一阶差分是指从时间序列中每个点减去它前面的点,得到的新序列是原始序列的一阶差分序列。具体来说,如果 ( Y_t ) 是原始序列中的第 ( t ) 个观测值,其一阶差分 ( \Delta Y_t ) 计算如下:
[ \Delta Y_t = Yt - Y{t-1} ]
这里的 ( t ) 通常是时间序列的索引,表示第 ( t ) 个时间点,而 ( t-1 ) 表示前一个时间点。
在你的能源消费数据中,如果我们有连续两年的数据,比如第 ( t ) 年和第 ( t-1 ) 年的数据分别是:
那么一阶差分 ( \Delta Y_t ) 就是:
[ \Delta Y_t = Yt - Y{t-1} ]
这表示2013年与2012年能源消费量的变化量。换句话说,一阶差分去除的是序列中相邻两个时间点之间的变化,从而消除了序列随时间增长的趋势。
在实际应用中,进行一阶差分后,原始序列中的每个点都不再存在,而是转变成了反映变化量的新的序列。这个过程对于检测和消除时间序列中的趋势成分是非常有用的,特别是当我们需要满足某些统计模型(如ARIMA模型或线性回归模型)对数据平稳性的要求时。