Checking if a time series is homogenous with an homogeneity test in XLSTAT-Time

Conjunto de datos para Pruebas de homogeneidad XLS39.0 KB

Vídeo de tutorial
  • Time Software estadístico para el análisis de series temporales

  • Configuración del sistema

    • Windows:
      • Versiones: 9x/Me/NT/2000/XP/Vista/Win 7
      • Excel: 97 o superior
      • Procesador: 32 o 64 bits
      • Disco duro: 150 Mb
    • Mac OS X:
      • OS: OS X
      • Excel: X, 2004 y 2011
      • Disco duro: 150 Mb

Ventajas

  • Sencillo y dirigido a los usuarios
    Sencillo y dirigido a los usuarios XLSTAT es un software que se integra de forma transparente con Microsoft Excel, que es la hoja de cálculo más difundida del mundo. Esta integración hace que sea una de las herramientas más sencillas para trabajar ya que utiliza la misma filosofía que Microsoft Excel. El programa está disponible en una ficha de XLSTAT. Los análisis se agrupan en menús funcionales. Los cuadros de diálogo están dirigidos a los usuarios, por lo que la preparación de los análisis es tarea sencilla.
  • Resultados y datos compartidos sin dificultad
    Resultados y datos compartidos sin dificultad Una de las mayores ventajas de XLSTAT es la forma transparente con la que se pueden compartir los datos y los resultados. Los resultados se almacenan en Microsoft Excel de modo que cualquier usuario puede acceder a ellos. No es necesario que el destinatario tenga una licencia de XLSTAT o cualquier visor adicional, lo que facilita y rentabiliza el trabajo en equipo. Del mismo modo, es fácil integrar los resultados en otras aplicaciones de Microsoft Office, como PowerPoint, por lo que se pueden crear estupendas presentaciones en cuestión de minutos.
  • Modular
    Modular XLSTAT es un producto modular. XLSTAT-Pro es un módulo principal de estadística de XLSTAT, que incluye todas las funcionalidades dominantes en el análisis estadístico y multivariado. Es posible añadir funciones más avanzadas por medio de módulos complementarios para aplicaciones específicas. De este modo es posible adaptar el software a sus necesidades, aumentando la rentabilidad.
  • Didáctico
    Didáctico Los resultados de XLSTAT están organizados por análisis y es fácil desplazarse por ellos. La información útil se proporciona junto con los resultados para ayudarle en su interpretación.
  • Asequible
    Asequible XLSTAT es una solución completa y modular que se puede ajustar a cualquier necesidad de análisis comercial. Tiene un precio muy razonable, por lo que el retorno de su inversión es casi inmediato. Todas las licencias de XLSTAT incluyen también un servicio de asistencia de la mayor calidad.
  • Accesible: disponible en muchos idiomas
    Accesible: disponible en muchos idiomas Nos hemos asegurado de que XLSTAT sea accesible para todos traduciendo el programa a muchos idiomas, incluyendo chino, inglés, alemán, italiano, japonés, polaco, portugués y español.
  • Automatizable y personalizable
    Automatizable y personalizable La mayoría de las funciones estadísticas disponibles en XLSTAT pueden llamarse directamente desde la ventana Visual Basic de Microsoft Excel. Pueden modificarse e integrarse en código fuente adicional para ajustarse a sus necesidades. Añadir tablas y trazados, así como modificar los resultados existentes se convierte en tarea sencilla. Además, XLSTAT incluye algunas herramientas especiales en los cuadros de diálogo para generar automáticamente el código fuente VBA para reproducir su análisis empleando el editor de VBA o simplemente cargar ajustes predeterminados. Esta automatización de análisis rutinarios sin esfuerzo le ahorrará gran cantidad de tiempo.

Dataset for the homogeneity test of a time series

An Excel sheet with both the data and the results can be downloaded by clicking here.

Data are measures of the flow of a river taken every day during one month (30 measures). Our goal is to check if this time series is homogenous.

Homogeneity tests of a time series

Homogeneity tests involve a large number of tests for which the null hypothesis is that a time series is homogenous between two given times. The variety of the tests comes from the fact that there are many possible alternative hypotheses: change in distribution, changes in average (one or more times) or presence of trend.

The tests presented in this tool correspond to the alternative hypothesis of a single shift. For all tests, XLSTAT provides p-values using Monte Carlo resamplings. Exact calculations are either impossible or too costly in computing time.

Setting up a homogeneity test of a time series

After opening XLSTAT, click the Time button in the ribbon and select Homogeneity tests (see below).

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Once you've clicked on the button, the dialog box appears.

Select the data on the Excel sheet. You have to select the time series “flow”.

As we selected the column title for the series, we leave the option Series labels activated. The dates are in the first column, they correspond to days of the month.

Four tests can be applied: The Pettitt's test, Alexandersson’s SNHT test, Buishand’s test and von Neumann’s ratio test. hom2.gif

In the Options tab, we select Shift <> 0 as alternative hypothesis. It means that there is a shift between two parts of the time series.

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Once you have clicked on the OK button, the computation starts.

Interpreting the results for a homogeneity test of a time series

The results start with the basic statistics associated to the time series.

Then, the results of the first test are displayed. The Pettitt's test is a nonparametric test that requires no assumption about the distribution of data. The Pettitt's test is an adaptation of the rank-based Mann-Whitney test that allows identifying the time at which the shift occurs.

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The p-value shows that the null hypothesis is rejected; we can conclude that there is a shift between two parts of our time series. The associated plot confirms this result.

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The SNHT test (Standard Normal Homogeneity Test) is usually applied to a series of ratios that compare the observations with an average. The ratios are then standardized. The null hypotheses is: H0: The obtained ratios follow a N(0,1) distribution.

Since the p-value is very small, we reject the null hypothesis and thus conclude that there exists a shift in the time series. This result confirms the result of the first test.

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The Buishand’s test (1982) can be used on variables following any type of distribution. It is based on the null hypothesis: H0: The T variables follow one or more distributions that have the same mean. Since the p-value is very small, this hypothesis is rejected and the alternative hypothesis will be: there exists a time t from which the variables change of mean.

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Finally, the von Neumann ratio is based on the sum of the squares differences between each pair of following time measures. The mean of this ratio is equal to 2 when the average of the time series is constant. The p-value is equal to 0,002, which leads us to reject the null hypothesis of homogeneity of the time series. This also confirms the preceding results.

hom8.gif

We have shown with these test that there exists a shift in the flow of the river that happens at the 15th day of the month.