Фильтр Бакстера-Кинга

Полосно-пропускающий фильтр Бакстера-Кинга - это метод сглаживания временного ряда, который является модификацией фильтра Ходрика-Прескотта с более широкими возможностями исключения циклической составляющей во временном ряде.

Процедура фильтрации заключается в выделении повторяющейся компоненты временного ряда путём задания ширины колебаний периодической составляющей. Фильтр Бакстера-Кинга - это линейный фильтр, который выделяет из временного ряда Y циклическую составляющую S на основе взвешенного скользящего среднего с определёнными весами. Для вычисления весов задают частоты отсечения, характеризующие допустимые несезонные колебания сглаживаемого ряда.

Пусть wu, wl - верхняя и нижняя частоты отсечения соответственно. Тогда веса Bj для заданного лага/опережения K будут вычисляться по следующим формулам:

Сезонная (циклическая) составляющая исходного ряда рассчитывается по формуле:

где:

Результатом сглаживания является исходный ряд с исключённой сезонной (циклической) составляющей.

Для случая нестационарного временного ряда применяют обобщенный фильтр Бакстера-Кинга. Нестационарность учитывается в матрице весов, которые в обобщенной модели зависят от номера наблюдения. В таком случае формула для расчета сезонной составляющей следующая:

где:

Существуют рекомендуемые значения опережения/лага, верхней и нижней границ частот пропускания в зависимости от календарной динамики исходного ряда:

Динамика Опережение/лаг Нижняя граница Верхняя граница
Годовая 3 2 8
Полугодовая 6 3 16
Квартальная 12 6 32
Месячная 36 8 96
Недельная 156 78 416
5-дневная 783 391,5 2088
7-дневная 1095 547,5 2920

См. также:

Библиотека методов и моделей | Контейнер моделирования: модель «Фильтр Бакстера-Кинга» | Анализ временных рядов: Фильтр Бакстера-Кинга | IModelling.Bpf | ISmBandpassFilter