II. TINJAUAN PUSTAKA. Time series merupakan serangkaian observasi terhadap suatu variabel yang

dokumen-dokumen yang mirip
II. TINJAUAN PUSTAKA. Analisis ARIMA (Autoregressive Integrated Moving Average) umumnya

TINJAUAN PUSTAKA. perubahan harga yang dibayar konsumen atau masyarakat dari gaji atau upah yang

METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan pada semester genap tahun akademik 2014/2015

BAB II LANDASAN TEORI

PENGENDALIAN KUALITAS DENGAN MENGGUNAKAN DIAGRAM KONTROL EWMA RESIDUAL (STUDI KASUS: PT. PJB UNIT PEMBANGKITAN GRESIK)

BAB II LANDASAN TEORI

SBAB III MODEL VARMAX. Pengamatan time series membentuk suatu deret data pada saat t 1, t 2,..., t n

BAB II LANDASAN TEORI. nonstasioneritas, Autocorrelation Function (ACF) dan Parsial Autocorrelation

PENDUGAAN DATA RUNTUT WAKTU MENGGUNAKAN METODE ARIMA

BAB III MODEL STATE-SPACE. dalam teori kontrol modern. Model state space dapat mengatasi keterbatasan dari

PENERAPAN METODE AUTOREGRESSIVE FRACTIONALLY INTEGRATED MOVING AVERAGE (ARFIMA) DALAM PERAMALAN LAJU INFLASI DI INDONESIA.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. autokovarians (ACVF) dan fungsi autokorelasi (ACF), fungsi autokorelasi parsial

BAB 2 LANDASAN TEORI

BAB 2 LANDASAN TEORI

BAB 2 LANDASAN TEORI Pengertian Data Deret Berkala

METODE PERAMALAN DERET WAKTU MENGGUNAKAN MODEL ASYMMETRIC POWER AUTOREGRESSIVE CONDITIONAL HETEROSKEDASTIC (APARCH) (Skripsi) Oleh : HANA AYU MASHA

Pemodelan Konsumsi Listrik Berdasarkan Jumlah Pelanggan PLN Jawa Timur untuk Kategori Rumah Tangga R-1 Dengan Metode Fungsi Transfer single input

TEORI DASAR DERET WAKTU M A T O P I K D A L A M S T A T I S T I K A II 22 J A N U A R I 2015 U T R I W E N I M U K H A I Y A R

BAB III PEMBAHARUAN PERAMALAN. Pada bab ini akan dibahas tentang proses pembaharuan peramalan.

KAJIAN TEORI. atau yang mewakili suatu himpunan data. Menurut Supranoto (2001:14) Rata rata (μ) dari distribusi probabilitas

BAB 2 LANDASAN TEORI

PEMBANDINGAN MODEL ARIMA DAN BOOTSTRAP MODEL ARIMA PADA PERAMALAN HARGA SAHAM DI INDONESIA. ( Skripsi ) Oleh CANDRA MUSTOFA

FORECASTING INDEKS HARGA SAHAM GABUNGAN (IHSG) DENGAN MENGGUNAKAN METODE ARIMA

PERAMALAN PENJUALAN PRODUKSI TEH BOTOL SOSRO PADA PT. SINAR SOSRO SUMATERA BAGIAN UTARA TAHUN 2014 DENGAN METODE ARIMA BOX-JENKINS

BAB 2 LANDASAN TEORI. Ramalan pada dasarnya merupakan perkiraan mengenai terjadinya suatu yang akan

BAB 2 LANDASAN TEORI

APLIKASI MODEL GENERALIZED AUTOREGRESSIVE CONDITIONAL HETEROSCHEDASTICITY (GARCH) UNTUK MENENTUKANVALUE AT RISK PADA ANALISIS RESIKO INVESTASI

Model Autoregressive Integrated Moving Average (ARIMA) adl teknik untuk mencari pola yg paling cocok dari sekelompok data Model ARIMA dapat digunakan

ANALISIS INTERVENSI DENGAN FUNGSI STEP DAN APLIKASINYA TERHADAP DATA INDEKS HARGA KONSUMEN (IHK) KOTA BANDAR LAMPUNG. (Skripsi) Oleh ANISA RAHMAWATI

Analisys Time Series Terhadap Penjualan Ban Luar Sepeda Motor di Toko Putra Jaya Motor Bangkalan

BAB III PEMBAHASAN. Pada bab ini, dibahas mengenai model Vector Error Correction (VEC),

3.9 Fungsi Autokovariansi Proses Linear Stasioner

BAB 2 LANDASAN TEORI. Peramalan adalah kegiatan memperkirakan apa yang akan terjadi pada masa yang

Metode Deret Berkala Box Jenkins

AUTOKORELASI PADA BAGAN KENDALI

Model Runtun Waktu Stasioner

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. penelitian ini, yaitu ln return, volatilitas, data runtun waktu, kestasioneran, uji

PERBANDINGAN MODEL ARIMA DAN MODEL REGRESI DENGAN RESIDUAL ARIMA DALAM MENERANGKAN PERILAKU PELANGGAN LISTRIK DI KOTA PALOPO

ANALISIS DATA TIME SERIES MENGGUNAKAN MODEL EXPONENTIAL GENERALIZED AUTOREGRESSIVE CONDITIONAL HETEROSCEDASTICITY (EGARCH) (1,1)

BAB 2 LANDASAN TEORI

PERAMALAN INDEKS HARGA KONSUMEN MENGGUNAKAN MODEL INTERVENSI FUNGSI STEP

Pemodelan Autoregressive (AR) pada Data Hilang dan Aplikasinya pada Data Kurs Mata Uang Rupiah

Prediksi Jumlah Penumpang Kapal Laut di Pelabuhan Laut Manado Menggunakan Model ARMA

LULIK PRESDITA W APLIKASI MODEL ARCH- GARCH DALAM PERAMALAN TINGKAT INFLASI

Peramalam Jumlah Penumpang Yang Berangkat Melalui Bandar Udara Temindung Samarinda Tahun 2012 Dengan Metode ARIMA BOX-JENKINS

PREDIKSI HARGA SAHAM PT. BRI, Tbk. MENGGUNAKAN METODE ARIMA (Autoregressive Integrated Moving Average)

BAB III MODEL ARIMAX DENGAN EFEK VARIASI KALENDER

LAPORAN PRAKTIKUM ANALISIS RUNTUN WAKTU. Laporan VI ARIMA Analisis Runtun Waktu Model Box Jenkins

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Analisis Time Series Pada Penjualan Shampoo Zwitsal daerah Jakarta dan Jawa Barat di PT. Sara Lee Indonesia. Oleh : Pomi Kartin Yunus

MODEL EXPONENTIAL SMOOTHING HOLT-WINTER DAN MODEL SARIMA UNTUK PERAMALAN TINGKAT HUNIAN HOTEL DI PROPINSI DIY SKRIPSI

BAB II LANDASAN TEORI

BAB IV PEMBAHASAN. Gambar 4.1 nilai tukar kurs euro terhadap rupiah

Peramalan Volume Pemakaian Air di PDAM Kota Surabaya dengan Menggunakan Metode Time Series

PERBANDINGAN UJI PORTMANTEAU UNTUK KORELASI DIRI SISAAN PADA MODEL AUTOREGRESSIVE INTEGRATED MOVING AVERAGE (ARIMA) KURNIA SEKAR NEGARI

PENENTUAN RESIKO INVESTASI DENGAN MODEL GARCH PADA INDEKS HARGA SAHAM PT. INDOFOOD SUKSES MAKMUR TBK.

IV. METODE PENELITIAN

Time series Linier Models

PERAMALAN NILAI TUKAR DOLAR SINGAPURA (SGD) TERHADAP DOLAR AMERIKA (USD) DENGAN MODEL ARIMA DAN GARCH

BAB III METODE PENELITIAN

PERBANDINGAN MODEL PADA DATA DERET WAKTU PEMAKAIAN LISTRIK JANGKA PENDEK YANG MENGANDUNG POLA MUSIMAN GANDA ABSTRAK

PENGGUNAAN MODEL GENERALIZED AUTOREGRESSIVE CONDITIONAL HETEROSCEDASTICITY (P,Q) UNTUK PERAMALAN HARGA DAGING AYAM BROILER DI PROVINSI JAWA TIMUR

PEMODELAN DATA RUNTUK WAKTU PADA DATA PRODUKSI SUSU SAPI DI AMERIKA SEJAK TAHUN

III. METODE PENELITIAN

PERAMALAN JUMLAH WISATAWAN DI AGROWISATA KUSUMA BATU MENGGUNAKAN METODE ANALISIS SPEKTRAL. Oleh: Niswatul Maghfiroh NRP.

PERAMALAN PENYEBARAN JUMLAH KASUS VIRUS EBOLA DI GUINEA DENGAN METODE ARIMA

PENDUGAAN PARAMETER MODEL AUTOREGRESSIVE PADA DERET WAKTU

MODEL AUTOREGRESSIVE (AR) ATAU MODEL UNIVARIATE

BAB 2 LANDASAN TEORI. datang. Kegunaan dari peramalan terlihat pada saat pengambilan keputusan.

OUTLINE. Pendahuluan. Tinjauan Pustaka. Metodologi Penelitian. Analisis dan Pembahasan. Kesimpulan dan Saran

PENDETEKSIAN KRISIS KEUANGAN DI INDONESIA BERDASARKAN INDIKATOR PERTUMBUHAN KREDIT DOMESTIK

PENERAPAN MODEL AUTOREGRESSIVE FRACTIONALLY INTEGRATED MOVING AVERAGE (ARFIMA) DALAM PERAMALAN SUKU BUNGA SERTIFIKAT BANK INDONESIA (SBI)

PENERAPAN MODEL ARIMA UNTUK MEMPREDIKSI HARGA SAHAM PT. TELKOM Tbk. APPLICATION OF ARIMA TO FORECASTING STOCK PRICE OF PT. TELOKM Tbk.

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN. Adapun langkah-langkah pada analisis runtun waktu dengan model ARIMA

PERAMALAN JUMLAH WISATAWAN MANCANEGARA YANG BERKUNJUNG KE BALI MENGGUNAKAN FUNGSI TRANSFER KOMPETENSI STATISTIKA SKRIPSI

ANALISIS INTERVENSI FUNGSI STEP PADA KENAIKAN TARIF DASAR LISTRIK (TDL) TERHADAP BESARNYA PEMAKAIAN LISTRIK SKRIPSI

Seasonal ARIMA adalah model ARIMA yang mengandung faktor musiman.

MODEL LAJU PERUBAHAN NILAI TUKAR RUPIAH (IDR) TERHADAP POUNDSTERLING (GBP) DENGAN METODE MARKOV SWITCHING AUTOREGRESSIVE (MSAR)

PERHITUNGAN VALUE AT RISK HARGA SAHAM DENGAN MENGGUNAKAN VOLATILITAS ARCH-GARCH DALAM KELOMPOK SAHAM LQ 45 ABSTRACT

PERAMALAN KUNJUNGAN WISATA DENGAN PENDEKATAN MODEL SARIMA (STUDI KASUS : KUSUMA AGROWISATA)

Model Time Series Auto Regressive untuk Menentukan Nilai Tukar mata Uang Rupiah terhadap Dollar Amerika

PEMODELAN DAN PERAMALAN PENUTUPAN HARGA SAHAM PT. TELKOM DENGAN METODE ARCH - GARCH

BAB II LANDASAN TEORI. landasan pembahasan pada bab selanjutnya. Pengertian-pengertian dasar yang di

BAB III ANALISIS SPEKTRAL PADA RUNTUN WAKTU MODEL ARIMA. Analisis spektral adalah metode yang menggambarkan kecendrungan osilasi

METODE PERAMALAN MENGGUNAKAN MODEL VARIASI KALENDER SKRIPSI. Oleh. Karindha Feka Ayu

Penerapan Model ARIMA

PERBANDINGAN RAMALAN MODEL TARCH DAN EGARCH PADA NILAI TUKAR KURS EURO TERHADAP RUPIAH

ANALISIS PERAMALAN PENDAFTARAN SISWA BARU MENGGUNAKAN METODE SEASONAL ARIMA DAN METODE DEKOMPOSISI

Pengenalan Analisis Deret Waktu (Time Series Analysis) MA 2081 Statistika Dasar 30 April 2012

SEMINAR TUGAS AKHIR. Peta Kendali Comulative Sum (Cusum) Residual Studi Kasus pada PT. PJB Unit Pembangkitan Gresik. Rina Wijayanti

KAJIAN METODE JACKKNIFE DALAM MEMBANGUN SELANG KEPERCAYAAN DENGAN PARAMETER ARMA(p,q)

BAB 2 LANDASAN TEORI. Universitas Sumatera Utara

ARIMA and Forecasting

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Pendahuluan. Universitas Sumatera Utara

PENDEKATAN MODEL TIME SERIES UNTUK PEMODELAN INFLASI BEBERAPA KOTA DI JAWA TENGAH

BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN

PERAMALAN JUMLAH PENERIMAAN MASA PPh Pasal 21 DI KANTOR PELAYANAN PAJAK PRATAMA SURABAYA GUBENG

Application of ARIMA Models

PENERAPAN MODEL ARFIMA (AUTOREGRESSIVE FRACTIONALLY INTEGRATED MOVING AVERAGE) DALAM PERAMALAN SUKU BUNGA SERTIFIKAT BANK INDONESIA (SBI)

BAB II LANDASAN TEORI

Transkripsi:

II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Analisis Deret Waktu (time series) Time series merupakan serangkaian observasi terhadap suatu variabel yang diambil secara beruntun berdasarkan interval waktu yang tetap (Wei, 2006). Rangkaian data pengamatan time series dinyatakan dengan variabel Xt dimana t adalah indeks waktu dari urutan pengamatan. 2.2 Stasioneritas Stasioner berarti bahwa tidak terdapat perubahan drastis pada data. Fluktuasi data berada disekitar suatu nilai rata-rata yang konstan, tidak tergantung pada waktu dan variansi dari fluktuasi tersebut. Stasioneritas dibagi menjadi 2 yaitu : 1. Stasioner dalam rata-rata Stasioner dalam rata-rata adalah fluktuasi data berada di sekitar suatu nilai rata-rata yang konstan, tidak bergantung pada waktu dan variansi dari fluktuasi tersebut. Dari bentuk plot data seringkali dapat di ketahui bahwa data tersebut stasioner atau tidak stasioner. Apabila dilihat dari plot ACF,

5 maka nilai-nilai autokorelasi dari data stasioner akan turun menuju nol sesudah time lag (selisih waktu) kelima atau keenam. 2. Stasioner dalan variansi Sebuah data time series dikatakan stasioner dalam variansi apabila struktur dari waktu ke waktu mempunyai fluktuasi data yang tetap atau konstan dan tidak berubah-ubah. Secara visual untuk melihat hal tersebut dapat dibantu dengan menggunakan plot time series, yaitu dengan melihat fluktuasi data dari waktu ke waktu (Wei, 2006). 2.3 Pembedaan Pembedaan digunakan untuk mengatasi data yang tidak stasioner dalam rata-rata. Pembedaan di bagi menjadi dua yaitu pembedaan biasa dan pembedaan musiman. 2.3.1 Pembedaan Biasa Ketika data tidak mempunyai rata-rata yang konstan, kita dapat membuat data baru dengan rata-rata konstan dengan cara pembedaan data, artinya kita menghitung perubahan pada data secara berturut-turut. Pembedaan pertama atau d=1 dirumuskan : Wt = Xt Xt-1 Jika pembedaan pertama d=1 belum membuat seri data mempunyai rata-rata yang konstan, maka dilakukan pembedaan ke-2 atau d=2 yang berarti kita menghitung perbedaan pertama dari perbedaan pertama. Kita definisikan W*t sebagai

6 pembedaan pertama dari zt sehingga rumus untuk pembedaan kedua d=2 sebagai berikut : Wt = W*t W*t-1 = (Xt Xt-1) (Xt-1 Xt-2) (Pankratz, 1991). 2.3.2 Pembedaan Musiman Pembedaan musiman berarti menghitung pergeseran data secara musiman berdasarkan periode waktu tertentu, biasanya dinotasikan s untuk menstimulasi rata-rata dalam seri menjadi konstan. Untuk data kuartalan, s = 4 ; untuk data bulanan, s = 12 dan seterusnya. Sebuah data seri mungkin cukup dilakukan dengan pembedaan biasa, cukup dengan pembedaan musiman saja atau kedua-keduanya. Misalkan didefinisikan D adalah derajat pembedaan musiman (berapa kali pembedaan musiman dilakukan). Jika d=0 dan pembedaan musiman (D=1) dihitung untuk semua t sebagai Wt = Xt Xt-s Jika transformasi telah digunakan untuk menstabilkan varian, pembedaan musiman digunakan untuk Xt. Pembedaan musiman digunakan untuk menghapus sebagian besar data musiman (Pankratz, 1991). 2.4 Transformasi Box-Cox Untuk menstabilkan varian dalam suatu data seri digunakan transformasi Box- Cox. Transformasi log dan akar kuadrat merupakan anggota dari keluarga power

7 transformation yang disebut Box-Cox Transformation (Box and Cox, 1964). Dengan transformasi ini kita mendefinisikan seri baru x t sebagai x t = x t λ 1 λ dimana λ adalah bilangan real. Jika nilai λ = 1/2 maka disebut transformasi akar karena xt 1/2 adalah akar dari xt (Pankratz, 1991). 2.5 Fungsi Autokorelasi dan Fungsi Autokorelasi Parsial Dalam metode time series, alat utama untuk mengidentifikasi model dari data yang akan diramalkan adalah dengan menggunakan fungsi autokorelasi/autocorrelation Function (ACF) dan fungsi autokorelasi parsial/partial Autocorrelation Function (PACF). 2.5.1 Fungsi Autokorelasi Dari proses stasioner suatu data time series (Xt) diperoleh E (Xt) = µ dan variansi Var (Xt) = E (Xt - µ) 2 = σ 2, yang konstan dan kovarian Cov (Xt,Xt+k), yang fungsinya hanya pada perbedaan waktu t- (t-k). Maka dari itu, hasil tersebut dapat ditulis sebagai kovariansi antara Xt dan Xt+k sebagai berikut : γ = Cov (Xt,Xt+k) = E (Xt - µ) (Xt+k - µ) dan korelasi antara Xt dan Xt+k didefinisikan sebagai ρ k = Cov (X t, X t+k ) Var (X t )Var (X t+k ) = γ k γ 0

8 dimana notasi Var (X t ) dan Var (X t+k ) = γ 0. Sebagai fungsi dari k, γ k disebut fungsi autokovarian dan ρ k disebut fungsi autokorelasi (ACF). Dalam analisis time series, γ k dan ρ k menggambarkan kovarian dan korelasi antara Xt dan Xt+k dari proses yang sama, hanya dipisahkan oleh lag ke-k. Fungsi autokovariansi γ k dan fungsi autokorelasi ρ k memiliki sifat-sifat sebagai berikut : 1. γ 0 = Var (X t ) ; ρ 0 = 1. 2. γ k γ 0 ; ρ k 1. 3. γ k = γ k dan ρ k = ρ k untuk semua k, γ k dan ρ k adalah fungsi yang sama dan simetrik lag k=0. Sifat tersebut diperoleh dari perbedaan waktu antara X t dan X t+k. Oleh sebab itu, fungsi autokorelasi sering hanya diplotkan untuk lag nonnegatif. Plot tersebut kadang disebut korrelogram (Wei, 2006). Pendugaan koefisien (r k ) adalah dugaan dari koefisien autokorelasi secara teoritis yang bersangkutan (ρ k ). Nilai r k tidak sama persis dengan ρ k yang berkorespondensi dikarenakan error sampling. Distribusi dari kemungkinan nilainilai disebut dengan distribusi sampel. Galat baku dari distribusi sampling adalah akar dari penduga variansinya. Pengujian koefisien autokorelasi : H0 : ρ k = 0 (Koefisien autokorelasi tidak berbeda secara signifikan) H1 : ρ k 0 (Koefisien autokorelasi berbeda secara signifikan)

9 Statistik uji : t = r k SE r k dengan : r k = T k t=1 (x t x )(x t+k x ) T t=1(x t x ) 2 dan SE (r k ) = 1+2 k 1 j=1 r j 2 T 1 T dengan : SE (r k ) : standard error autokorelasi pada saat lag k r j : autokorelasi pada saat lag j k : time lag T : banyak observasi dalam data time series Kriteria keputusan : tolak H0 jika nilai t hitung > tα/2,df dengan derajat bebas df = T-1, T merupakan banyaknya data dan k adalah lag koefisien autokorelasi yang diuji (Pankratz, 1991). 2.5.2 Fungsi Autokorelasi Parsial Autokorelasi parsial digunakan untuk mengukur tingkat keeratan antara Xt dan Xt+k, apabila pengaruh dari time lag 1, 2, 3,..., dan seterusnya sampai k-1 dianggap terpisah. Ada beberapa prosedur untuk menentukan bentuk PACF yang salah satunya akan dijelaskan sebagai berikut. Fungsi autokorelasi parsial dapat dinotasikan dengan: corr (Xt, Xt+1, Xt+2, Xt+3,, Xt+k)

10 misalkan Xt adalah proses yang stasioner dengan E(Xt) = 0, selanjutnya Xt+k dapat dinyatakan sebagai model linear Xt+k = k1 X t+k 1, k2 X t+k 2,, kk X t + ε t+k (2.1) dengan ki adalah parameter regresi ke-i dan ε t+k adalah nilai kesalahan yang tidak berkorelasi dengan X t+k j dengan j=1,2,, k. Untuk mendapatkan nilai PACF, langkah pertama yang dilakukan adalah mengalikan persamaan (2.1) dengan X t+k j pada kedua ruas sehingga diperoleh : X t+k j X t+k = k1 X t+k 1 X t+k j + k2 X t+k 2 X t+k j + + kk X t X t+k j + ε t+k X t+k j Selanjutnya nilai harapannya adalah E(X t+k j X t+k ) = E( k1 X t+k 1 X t+k j + k2 X t+k 2 X t+k j + + kk X t X t+k j + ε t+k X t+k j ) Dimisalkan nilai E(X t+k j X t+k ) = γ j, j=0,1,,k dan karena E(ε t+k X t+k j ) = 0, maka diperoleh γ j = k1 γ j 1 + k2 γ j 2 + + kk γ j k (2.2) Persamaan (2.2) dibagi dengan γ 0 γ j γ j 1 γ 0 = k1 γ 0 + k2 γ j 2 γ 0 + + kk γ j k γ 0 diperoleh ρ j = k1 ρ j 1 + k2 ρ j 2 + + kk ρ j k, j = 1,2,3,,k dan diberikan ρ 0 = 1

11 untuk j = 1, 2, 3,, k didapatkan sistem persamaan sebagai berikut : = k1 ρ 0 + k2 + + kk ρ k 1, = k1 + k2 ρ 0 + + kk ρ k 2, (2.3) ρ k = k1 ρ k 1 + k2 ρ k 2 + + kk ρ 0, Sistem persamaan (2.3) dapat diselesaikan dengan menggunakan aturan Cramer. Persamaan (2.3) untuk j = 1, 2, 3,, k digunakan untuk mencari nilai-nilai fungsi autokorelasi parsial lag k yaitu k1, k2,, kk. a. Untuk lag pertama (k = 1) dan (j = 1) diperoleh sistem persamaan sebagai berikut : = 11 ρ 0, karena ρ 0 = 1 sehingga = 11 yang berarti bahwa fungsi autokorelasi parsial pada lag pertama akan sama dengan fungsi autokorelasi pada lag pertama. b. Untuk lag kedua (k = 2) dan (j = 1,2) diperoleh sistem persamaan = 11 ρ 0 + 22 = 11 + 22 ρ 0 (2.4) persamaan (2.4) jika ditulis dalam bentuk matriks akan menjadi [ ρ 0 ρ 0 ] [ 11 22 ] = [ ] A = [ 1 1 ], A 2 = [ 1 ], dan dengan menggunakan aturan Cramer diperoleh

12 1 ρ 22 = det(a 1 2) det(a) = 1 1 c. Untuk lag ketiga (k = 3) dan (j = 1,2,3) diperoleh sistem persamaan = 11 ρ 0 + 22 + 33 = 11 + 22 ρ 0 + 33 ρ 3 = 11 + 22 + 33 ρ 0 (2.5) persamaan (2.5) jika ditulis dalam bentuk matriks akan menjadi ρ 0 [ ρ 0 ] [ ρ 0 11 22 ] = [ ] 33 ρ 3 1 1 A = [ 1 ], A 3 = [ 1 ] dan dengan menggunakan aturan 1 ρ 3 Cramer diperoleh 33 = det(a 3) det(a) = 1 1 ρ 3 1 1 1 d. Untuk k lag j = 1,2,3,, k diperoleh sistem persamaannya adalah = 11 ρ 0 + 22 + 33 + + kk ρ k 1 = 11 + 22 ρ 0 + 33 + + kk ρ k 2 ρ 3 = 11 + 22 + 33 ρ 0 + + kk ρ k 3 (2.6) ρ k = 11 + 22 + 33 ρ 3 + + kk ρ 0

13 Persamaan (2.6) jika dinyatakan dalam bentuk matriks menjadi 1 ρ k 1 1 ρ k 2 1 ρ k 3 [ ρ k 1 ρ k 2 ρ k 3 ρ k ] [ dengan aturan Cramer diperoleh A k = [ 1 1 1 ρ k 1 ρ k 2 ρ k 3 11 22 33 kk ] ρ 3 ρ k ] = ρ 3 [ ρ k ] Nilai autokorelasi parsial lag k hasilnya adalah kk = det(a k) det(a) = 1 ρ 1 1 ρ 2 ρ 3 ρ k 1 ρ k 1 ρ k 2 ρ k 3 1 ρ k 1 1 ρ k 2 1 ρ k 3 ρ k 1 ρ k 2 ρ k 3 1 dengan kk disebut PACF antara Xt dan Xt+k. Fungsi autokorelasi parsial (PACF) kk = { 1 k = 0 0 k 0

14 Jadi diperoleh autokorelasi parsial dari Xt pada lag k didefinisikan sebagai kk = 1 1 1 ρ 3 ρ k 1 ρ k 2 ρ k 3 ρ k 1 ρ k 1 1 ρ k 2 1 ρ k 3 ρ k 1 ρ k 2 ρ k 3 1 Himpunan dari kk { kk ; k = 1,2, }, disebut sebagai Partial Autocorrelation Function (PACF). Fungsi kk menjadi notasi standar untuk autokorelasi parsial antara observasi Xt dan Xt+k dalam analisis time series. Fungsi kk akan bernilai nol untuk k > p. Sifat ini dapat digunakan untuk identifikasi model AR dan MA, yaitu pada model Autoregressive berlaku ACF akan menurun secara bertahap menuju nol dan Moving Average berlaku ACF menuju ke-0 setelah lag ke-q sedangkan nilai PACF model AR yaitu kk = 0, k > p dan model MA yaitu kk = 0, k > q Hipotesis untuk menguji koefisien autokorelasi parsial adalah sebagai berikut H0 : kk = 0 H1 : kk 0 Taraf signifikansi : α = 5% Statistik uji : t = kk SE ( kk ) dengan : SE ( kk ) = 1 T

15 Kriteria keputusan : Tolak H0 jika t hitung > tα,df, dengan derajat bebas df = T-1, T adalah 2 banyaknya data dan k adalah lag autokorelasi parsial yang akan diuji (Wei, 2006). 2.6 Proses White Noise Suatu proses {εt} disebut proses white noise jika data terdiri dari variabel acak yang tidak berkorelasi dan berdistribusi normal dengan rata-rata konstan E (εt) = 0, variansi konstan Var (εt) = σ 2 dan γ k = Cov (εt, εt+k) = 0 untuk k 0. Dengan demikian proses white noise stasioner dengan fungsi autokovariansi γ k { σ2, jika k = 0 0, jika k 0 Fungsi autokorelasi 1, jika k = 0 ρ k { 0, jika k 0 Fungsi autokorelasi parsial 1, jika k = 0 φ kk { 0, jika k 0 Proses white noise dapat dideteksi menggunakan uji autokorelasi residual pada analisis error-nya. Uji korelasi residual digunakan untuk mendeteksi ada tidaknya korelasi residual antar lag. Langkah-langkah pengujian korelasi residual yaitu : H0 : = = ρ 3 = = 0 (residual tidak terdapat korelasi) H1 : ρ k 0, k= 1, 2,, K (residual terdapat autokorelasi)

16 Taraf signifikansi α = 5% Statistik uji Ljung Box-Pierce. Rumus uji Ljung Box-Pierce : K Q k = T(T + 2) ρ k 2 k=1 T k dengan T : banyaknya data K : banyaknya lag yang diuji ρ k : dugaan autokorelasi residual periode k 2 Kriteria keputusan yaitu tolak H0 jika Q-hitung > X (α,df) tabel, dengan derajat kebebasan K dikurangi banyaknya parameter pada model (Wei, 2006). 2.7 Model Autoregressive 2.7.1 Order pertama Autoregressive, AR(1) Pertama, diberikan persamaan time series stasioner sebagai x t = μ + ψ i ε t i i=0 = μ + ψ i B i ε i i=0 = μ + Ψ(B)ε t dimana Ψ(B) = i=0 ψ i B i. Dengan pendekatan eksponensial ψ i = φ i dimana φ < 1 sehingga dapat ditulis

17 diperoleh x t = μ + ε t + φε t 1 + φ 2 ε t 2 + (2.7) x t 1 = μ + ε t 1 + φε t 2 + φ 2 ε t 3 + (2.8) Kita dapat mengkombinasikan persamaan (2.7) dan (2.8) sebagai x t = μ + ε t + φε t 1 + φ 2 ε t 2 + = φx t 1 φμ = μ φμ + φx t 1 + ε t (2.9) = δ + φx t 1 + ε t dimana δ = μ φμ. Persamaan (2.9) disebut order pertama proses autoregressive karena pada persamaan (2.9) merupakan regresi dari xt pada xt-1 karenanya disebut autoregressive proses. Proses AR (1) stasioner jika φ < 1. Rata-rata dari AR(1) yang stasioner adalah : E(x t ) = μ = δ 1 φ Autokovarian dari AR (1) dapat dihitung dari persamaan (2.7) γ y (k) = σ 2 φ k 1 untuk k = 0, 1, 2, 1 φ2 Nilai varian diberikan sebagai: γ y (0) = σ 2 1 1 φ 2 Hubungan dengan fungsi autokorelasi diberikan sebagai: ρ(k) = γ y (k) γ y (0) untuk k = 0, 1, 2, 3, Ini menyebabkan proses stasioner AR (1) turun secara eksponensial (Montgomery, 2008).

18 2.7.2 Order Kedua Autoregressive, AR(2) Dari persamaan (2.9) diperoleh persamaan autoregressive orde kedua dapat ditulis x t = δ + φ 1 x t 1 + φ 2 x t 2 + ε t (1 φ 1 (B) φ 2 (B) 2 )x t = δ + ε t Fungsi autokovarian adalah sehingga γ y (k) = cov (x t, x t k ) = cov ( δ + φ 1 x t 1 + φ 2 x t 2 + ε t, x t k ) = φ 1 cov(x t 1, x t k ) + φ 2 cov(x t 2, x t k ) + cov(, ε t x t k ) = φ 1 γ y (k 1) + φ 2 γ y (k 2) + { σ2 k = 0 0 k > 0 γ y (0) = φ 1 γ y (1) + φ 2 γ y (2) + σ 2 γ y (k) = φ 1 γ y (k 1) + φ 2 γ y (k 2) k = 1, 2, (2.10) Persamaan (2.10) disebut persamaan Yule-Walker untuk γ y (k). Dengan cara yang sama kita peroleh fungsi autokorelasi dari pembagian persamaan (2.10) dengan γ y (0) : ρ y (k) = φ 1 ρ y (k 1) + φ 2 ρ y (k 2) k = 1, 2, (Montgomery, 2008). 2.7.3 Bentuk Umum Model Autoregressive, AR(p) Bentuk umum orde ke-p model Autoregressive adalah x t = δ + φ 1 x t 1 + φ 2 x t 2 + + φ p x t p + ε t (2.11)

19 Dimana ε t white noise. Persamaan (2.11) dapat juga ditulis Φ(B)x t = δ + ε t dimana Φ(B) = 1 φ 1 B φ 2 B 2 φ p B p. untuk AR (p) stasioner dan δ E(x t ) = μ = 1 φ 1 φ 2 φ p γ y (k) = cov (x t, x t k ) = cov ( δ + φ 1 x t 1 + φ 2 x t 2 + + φ p x t p + ε t, x t k ) p = i=1 φ i cov(x t i, x t k ) + cov(ε t, x t k ) (2.12) p = φ i i=1 Kemudian kita peroleh p γ y (0) = φ i γ y (i) + σ 2 i=1 γ y (k i) + { σ2 jika k = 0 0 jika k > 0 p γ y (0) [1 φ i ρ y (i)] = σ 2 i=1 Hasil pembagian persamaan (2.12) dengan γ y (0)untuk k > 0 dapat digunakan untuk mencari nilai ACF pada proses AR(p) yang memenuhi persamaan Yule-Walker p ρ y (k) = i=1 φ i ρ y (k i) k = 1, 2, (Montgomery, 2008).

20 2.8 Model Moving Average Model moving average dengan order q dinotasikan MA (q) didefinisikan sebagai : xt = µ + εt - θ1 εt-1 - θ2 εt-2 - θ3 εt-3 - - θq εt-q ; εt ~ N (0,σ 2 ) dengan : xt : nilai variabel pada waktu ke-t εt : nilai-nilai error pada waktu t θi : koefisien regresi, i: 1,2,3,,q q : order MA persamaan di atas dapat ditulis dengan operator backshift (B), menjadi : xt = µ + (1 + θ1 B + θ2 B 2 + + θq B q ) εt q = µ + (1 - i=1 θ i B i ) εt = µ + Θ(B) εt dimana Θ(B) = 1 - q i=1 θ i B i Karena εt white noise, nilai harapan MA (q) adalah E (xt) = E (µ + εt - θ1 εt-1 - θ2 εt-2 - θ3 εt-3 - - θq εt-q) = µ dan varian Var (xt) = γ y (0) = Var (µ + εt - θ1 εt-1 - θ2 εt-2 - θ3 εt-3 - - θq εt-q)

21 = σ 2 (1 + θ1 2 + θ2 2 + + θq 2 ) Dengan cara yang sama diperoleh nilai autokovarian pada lag k γ y (k) = Cov (xt, xt+k) = E [(µ + εt - θ1 εt-1 - - θq εt-q) ( µ + εt+k - θ1 εt+k-1 - - θq εt+k-q)] = { σ2 ( θ k + θ 1 θ k+1 + + θ q k θ q ) k = 1, 2,, q 0 k > q Diperoleh nilai autokorelasi pada lag k yaitu ρ y (k) = γ ( θ k + θ 1 θ k+1 + + θ q k θ q ) y(k) γ y (0) = { 1 + θ 2 2, k = 1, 2, 3, q 1 + + θ q 0 k > q Dari bagian ini diperoleh bahwa nilai ACF sangat membantu mengindentifikasi model MA dan order cut off tepat setelah lag q (Montgomery, 2008). 2.8.1 Order pertama Moving Average, MA(1) Model paling sederhana dari Moving Average yakni MA(1) ketika nilai q =1 xt = µ + εt - θ1 εt-1 untuk model MA (1) kita peroleh nilai autocovariance function γ y (0) = σ 2 (1 + θ 1 2 ) γ y (1) = θ 1 σ 2 γ y (k) = 0 k > 1 Demikian pula, kita peroleh fungsi autokorelasi ρ y (1) = θ 1 (1 + θ 1 2 )

22 ρ y (k) = 0 k > 1 Kita dapat lihat bahwa lag pertama fungsi autokorelasi pada MA (1) dibatasi ρ y (1) = θ 1 (1 + θ 1 2 ) 1 2 dan autokorelasi cut off setelah lag 1 (Montgomery, 2008). 2.8.2 Order kedua Moving Average, MA(2) Model Moving Average lain yang berguna adalah MA (2), xt = µ + εt - θ1 εt-1 - θ2 εt-2 = µ + ( 1 - θ1 B - θ2 B 2 ) εt Fungsi autocovarian dan autokorelasi untuk model MA (2) yaitu γ y (0) = σ 2 (1 + θ 1 2 + θ 2 2 ) γ y (1) = σ 2 ( θ 1 + θ 1 θ 2 ) γ y (2) = σ 2 ( θ 2 ) γ y (k) = 0 k > 1 dan ρ y (1) = θ 1 + θ 1 θ 2 1 + θ 1 2 + θ 2 2 ρ y (2) = θ 2 1 + θ 1 2 + θ 2 2 ρ y (k) = 0 k > 2 (Montgomery, 2008).

23 2.9 Model Autoregressive Moving Average (ARMA) Dalam bentuk umum, model Autoregressive Moving Average atau ARMA(p,q) diberikan sebagai x t = δ + φ 1 x t 1 + φ 2 x t 2 + + φ p x t p + ε t θ 1 ε t 1 θ 2 ε t 2 θ q ε t q p q = δ + φ i x t i + θ i ε t i i=1 i=1 atau Φ(B)x t = δ + Θ(B)ε t (Wei, 2006 ). 2.10 Model Autoregresive Integrated Moving Average (ARIMA) Jika d adalah bilangan bulat nonnegative, maka {Xt} dikatakan proses ARIMA jika Yt := (1 - B) d xt merupakan akibat dari proses ARMA. Definisi diatas berarti bahwa{xt} memenuhi persamaan : φ (B)X t φ(b)(1 B) d x t = θ(b)ε t, {ε t } WN(0, σ 2 ) Dengan φ(b) dan θ(b) adalah derajat polinomial dari p dan q, φ(b) 0 untuk φ(b) < 1 (Brockwell, 2002). 2.11 Seasonal Proses Data time series terkadang memiliki pola musiman. Hal ini sering kali menunjukkan data time series mempunyai nilai musiman. Ini sering terjadi ketika data mempunyai pola interval yang spesifik (bulan, minggu, dll). Salah satu cara merepresentasikan data seperti ini adalah dengan mengasumsikan model mempunyai dua komponen xt = St + Nt

24 dengan St adalah komponen dengan faktor musiman s dan Nt adalah komponen stokastik yang mungkin merupakan model ARMA. Karena St dengan faktor musiman s kita dapatkan St = St+s atau St - St+s = (1-B s ) St = 0 Gunakan (1 - B s ) pada persamaan xt = St + Nt, kita peroleh (1-B s ) xt = (1-B s ) St + (1-B s ) Nt = W t = 0 Wt = (1-B s ) Nt proses wt dapat dikatakan seasonally stationary. Karena proses ARMA dapat digunakan pada model Nt, dalam bentuk umum kita diperoleh Φ(B)wt = (1 B s ) Θ(B)εt dengan εt white noise Kita dapat menganggap St sebagai proses stokastik. Kita mengasumsikan setelah dilakukan pembedaan musiman (1-B s ), (1-B s )xt = wt menjadi stasioner. Itulah kenapa tidak dilakukan eliminasi pada data musiman. Maka setelah dilakukan pembedaan musiman data mungkin tetap menunjukkan autokorelasi pada lag s, 2s,. Sehingga model seasonal ARMA adalah (1 Φ 1 B s Φ 2 B 2s Φ P B Ps )w t = (1 Θ 1 B s Θ 2 B 2s Θ Q B Qs )ε t Model ini merepresentasikan jika autokorelasi terjadi pada lag s, 2s,. Oleh karena itu bentuk umum seasonal ARMA dari order (p,d,q) x (P,D,Q) dengan periode s adalah Φ P (B s ) p (B)(1 B) d (1 B s ) D X t = Θ Q (B s ) θ q (B)ε t

25 Contoh : Model ARIMA (0, 1, 1) (0, 1, 1) dengan s = 12 adalah (1 B) d (1 B s ) D y t = (1 θb ΘB 12 + ΘθB 13 )ε t Untuk proses ini, nilai autokovarian adalah γ y (0) = Var (w t ) = σ 2 (1 + θ 1 2 + Θ 1 2 (Θθ) 2 ) = σ 2 (1 + θ 1 2 )(1 + Θ 1 2 ) γ y (1) = Var (w t, w t 1 ) = σ 2 ( θ 1 + Θ 1 ( Θθ)) = θ 1 σ 2 (1 Θ 1 2 ) γ y (2) = γ y (3) = = γ y (10) = 0 γ y (11) = σ 2 θ 1 Θ 1 γ y (12) = σ 2 Θ 1 (1 + θ 1 2 ) γ y (13) = σ 2 θ 1 Θ 1 γ y (j) = 0 j > 13 (Montgomery, 2008). 2.12 Pendugaan Parameter Maximum likelihood estimation merupakan salah satu metode dalam pendugaan parameter. Metode ini menggunakan prinsip memaksimumkan fungsi likelihood untuk menduga parameter θ dan φ pada model ARIMA. Diberikan bentuk umum model ARMA (p,q) sebagai berikut : x t = δ + φ 1 x t 1 + φ 2 x t 2 + + φ p x t p + ε t θ 1 ε t 1 θ 2 ε t 2 θ q ε t q

26 atau ε t = θ 1 ε t 1 + θ 2 ε t 2 + + θ q ε t q x t δ φ 1 x t 1 φ 2 x t 2 φ p x t p dimana ε t N (0, σ 2 ), fungsi kepekatan peluang dari ε = (ε 1, ε 2,., ε n ) didefinisikan sebagai berikut : P(ε φ, μ, θ, σ ε 2 ) = (2πσ ε 2 ) n 2 exp[ 1 2σ ε 2 ε t 2 n t=1 ] Kita dapat menuliskan fungsi likelihood dari parameter (φ, μ, θ, σ ε 2 ). dimana ln L (φ, μ, θ, σ ε2 ) = n 2 ln 2πσ ε 2 S(φ,μ,θ) 2σ ε 2, (2.15) n t=1 S(φ, μ, θ) = 2 ε t, adalah sum square function. Nilai pendugaan φ, μ, θ diperoleh ketika memaksimumkan persamaan (2.15) yang kemudian kita menyebut sebagai pendugaan maximum likelihood. Setelah diperoleh nilai pendugaan φ, μ, θ, maka dapat dihitung pula nilai pendugaan dari σ ε 2 dari σ ε 2 = S(φ, μ, θ ) df dengan df = (n - p) (p + q + 1) = n (2p + q + 1) (Wei, 2006). 2.13 Kriteria Pemilihan Model Terbaik Salah satu pemilihan model terbaik dari beberapa model yang sesuai dapat berdasarkan nilai AIC (Akaike s Information Criterion) dan SBC (Schwarz Bayesian Criteria), rumus AIC dan SBC : AIC = T ln (MSE ) + 2k SBC = T ln (MSE ) + k ln (T)

27 dimana : MSE = 1 T k (SSE) SSE = T t=0 (x t x t ) 2 k = jumlah parameter yang diduga T = jumlah pengamatan Nilai minimum pada AIC dan SBC mengindikasikan model terbaik (Yafee, 2000).