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MA513

Homework #1

Due date: Thursday, December 28

1.2 What is a time series?Explain the meaning of trend effects,seasonal variations,and  random  error.

1.13  Discuss  the  potential  difficulties  of  forecasting  the  daily  closing price of a specific stock on the New York Stock Exchange.Would the problem be different (harder,easier)if you were asked to forecast the closing price of a group of stocks,all in the same industry(say, the pharmaceutical industry)?

2.35 Consider an N-span moving average where each observation is weighted by a constant,say,a;≥0.Therefore the weighted moving average at the end of period T is

a.Why would you consider using a weighted moving average?

b.Show that the variance of the weighted moving average is Var 

2.36 Consider the Hanning filter.This is a weighted moving average.

a.Find the variance of the weighted moving average for the Hanning

filter.Is this variance smaller than the variance of a simple span-3 moving average with equal weights?

5.For a time series data set with 100 observations.Y₂ =1.76440, =0.85559  and  r,=0.62805.Then  rs  =               

For an approximation of the standard error of rs if the time series is white  noise,we  have  se(rs)≥              ·

3.1 An article in the journal Air and Waste (Update on Ozone Trends in California's  South  Coast  Air  Basin,Vol.43,1993)investigated  the ozone levels in the South Coast Air Basin of California for the years 1976-1991.The author believes that the number of days the ozone levels  exceeded  0.20  ppm(the  response)depends  on  the  seasonal meteorological  index,which  is  the  seasonal  average  850-millibar Temperature (the predictor).Table E3.1 gives the data.

a.  Construct a scatter diagram of the data.

b.  Estimate the prediction equation.

c.Test for  significance of regression.

d.  Calculate the  95%CI  and PI  on  for  a  seasonal  meteorological index value of 17.Interpret these quantities.

e.Analyze the residuals.Is there  evidence of model inadequacy? f.Is there any evidence of autocorrelation in the residuals?

3.22 Analyze the regression model in Exercise 3.1 for leverage and influ- ence.Discuss your results.

3.10 Table B.13 in Appendix B contains hourly yield measurements from a  chemical  process  and  the  process  operating  temperature.Fit  a regression model to these  data,using the temperature  as  the pre- dictor.Analyze the residuals from this model.Is there evidence of autocorrelation in these data?

3.11 The data in Table E3.5 give the percentage share of market of a particular brand of canned peaches (y,)for the past  15 months and the relative selling price(x,).

a.  Fit a simple linear regression model to these data.Plot the resid- uals versus time.Is there any indication of autocorrelation?

b.  Use  the  Durbin-Watson  test  to  determine  if  there  is  positive autocorrelation in the errors.What are your conclusions?

c .Use one iteration of the Cochrane-Orcutt procedure to estimate the  regression  coefficients.Find  the  standard  errors  of  these regression coefficients.

d.  Is  there positive  autocorrelation remaining  after the  first itera- tion?Would you conclude that the iterative parameter estimation technique has been successful?

3.28 Table B.10 in Appendix B presents monthly data on  airline miles flown in the United Kingdom.Fit an appropriate regression model to

these data.Analyze the residuals and comment on model adequacy.