des chercheurs, pour des cas qui privilégient les approches pratiques et comportent des données permettant de re- produire les analyses. Ce même esprit anime également le programme exceptionnel de statistiques appliquées à l’université de Toulouse 1 Capitole, dirigé par le profes- seur Christine Thomas-Agnan (coéditeur Europe pour CSBIGS), où le professeur Aragon a enseigné de nombreuses années. Le choix du logiciel de statistiqueR, et la fourniture de codeRet de données permettant aux lecteurs de s’entraîner, ajoutent encore à l’intérêt de ce livre.R, déjà largement utilisé dans les milieux universitaires, est un outil de plus en plus important pour les praticiens dans le monde de l’entreprise. Dans la formation des  étudiants à l’université de Bentley enAnalytics, l’accent est mis sur le trio SAS ,   IBM SPSS etR. Les étudiants sont encouragés à prendre un cours pratique de séries chronologiques basé surR, non seulement parce que l’étude des séries chronologiques est importante, mais parce que les employeurs veulent embaucher des analystes maîtrisantR; ce langage doit donc être ajouté aucurriculum vitæ. L’ouvrage aborde l’étude de séries temporelles avec une approche claire et logique. Il commence par les moindres carrés ordinaires, en soulignant les limites de la méthode (car les erreurs sont corrélées dans de nombreux cas). Puis il conduit le lecteur vers le modèle ARIMA et ses extensions, y compris les modèles avec hétéroscédasticité conditionnelle. Un aspect particulièrement intéressant du livre est l’utilisation de la simulation comme outil de validation pour les modèles de séries chronologiques. Le volume présente plusieurs cas fascinants, y compris une étude du trafic de passagers à l’aéroport de Toulouse-Blagnac avant et après les attaques terroristes du 11 septembre 2001. J’espère qu’il y aura bientôt une traduction en anglais de cet ouvrage, afin que les lecteurs qui n’ont pas de compétences en français, puissent en bénéficier. Ce serait la cerise sur le gâteau.

Professeur Dominique Haughton, Bentley University.

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REMERCIEMENTS

Un certain nombre de collègues m’ont apporté une aide décisive dans l’élaboration de cet ouvrage. Thibault Laurent a prêté attention de manière spontanée et désintéressée à mon travail, et relu minutieusement de larges pans du manuscrit. Il m’a fait mesurer toute la puissance de Sweave et exploiter son automatisation par Make. Plus lar- gement, j’ai bénéficié de sa connaissance étendue et précise deR. Il a amélioré très sensiblement le code des exemples et levé toutes les difficultés de programmation en expert. Il s’est chargé du package et du site du livre. Pour la réédition de 2015, j’ai eu de nouveau recours à son solide savoir et à sa disponibilité pour mettre à jour mes connaissances de l’environnementR. Nadine Galy, professeur à l’ESC de Toulouse, m’a suggéré des séries financières avec leurs problématiques. Michel Simioni, directeur de recherche à l’INRA, et Anne Vanhems, professeur à l’ESC de Toulouse, ont relu attentivement certains chapitres. Leurs questions m’ont amené à clarifier plusieurs points. Cet ouvrage est issu d’un cours en master Statistique et économétrie, appuyé surR pendant quelques années ; des étudiants de ce master, aussi bien en face à face qu’à distance, ainsi que des étudiants inconnus qui ont consulté des parties du cours sur Internet, m’ont signalé des points épineux. J’ai pu ainsi améliorer l’exposé. Ce travail utilise tantôt des données classiques, ce qui permet au lecteur de com- parer notre approche à d’autres démarches, tantôt des données nouvelles. Ces dernières, originales sans être confidentielles, ne sont pas faciles à obtenir. Le SRISE-DRAAF Champagne-Ardenne m’a facilité l’accès à la série sur le vin de Champagne. Le service de la statistique et de la prospective du ministère de l’Ali- mentation, de l’Agriculture et de la Pêche a mis à ma disposition ses données sur la collecte mensuelle de lait. La chambre régionale de commerce et d’industrie Midi-Pyrénées m’a fourni les données de trafic de l’aéroport de Toulouse-Blagnac. Les relectures et conseils de Pierre-André Cornillon et Eric Matzner-Løber ont largement contribué à rendre le livre plus clair. Charles Ruelle de Springer-Verlag, d’emblée intéressé par cet ouvrage, présent à chaque étape du travail, m’a piloté de bonne grâce. Que tous ces collaborateurs, connus ou inconnus, qui ont permis de transformer un travail assez solitaire en un travail d’équipe, veuillent bien accepter mes très vifs remerciements. Bien entendu, je suis seul responsable des fautes et imprécisions qui subsisteraient dans la version finale.