Türkiye’nin İhracat ve İthalatının Döviz Kuru Dalgalanmalarına Duyarlılığı
Türkiye’nin İhracat ve İthalatının Döviz Kuru Dalgalanmalarına Duyarlılığı
Giriş
Türkiye, dinamik bir dış ticaret hacmine sahip bir ülke olarak, döviz kuru dalgalanmalarından önemli ölçüde etkilenmektedir. Bu çalışmanın amacı, Türkiye’nin ihracat ve ithalat hacimlerinin döviz kuru dalgalanmalarına duyarlılığını analiz etmektir. Bu analiz, politika yapıcılar ve ekonomik karar alıcılar için önemli bilgiler sunarak, döviz kuru dalgalanmalarının dış ticaret üzerindeki etkilerini anlamalarına yardımcı olacaktır. Bu çalışmada, 2000-2023 yılları arasındaki döneme ait veriler kullanılarak ekonometrik modeller ile analizler yapılacaktır.
Literatür Taraması
Döviz kuru dalgalanmalarının ihracat ve ithalat üzerindeki etkisi, ekonometrik literatürde geniş bir şekilde incelenmiştir. Bu çalışmaların bir kısmı döviz kuru dalgalanmalarının ihracat ve ithalat hacimlerinde önemli değişikliklere yol açtığını, bir kısmı ise bu etkilerin sınırlı olduğunu ortaya koymuştur. Örneğin, Clark ve Marquez (1988), döviz kuru belirsizliğinin ticaret akımlarını nasıl etkilediğini araştırmış ve döviz kuru volatilitesinin ticaret hacmi üzerinde negatif bir etkisi olduğunu bulmuştur. Benzer şekilde, Hooper ve Kohlhagen (1978), döviz kuru dalgalanmalarının ihracat ve ithalat hacimlerinde azalmaya neden olduğunu göstermiştir (Clark and Marquez 1988) , (Hooper and Kohlhagen 1978) .
Bu çalışmada, döviz kuru dalgalanmalarının Türkiye’nin ihracat ve ithalat hacimlerine olan etkisi üzerine yapılan çalışmalara odaklanılacaktır. Türkiye ekonomisinin dinamik yapısı ve dış ticaretteki büyük hacmi nedeniyle, döviz kuru dalgalanmalarının etkisi önemli bir araştırma konusu olmuştur.
Türkiye’nin ihracat ve ithalat performansı, döviz kuru dalgalanmalarına oldukça duyarlıdır. Döviz kuru değişiklikleri, uluslararası ticaret dengelerini etkileyebilir ve ekonomik istikrar üzerinde önemli etkilere sahip olabilir. Bu bölümde, Türkiye’nin ihracat ve ithalatının döviz kuru dalgalanmalarına duyarlılığını inceleyen literatürün bir taraması sunulmaktadır.
Teorik Çerçeve
Döviz kuru değişikliklerinin ticaret dengesi üzerindeki etkileri, ekonomistler tarafından geniş bir şekilde incelenmiştir. Döviz kuru dalgalanmalarının ticaret hacmi üzerindeki etkisini açıklamak için kullanılan başlıca teoriler arasında Marshall-Lerner Koşulu ve J-eğrisi hipotezi bulunmaktadır.
Marshall-Lerner Koşulu, bir ülkenin ticaret dengesinin, döviz kuru esnekliğinin toplamı birden büyük olduğunda iyileşeceğini öne sürer. Bu, devalüasyonun ihracatı artırırken ithalatı azaltacağı anlamına gelir (Yıldırım 2010).
J-eğrisi hipotezi ise döviz kuru devalüasyonunun kısa vadede ticaret açığını artırabileceğini, ancak uzun vadede ticaret dengesinin iyileşeceğini savunur.
Türkiye Üzerine Yapılan Ampirik Çalışmalar
Türkiye’nin ihracat ve ithalatının döviz kuru dalgalanmalarına duyarlılığı üzerine yapılan ampirik çalışmalar, genellikle zaman serisi analizleri ve ekonometrik modeller kullanılarak gerçekleştirilmiştir.
İhracat Üzerine Etkiler
Yıldırım (2010): Bu çalışma, Türkiye’nin ihracatının döviz kuru dalgalanmalarına karşı yüksek derecede duyarlı olduğunu ortaya koymuştur. Özellikle, döviz kurundaki değer kaybının ihracatı artırdığı gözlemlenmiştir (Yıldırım 2010).
Kara ve Sarı (2015): Döviz kuru volatilitesinin, özellikle ihracat yapan küçük ve orta ölçekli işletmeler (KOBİ’ler) üzerinde olumsuz etkileri olduğunu göstermektedir (Kara and Sarı 2015).
Berument ve Taşçı (2004): Döviz kuru dalgalanmalarının Türkiye’nin ihracat üzerindeki etkilerini incelemiş ve ihracat hacminin döviz kuru dalgalanmalarına karşı oldukça duyarlı olduğunu belirtmiştir (Berument and Taşçı 2004).
Öztürk ve Kalyoncu (2009): Türkiye’nin ihracatının döviz kuru değişikliklerine duyarlılığını inceleyerek, devalüasyonun ihracatı kısa vadede artırdığı, ancak uzun vadede farklı etkiler gözlemlenebileceğini belirtmişlerdir (Öztürk and Kalyoncu 2009).
İthalat Üzerine Etkiler
Gül ve Ekinci (2006): Döviz kuru dalgalanmalarının ithalat talebi üzerindeki etkilerini incelemiş ve ithalatın döviz kurundaki değişikliklere karşı esnek olduğunu tespit etmiştir (Gül and Ekinci 2006).
Utkulu ve Seymen (2004): Bu çalışma, ithalatın döviz kuru dalgalanmalarına karşı kısa vadede daha az duyarlı olduğunu, ancak uzun vadede duyarlılığın arttığını ortaya koymuştur (Utkulu and Seymen 2004).
Çıplak, Yücel ve Yücel (2004): Döviz kuru dalgalanmalarının ithalat üzerindeki etkilerini araştırmış ve ithalatın döviz kuru değişikliklerine karşı hem kısa vadede hem de uzun vadede duyarlı olduğunu bulmuşlardır (Çıplak, Yücel, and Yücel 2004).
Kesriyeli ve Kocaman (2009): Türkiye’nin ithalat talebinin döviz kuru dalgalanmalarına duyarlılığını analiz etmiş ve ithalatın döviz kuru değişikliklerine karşı belirgin bir duyarlılık gösterdiğini tespit etmiştir (Kesriyeli and Kocaman 2009).
Veri ve Yöntem
Veri Toplama
Bu çalışmada kullanılan veriler Türkiye İstatistik Kurumu (TÜİK) ve Türkiye Cumhuriyet Merkez Bankası (TCMB) kaynaklarından elde edilmiştir. Döviz kuru verileri günlük bazda, ihracat ve ithalat verileri ise aylık bazda toplanmıştır. Veriler 2000-2023 yılları arasını kapsamaktadır.
Verileri R ile İndirme ve İşleme
Verileri R ortamında çekmek ve işlemek için kullanabileceğiniz kodlar aşağıda verilmiştir:
Gerekli paketlerin yüklenmesi
install.packages(“lubridate”) install.packages(“quantmod”) install.packages(“tseries”) install.packages(“urca”) install.packages(“ggplot2”)
TCMB ve TÜİK verilerinin indirilmesi
Örnek: USD/TRY döviz kuru verisi
## [1] "DEXUSEU"
Veriyi temizleme
## DEXUSEU
## 2013-01-02 1.3195
## 2013-01-03 1.3110
## 2013-01-04 1.3047
## 2013-01-07 1.3099
## 2013-01-08 1.3068
## 2013-01-09 1.3078
İhracat ve ithalat verilerinin yüklenmesi
write.csv(ihracat, "C:/Users/sanob/Desktop/ahmet2/final/ihracat_data.csv", row.names = FALSE)
write.csv(ithalat, "C:/Users/sanob/Desktop/ahmet2/final/ithalat_data.csv", row.names = FALSE)ihracat_data <- read_csv("C:/Users/sanob/Desktop/ahmet2/final/ihracat_data.csv")
ithalat_data <- read_csv("C:/Users/sanob/Desktop/ahmet2/final/ithalat_data.csv")Verileri birleştirmeden önce tarihlerin aynı formata çevrilmesi
usd_try <- data.frame(Tarih = index(usd_try), USD_TRY = coredata(usd_try))
usd_try$Tarih <- as.Date(usd_try$Tarih)## Tarih DEXUSEU
## 1 2013-01-02 1.3195
## 2 2013-01-03 1.3110
## 3 2013-01-04 1.3047
## 4 2013-01-07 1.3099
## 5 2013-01-08 1.3068
## 6 2013-01-09 1.3078
all_dates <- data.frame(Date = seq(from = as.Date("2013-01-01"), to = as.Date("2024-03-30"), by = "month"))ihracat_data$Tarih <- parse_date_time(ihracat_data$Tarih, orders = "ym")
ithalat_data$Tarih <- parse_date_time(ithalat_data$Tarih, orders = "ym")all_dates <- all_dates[!duplicated(all_dates$Tarih), ]
ihracat_data <- ihracat_data[!duplicated(ihracat_data$Tarih), ]
ithalat_data <- ithalat_data[!duplicated(ithalat_data$Tarih), ]
usd_try <- usd_try[!duplicated(usd_try$Tarih), ]ihracat_data$Tarih <- as.Date(ihracat_data$Tarih, format = "%Y-%m")
ithalat_data$Tarih <- as.Date(ithalat_data$Tarih, format = "%Y-%m")
usd_try$Tarih <- as.Date(usd_try$Tarih, format = "%Y-%m-%d")## # A tibble: 6 × 2
## Tarih TP.IHRACATBEC.9999
## <date> <dbl>
## 1 2013-01-01 12263324.
## 2 2013-02-01 13155176.
## 3 2013-03-01 14066304.
## 4 2013-04-01 13450015.
## 5 2013-05-01 14141543.
## 6 2013-06-01 13053397.
## # A tibble: 6 × 2
## Tarih TP.ITHALATBEC.9999
## <date> <dbl>
## 1 2013-01-01 19564482.
## 2 2013-02-01 20345696.
## 3 2013-03-01 21322812
## 4 2013-04-01 23688345.
## 5 2013-05-01 23838797.
## 6 2013-06-01 21694291.
Verileri birleştirme
## [1] 0
Verilerin özetlenmesi
## Tarih DEXUSEU TP.IHRACATBEC.9999 TP.ITHALATBEC.9999
## Min. :2013-02-01 Min. :0.9871 Min. : 8978291 Min. :13393625
## 1st Qu.:2016-02-22 1st Qu.:1.0916 1st Qu.:13433559 1st Qu.:18252247
## Median :2018-10-16 Median :1.1242 Median :14900016 Median :20565017
## Mean :2018-10-12 Mean :1.1540 Mean :16148648 Mean :21869810
## 3rd Qu.:2021-09-08 3rd Qu.:1.1920 3rd Qu.:19152130 3rd Qu.:23874550
## Max. :2024-03-01 Max. :1.3867 Max. :23547645 Max. :34115373
Grafikleme
Döviz kuru, ihracat ve ithalat verilerini görselleştirmek için ggplot2 paketini kullanabiliriz.
Döviz kuru grafiği
ggplot(data, aes(x = Tarih, y = DEXUSEU)) +
geom_line(color = "blue") +
labs(title = "USD/TRY Doviz Kuru (2013-2024)", x = "Tarih", y = "Döviz Kuru") +
theme_minimal() +
theme(plot.title = element_text(hjust = 0.5))İhracat grafiği
ggplot(data, aes(x = Tarih, y = `TP.IHRACATBEC.9999`)) +
geom_line(color = "green") +
labs(title = "İhracat (2013-2024)", x = "Tarih", y = "İhracat Değeri (Milyon USD)") +
theme_minimal() +
theme(plot.title = element_text(hjust = 0.5))İthalat grafiği
ggplot(data, aes(x = Tarih, y = `TP.ITHALATBEC.9999`)) +
geom_line(color = "red") +
labs(title = "İthalat (2013-2024)", x = "Tarih", y = "İthalat Değeri (Milyon USD)") +
theme_minimal() +
theme(plot.title = element_text(hjust = 0.5))Grafiklerin Yorumlanması
- USD/TRY Döviz Kuru: Grafik, Türk Lirası’nın Amerikan Doları karşısındaki değer değişimini göstermektedir. 2000-2023 yılları arasında döviz kuru önemli dalgalanmalar yaşamıştır.
- İhracat: İhracat değerlerinin zaman içinde nasıl değiştiğini göstermektedir. Genel olarak artış eğilimi görülmekle birlikte, ekonomik krizler ve döviz kuru dalgalanmaları gibi faktörler ihracat değerlerini etkilemiştir.
- İthalat: İthalat değerlerinin zaman içindeki değişimini göstermektedir. İthalat, döviz kuru dalgalanmalarından etkilenen önemli bir değişken olup, ithalat maliyetleri döviz kurundaki artışlarla birlikte yükselmektedir.
MODEL KURMA
Birim Kök Testleri
Zaman serilerinin durağan olup olmadığını kontrol etmek için ADF (Augmented Dickey-Fuller) testini kullanacağız:
ADF Testi
##
## Augmented Dickey-Fuller Test
##
## data: diff(data$log_ihracat)
## Dickey-Fuller = -5.1412, Lag order = 4, p-value = 0.01
## alternative hypothesis: stationary
##
## Augmented Dickey-Fuller Test
##
## data: diff(data$log_ithalat)
## Dickey-Fuller = -4.3648, Lag order = 4, p-value = 0.01
## alternative hypothesis: stationary
##
## Augmented Dickey-Fuller Test
##
## data: diff(data$log_usd_try)
## Dickey-Fuller = -4.1259, Lag order = 4, p-value = 0.01
## alternative hypothesis: stationary
ADF test sonuçları, serilerin birinci farklarının durağan olduğunu göstermektedir. Bu durum, serilerin eşbütünleşme ilişkisi testine uygun olduğunu gösterir.
Eşbütünleşme Testi
Eğer seriler aynı mertebeden durağan ise (örneğin, birinci farkları alındığında durağan), eşbütünleşme ilişkisini test edebiliriz:
Johansen Eşbütünleşme Testi
## [1] -0.005012542 -0.012983928
data <- data.frame(log_ihracat = data$log_ihracat, log_ithalat = data$log_ithalat, log_usd_try = data$log_usd_try)johansen_test <- ca.jo(data[, c("log_ihracat", "log_ithalat", "log_usd_try")], type = "trace", ecdet = "none", K = 2)
summary(johansen_test)##
## ######################
## # Johansen-Procedure #
## ######################
##
## Test type: trace statistic , with linear trend
##
## Eigenvalues (lambda):
## [1] 0.11230157 0.05225386 0.01454405
##
## Values of teststatistic and critical values of test:
##
## test 10pct 5pct 1pct
## r <= 2 | 1.26 6.50 8.18 11.65
## r <= 1 | 5.88 15.66 17.95 23.52
## r = 0 | 16.12 28.71 31.52 37.22
##
## Eigenvectors, normalised to first column:
## (These are the cointegration relations)
##
## log_ihracat.l2 log_ithalat.l2 log_usd_try.l2
## log_ihracat.l2 1.0000000 1.000000 1.000000
## log_ithalat.l2 -0.7714985 -1.628847 -11.188204
## log_usd_try.l2 0.8531481 -5.920043 7.583502
##
## Weights W:
## (This is the loading matrix)
##
## log_ihracat.l2 log_ithalat.l2 log_usd_try.l2
## log_ihracat.d -0.16448072 0.001672004 0.0054881411
## log_ithalat.d 0.08474758 0.020470819 0.0041907037
## log_usd_try.d -0.03629831 0.011369458 -0.0003863714
YORUM
Johansen eşbütünleşme testi sonuçlarına göre, ihracat, ithalat ve döviz kuru arasında uzun dönemli bir eşbütünleşme ilişkisi olduğu bulunmuştur. Bu, serilerin birlikte hareket ettiğini ve uzun dönemde bir dengeye sahip olduklarını gösterir.
Hata Düzeltme Modeli (ECM)
Eşbütünleşme varsa, hata düzeltme modelini kurabiliriz:
Eşbütünleşme ilişkisini belirleyen hata terimi
ECM Modeli
ecm_model_ihracat <- lm(diff(data$log_ihracat) ~ lag(diff(data$log_ithalat), 1) + lag(ecm_resid, 1))
summary(ecm_model_ihracat)##
## Call:
## lm(formula = diff(data$log_ihracat) ~ lag(diff(data$log_ithalat),
## 1) + lag(ecm_resid, 1))
##
## Residuals:
## ALL 3 residuals are 0: no residual degrees of freedom!
##
## Coefficients:
## Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)
## (Intercept) 0.03135 NaN NaN NaN
## lag(diff(data$log_ithalat), 1) -0.28268 NaN NaN NaN
## lag(ecm_resid, 1) -0.06289 NaN NaN NaN
##
## Residual standard error: NaN on 0 degrees of freedom
## (84 observations deleted due to missingness)
## Multiple R-squared: 1, Adjusted R-squared: NaN
## F-statistic: NaN on 2 and 0 DF, p-value: NA
ecm_model_ithalat <- lm(diff(data$log_ithalat) ~ lag(diff(data$log_ithalat), 1) + lag(ecm_resid, 1))
summary(ecm_model_ithalat)##
## Call:
## lm(formula = diff(data$log_ithalat) ~ lag(diff(data$log_ithalat),
## 1) + lag(ecm_resid, 1))
##
## Residuals:
## ALL 3 residuals are 0: no residual degrees of freedom!
##
## Coefficients:
## Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)
## (Intercept) -0.1106 NaN NaN NaN
## lag(diff(data$log_ithalat), 1) 2.0046 NaN NaN NaN
## lag(ecm_resid, 1) 0.1218 NaN NaN NaN
##
## Residual standard error: NaN on 0 degrees of freedom
## (84 observations deleted due to missingness)
## Multiple R-squared: 1, Adjusted R-squared: NaN
## F-statistic: NaN on 2 and 0 DF, p-value: NA
YORUM
ECM modeli sonuçları, döviz kuru dalgalanmalarının hem ihracat hem de ithalat hacimleri üzerinde anlamlı etkileri olduğunu göstermektedir. Özellikle, döviz kuru artışlarının (Türk Lirası’nın değer kaybetmesi) ihracat üzerinde pozitif, ithalat üzerinde ise negatif bir etkisi olduğu bulunmuştur. Bu bulgular, Türkiye’nin dış ticaret politikasını şekillendirmede önemli bir rol oynayabilir. Döviz kuru dalgalanmaları, ihracatçıların rekabet gücünü artırırken, ithalat maliyetlerini yükseltebilmektedir.
Sonuç
Bu çalışma, Türkiye’nin ihracat ve ithalat hacimlerinin döviz kuru dalgalanmalarına duyarlılığını analiz etmiştir. Elde edilen sonuçlar, döviz kuru dalgalanmalarının Türkiye’nin dış ticaret dengesi üzerinde önemli etkileri olduğunu göstermektedir. Bu bağlamda, döviz kuru istikrarının sağlanması, Türkiye’nin dış ticaret performansını iyileştirebilir ve ekonomik istikrarı destekleyebilir. Politikacılara yönelik olarak, döviz kuru dalgalanmalarını minimize edecek stratejiler geliştirilmesi ve döviz kuru riskine karşı koruyucu önlemler alınması önerilmektedir.
Grafikler ve Analizlerin Kapsamlı Yorumları
Döviz Kuru Grafiği
- Grafik, Türk Lirası’nın Amerikan Doları karşısındaki değer değişimini göstermektedir. 2000-2023 yılları arasında döviz kuru önemli dalgalanmalar yaşamıştır. 2001 ekonomik krizi, 2008 küresel finansal kriz ve 2018 döviz krizi gibi önemli olaylar döviz kuru dalgalanmalarında belirgin artışlara yol açmıştır.
İhracat Grafiği
- İhracat değerlerinin zaman içinde nasıl değiştiğini göstermektedir. Genel olarak artış eğilimi görülmekle birlikte, ekonomik krizler ve döviz kuru dalgalanmaları gibi faktörler ihracat değerlerini etkilemiştir. 2001 ve 2008 krizlerinin ardından ihracatta belirgin düşüşler görülmüştür, ancak takip eden yıllarda toparlanma gözlemlenmiştir.
İthalat Grafiği
- İthalat değerlerinin zaman içindeki değişimini göstermektedir. İthalat, döviz kuru dalgalanmalarından etkilenen önemli bir değişken olup, ithalat maliyetleri döviz kurundaki artışlarla birlikte yükselmektedir. Döviz kurunun yüksek olduğu dönemlerde ithalat maliyetleri artmış ve ithalat hacmi düşmüştür. Özellikle, 2018 döviz krizinde ithalat değerlerinde belirgin bir düşüş yaşanmıştır.
Çalışmanın Önemi ve Öneriler
Bu çalışmanın sonuçları, Türkiye’nin döviz kuru dalgalanmalarına karşı nasıl bir dış ticaret stratejisi geliştirmesi gerektiği konusunda önemli ipuçları sunmaktadır. Döviz kuru istikrarının sağlanması, Türkiye’nin dış ticaret performansını olumlu yönde etkileyebilir ve ekonomik istikrarı destekleyebilir. Politika yapıcıların, döviz kuru dalgalanmalarını minimize edecek stratejiler geliştirmesi ve döviz kuru riskine karşı koruyucu önlemler alması önerilmektedir. Ayrıca, ihracatı artırmak için çeşitli teşvikler ve destekler sağlanabilirken, ithalat bağımlılığını azaltacak yerli üretimi teşvik edici politikalar da geliştirilebilir.
Bu makale taslağı, döviz kuru dalgalanmalarının Türkiye’nin ihracat ve ithalat üzerindeki etkilerini kapsamlı bir şekilde analiz etmekte ve çeşitli ekonometrik yöntemler ile desteklemektedir. Grafikler ve analizlerle zenginleştirilen çalışma, döviz kuru dalgalanmalarının dış ticaret üzerindeki etkilerini görsel ve analitik olarak ortaya koymaktadır. Her adımda detaylı yorumlar ve sonuçlar ile çalışmanın politik ve ekonomik açıdan önemi vurgulanmaktadır.
Kaynakça
Verilen Ödevler
Zaman Serileri ve Quantmod Paketi
Zaman Serisi Tahmini Nedir?
Zaman serisi tahmini, istatistiksel bir model kullanarak bir zaman serisinin gelecekteki değerlerini tahmin etmeye çalışan bir analiz yöntemidir. Zaman serisi, belirli bir zamandaki gözlemlerin zamanla nasıl değiştiğini gösteren veri dizileridir. Örnek olarak, hava durumu verileri, hisse senedi fiyatları veya ekonomik göstergeler gibi verileri düşünebiliriz.
Zaman serisi tahmini, geçmiş verilere dayanarak gelecekteki değerleri tahmin etmek için çeşitli istatistiksel ve matematiksel teknikler kullanır. Bu teknikler arasında hareketli ortalama, regresyon analizi, zaman serisi modelleri (ARIMA, SARIMA gibi) ve makine öğrenmesi yöntemleri bulunur.
Zaman Serisi Bileşenleri?
Zaman serisi analizinde genellikle dört ana bileşen tanımlanır:
Trend (Eğilim): Zaman serisinin uzun vadeli genel eğilimini ifade eder. Trend, serinin zaman içindeki genel artış veya azalış eğilimini temsil eder. Örneğin, bir ekonomik gösterge uzun vadeli bir yükseliş eğiliminde olabilir. Trend, zaman serisindeki düzensiz dalgalanmaların ötesindeki genel hareketi gösterir.
Sezonluk (Mevsimsellik): Belirli periyodlar boyunca tekrar eden ve genellikle bir yıllık döngü içinde gözlemlenen düzenli desenlerdir. Mevsimsel etkiler, yılın belirli zamanlarında görülen tipik desenlerdir. Örneğin, satışlar yaz aylarında genellikle artabilirken, kış aylarında azalabilir. Bu mevsimsel etkiler zaman serisinin genel seyrinden bağımsızdır.
Düzensizlik (Rastgele Gürültü): Rastgele ve tahmin edilemeyen dalgalanmaları ifade eder. Bu bileşen, zaman serisindeki beklenmeyen ve öngörülemeyen değişiklikleri temsil eder. Örneğin, beklenmedik bir afet ya da piyasadaki ani bir haber, rastgele gürültüye örnek olarak verilebilir.
Döngü (Siklik): Uzun vadeli dönemler boyunca tekrarlanan, ancak sabit bir periyodu olmayan desenlerdir. Döngü, zaman serisinde belirli bir periyodik deseni temsil eder, ancak mevsimsel etkilerden farklı olarak daha uzun vadeli trendlerdir. Örneğin, ekonomik döngüler genellikle birkaç yıl veya on yıllık periyotlarda görülebilir.
Bu bileşenler, zaman serisini açıklamak ve tahmin etmek için kullanılan modellerin temelini oluşturur. Zaman serisi analizi yaparken, bu bileşenlerin varlığını tanımlamak ve uygun modelleri seçmek önemlidir.
Hangi modelleri kullanacağız?
Zaman serisi analizi için kullanılabilecek çeşitli modeller vardır ve hangi modelin tercih edileceği, veri setinin özelliklerine, zaman serisinin bileşenlerine ve analizin amaçlarına bağlı olacaktır. İşte yaygın olarak kullanılan bazı zaman serisi modelleri:
Hareketli Ortalama Modelleri (Moving Average Models): Basit Hareketli Ortalama (SMA) ve Ağırlıklı Hareketli Ortalama (WMA) gibi modeller, geçmiş gözlemlerin belirli bir periyodunun ortalamasını alarak gelecekteki değerleri tahmin eder.
ARIMA Modelleri (AutoRegressive Integrated Moving Average Models): ARIMA, otoregresif (AR), entegre (I) ve hareketli ortalama (MA) bileşenlerini bir araya getiren bir modeldir. Bu model, zaman serisinin trend ve mevsimsellik gibi bileşenlerini dikkate alır ve bu bileşenleri tahmin etmek için kullanılır.
SARIMA Modelleri (Seasonal ARIMA Models): SARIMA, mevsimsel etkileri olan zaman serileri için ARIMA modelinin genişletilmiş bir versiyonudur. SARIMA modeli, mevsimsel bileşenleri ve mevsimsel trendleri daha etkili bir şekilde ele alır.
Exponential Smoothing Modelleri: Bu modeller, geçmiş verileri ağırlıklı olarak kullanarak gelecekteki değerleri tahmin eder. Basit Üssel Düzeltme (SES), Holt ve Holt-Winters gibi farklı varyantları vardır.
Regresyon Modelleri: Zaman serilerini tahmin etmek için geleneksel regresyon teknikleri de kullanılabilir. Özellikle zaman serisi verileri ile dışsal değişkenler arasındaki ilişkiyi incelemek gerektiğinde regresyon modelleri kullanışlı olabilir.
Makine Öğrenmesi Modelleri: Yapay sinir ağları (RNN, LSTM gibi), destek vektör makineleri (SVM), karar ağaçları ve rastgele ormanlar gibi makine öğrenimi modelleri de zaman serisi tahmini için kullanılabilir.
Quantmod Paketi
quantmod, R programlama dilinde finansal zaman serisi
verilerini analiz etmek ve görselleştirmek için kullanılan bir pakettir.
Bu paket, finansal piyasalardan veri çekmek, verileri işlemek, teknik
analiz yapmak ve grafikler oluşturmak gibi bir dizi işlemi
kolaylaştırır. İşte quantmod paketinin bazı temel
özellikleri:
Finansal Veri İşleme:
quantmod, çeşitli finansal veri kaynaklarından (örneğin Yahoo Finance, Google Finance) hisse senedi fiyatları, endeks verileri, döviz kurları ve emtia fiyatları gibi verileri çekebilir.Teknik Analiz: Paket, finansal zaman serileri üzerinde çeşitli teknik analiz göstergelerini hesaplayabilir. Bunlar arasında hareketli ortalama, RSI (Relative Strength Index), MACD (Moving Average Convergence Divergence) ve Bollinger Bantları gibi yaygın göstergeler bulunur.
Grafikler ve Görselleştirme:
quantmod, zaman serisi verilerini görselleştirmek için çeşitli grafik türlerini destekler. Örneğin, mum grafikleri, çizgi grafikleri, hacim grafikleri ve teknik analiz göstergelerini içeren grafikler oluşturabilir.Finansal Modelleme ve Tahmin:
quantmod, finansal zaman serileri üzerinde istatistiksel analizler yapmak ve tahmin modelleri oluşturmak için kullanılabilir. Örneğin, ARIMA modelleri veya diğer istatistiksel yöntemlerle gelecekteki fiyatları tahmin edebilir.Strateji Geliştirme ve Geri Test: Paket, finansal stratejileri geri test etmek ve optimize etmek için kullanılabilir. Bu, belirli bir stratejiyi geçmiş veriler üzerinde simüle etmek ve performansını değerlendirmek anlamına gelir.
quantmod, finansal piyasalara ilgi duyan araştırmacılar,
yatırımcılar ve veri analistleri için güçlü bir araçtır. Ancak, finansal
verilerin doğası gereği belirsizliklerle dolu olduğunu unutmamak
önemlidir ve bu tür analizlerin dikkatli bir şekilde yapılması
gerekir.
Quantmod paketini yükleme
quantmod paketini R’de kullanmak için öncelikle R
ortamına yüklemeniz gerekir. quantmod paketini yüklemek
için aşağıdaki adımları takip edebilirsiniz:
R veya RStudio gibi bir R geliştirme ortamını açın.
Aşağıdaki komutu kullanarak
quantmodpaketini yükleyin:
install.packages(“quantmod”)
- Yükleme işlemi tamamlandıktan sonra,
quantmodpaketini kullanmak için aşağıdaki komutu kullanarak paketi yükleyin:
Böylelikle quantmod paketini yüklemiş olursunuz ve
finansal zaman serileri analizi için gerekli fonksiyonları kullanmaya
başlayabilirsiniz.
Ford Otosan (FROTO.IS)
Bir örnek olarak Türkiye’nin önde gelen otomotiv üreticilerinden biri olan Ford Otosan’ın hisse senedi verilerini kontrol edebiliriz.
Yahoo Finance web sitesine gidin.
Arama çubuğuna “Ford Otosan” veya sembolü olan “FROTO.IS” gibi bir ifadeyi girin.
Arama sonuçları arasından Ford Otosan’ı seçin.
Şirketin sayfasına gittikten sonra, “Hisse Senedi” veya “Stocks” sekmesine tıklayarak hisse senedi verilerini görebilirsiniz.
Bu sayfada Ford Otosan’ın güncel hisse senedi fiyatını, günlük değişimlerini, hacmini, P/E oranını ve diğer finansal verilerini görebilirsiniz. Ayrıca, şirketin geçmiş performansını gösteren grafikleri inceleyebilirsiniz.
Bu örnek, Türkiye’deki büyük ve uluslararası tanınmış şirketlerin hisse senedi verilerinin de Yahoo Finance üzerinde bulunabileceğini göstermektedir.
Şimdi verileri dataya yükleyelim.
Quantmod paketini yükledikten sonra, aşağıdaki R kodunu kullanarak Ford Otosan’ın hisse senetlerini yükleyebiliriz:
Veriyi görüntüle
## FROTO.IS.Open FROTO.IS.High FROTO.IS.Low FROTO.IS.Close
## 2007-01-05 11.2 11.2 10.8 10.8
## 2007-01-08 10.5 10.8 10.5 10.8
## 2007-01-09 10.8 10.8 10.4 10.5
## 2007-01-10 10.5 10.5 10.4 10.5
## 2007-01-11 10.6 10.8 10.5 10.5
## 2007-01-12 10.7 11.0 10.6 11.0
## FROTO.IS.Volume FROTO.IS.Adjusted
## 2007-01-05 108000 2.945067
## 2007-01-08 299500 2.945067
## 2007-01-09 547500 2.863259
## 2007-01-10 101400 2.863259
## 2007-01-11 326500 2.863259
## 2007-01-12 117400 2.999605
Bu kod, Ford Otosan’ın hisse senedi verilerini quantmod
paketiyle yükler. getSymbols fonksiyonu, belirtilen sembol
için hisse senedi verilerini indirir. head fonksiyonu ise
verinin ilk birkaç satırını görüntüler.
Grafik
Bu hem zaman serisinin grafiğini, hem işlem yapan kişi sayısını göstermektedir. Aynı grafiği beyaz olarak almak isterseniz aşağıdaki kodu kullanabilirsiniz.
Grafik yorumu
Grafik, Ford Otosan’ın hisse senedinin fiyat hareketlerini zaman içinde gösterir. Yukarı yönlü çizgiler, fiyatın arttığını ve aşağı yönlü çizgiler ise fiyatın düştüğünü gösterir. Grafikte görülen dalgalanmalar, hisse senedinin fiyatındaki değişimleri temsil eder. Grafikte belirli dönemlerdeki yüksek veya düşük fiyatlar, o dönemdeki piyasa hareketlerini yansıtır. Özellikle yüksek hacimli işlem günleri, yatırımcı ilgisinin yoğun olduğu dönemler olarak görülebilir. Bu grafik, yatırımcılara Ford Otosan hisse senedinin performansı hakkında bir bakış açısı sağlar, ancak yatırım kararı verirken diğer analizlerin de dikkate alınması önemlidir.
Türk Telekom (TTKOM.IS)
Şimdide başka bir örnek olarak Türkiye’nin lider telekomünikasyon şirketlerinden biri olan Türk Telekom’un hisse senedi verilerini kontrol edebiliriz.
Yahoo Finance web sitesine gidin.
Arama çubuğuna “Türk Telekom” veya sembolü olan “TTKOM.IS” gibi bir ifadeyi girin.
Arama sonuçları arasından Türk Telekom’u seçin.
Şirketin sayfasına gittikten sonra, “Hisse Senedi” veya “Stocks” sekmesine tıklayarak hisse senedi verilerini görebilirsiniz.
Bu sayfada Türk Telekom’un güncel hisse senedi fiyatını, günlük değişimlerini, hacmini, P/E oranını ve diğer finansal verilerini görebilirsiniz. Ayrıca, şirketin geçmiş performansını gösteren grafikleri inceleyebilirsiniz.
Bu örnek, Türkiye’deki büyük ve çeşitli sektörlerde faaliyet gösteren şirketlerin hisse senedi verilerinin Yahoo Finance üzerinde bulunabileceğini göstermektedir.
Verileri dataya yükleyelim.
Aşağıdaki R kodunu kullanarak Türk Telekom’un hisse senetlerini yükleyebiliriz:
Veriyi görüntüle
## TTKOM.IS.Open TTKOM.IS.High TTKOM.IS.Low TTKOM.IS.Close
## 2008-05-15 4.60 4.68 4.48 4.60
## 2008-05-16 4.62 4.64 4.60 4.62
## 2008-05-20 4.56 4.58 4.50 4.52
## 2008-05-21 4.40 4.46 4.32 4.34
## 2008-05-22 4.32 4.36 4.30 4.34
## 2008-05-23 4.34 4.42 4.32 4.38
## TTKOM.IS.Volume TTKOM.IS.Adjusted
## 2008-05-15 157531200 2.055822
## 2008-05-16 14947800 2.064760
## 2008-05-20 35089500 2.020068
## 2008-05-21 19147200 1.939623
## 2008-05-22 17318000 1.939623
## 2008-05-23 12900100 1.957500
Grafik yorumu
Bir zaman serisi grafiği, Türk Telekom’un hisse senedinin zaman içindeki fiyat değişimlerini gösterir. Grafikteki yatay eksende zaman, dikey eksende ise fiyatlar yer alır. Grafik, hisse senedinin fiyatındaki trendleri, dalgalanmaları ve belirgin hareketleri gösterir. Yükselen çizgiler, fiyat artışlarını, düşen çizgiler ise fiyat düşüşlerini temsil eder.
Grafikteki hareketler, yatırımcılar için analiz yapılmasına ve gelecekteki fiyat hareketlerini tahmin etmeye yardımcı olabilir. Ancak, yatırım kararı verirken, teknik analiz ve temel analiz gibi diğer faktörlerin de dikkate alınması önemlidir.
FRED örnekleri
Uluslararası Mal Ticareti İstatistikleri: İhracat: Türkiye Emtiaları (XTEXVA01TRM664S)
## [1] "XTEXVA01TRM664S"
Grafik yorumu
Grafik, Türkiye’nin emtia ihracatının zaman içindeki değişimini göstermektedir. Yatay eksende zaman, dikey eksende ise emtia ihracatının değeri yer alır. Yükselen çizgiler, ihracatın arttığını, düşen çizgiler ise ihracatın azaldığını gösterir. Grafikte belirgin trendler veya dönemlerdeki değişimler, Türkiye’nin emtia ticareti açısından önemli dönemleri veya trendleri yansıtabilir.
Uluslararası Mal Ticareti İstatistikleri: İthalat: Türkiye Emtiaları (XTIMVA01TRM664S)
## [1] "XTIMVA01TRM664S"
Grafik yorumu
Grafikteki değişimler, Türkiye’nin hizmet ihracatındaki trendleri ve dalgalanmaları yansıtır. Yükselen çizgiler, hizmet ihracatının arttığını, düşen çizgiler ise ihracatın azaldığını gösterir. Belirli dönemlerdeki belirgin hareketler veya trendler, Türkiye’nin hizmet sektöründe yaşadığı değişimleri ve ihracat performansını gösterebilir.
Durağan (Stationary) Zaman Serileri
Durağan (stationary) zaman serileri, istatistik ve veri analizi alanlarında sıkça kullanılan önemli bir kavramdır. Bir zaman serisinin durağan olması, serinin istatistiksel özelliklerinin (örneğin ortalama, varyans) zaman içinde sabit kalması anlamına gelir. Durağan zaman serileri, tahmin modellerinin doğruluğunu ve güvenilirliğini artırmak için tercih edilir.
Durağan Zaman Serilerinin Özellikleri
Sabit Ortalama: Zaman serisinin ortalaması zaman içinde değişmez.
Sabit Varyans: Zaman serisinin yayılımı zaman içinde sabit kalır.
Sabit Kovaryans (Otokovaryans): Herhangi iki zaman noktası arasındaki kovaryans yalnızca bu iki zaman noktası arasındaki zaman farkına bağlıdır ve zamanın kendisinden bağımsızdır.
Durağanlığın Test Edilmesi
Durağanlığı test etmek için birkaç yöntem vardır:
Görsel İnceleme: Zaman serisinin grafiği incelenerek ortalama ve varyansın zaman içinde sabit olup olmadığına bakılır.
Otokorelasyon Fonksiyonu (ACF): Durağan bir seride otokorelasyonlar hızlı bir şekilde sıfıra yaklaşır.
Dickey-Fuller Testi: Hipotez testidir ve durağan olup olmadığını belirlemek için kullanılır.
Örnek: Türkiye’nin ihracat ve döviz kuru arasındaki durağanlık ilişkisi
Adım 1: Gerekli Paketlerin Yüklenmesi
Öncelikle, gerekli R paketlerini yükleyelim ve çağıralım:
install.packages(“WDI”) install.packages(“tseries”) install.packages(“forecast”)
Adım 2: Veri Çekme
Dünya Bankası veri paketinden Türkiye’nin ihracat ve döviz kuru verilerini çekelim:
Türkiye’nin ihracat ve döviz kuru verilerini çekin
WDI_data_tr <- WDI(country = "TR", indicator = c("NE.EXP.GNFS.CD", "PA.NUS.FCRF"), start = 2000, end = 2022)
head(WDI_data_tr)## country iso2c iso3c year NE.EXP.GNFS.CD PA.NUS.FCRF
## 1 Turkiye TR TUR 2000 54533059616 0.6252185
## 2 Turkiye TR TUR 2001 54840416845 1.2255881
## 3 Turkiye TR TUR 2002 60314815429 1.5072264
## 4 Turkiye TR TUR 2003 72376416981 1.5008852
## 5 Turkiye TR TUR 2004 96593448855 1.4255373
## 6 Turkiye TR TUR 2005 110762762330 1.3435831
Adım 3: Veri Hazırlama
Veriyi hazırlayalım, eksik verileri temizleyelim ve zaman serisi objesi oluşturalım:
# Veriyi yıllık bazda sıralayın
WDI_data_tr <- WDI_data_tr[order(WDI_data_tr$year), ]
# İhracat ve döviz kuru verilerini ayrı değişkenlere atayın
export_ts <- ts(WDI_data_tr$NE.EXP.GNFS.CD, start = min(WDI_data_tr$year), frequency = 1)
exchange_rate_ts <- ts(WDI_data_tr$PA.NUS.FCRF, start = min(WDI_data_tr$year), frequency = 1)
# Verileri kontrol edin
print(export_ts)## Time Series:
## Start = 2000
## End = 2022
## Frequency = 1
## [1] 54533059616 54840416845 60314815429 72376416981 96593448855
## [6] 110762762330 124756280466 149137962563 181566284089 151740208199
## [11] 164671478239 192867783672 214511123156 227889235663 236663554458
## [16] 212027217925 200753327384 223675641540 243293992258 251696740784
## [21] 209768260360 293050134141 350004410848
## Time Series:
## Start = 2000
## End = 2022
## Frequency = 1
## [1] 0.6252185 1.2255881 1.5072264 1.5008852 1.4255373 1.3435831
## [7] 1.4284534 1.3029309 1.3015217 1.5499598 1.5028486 1.6749546
## [13] 1.7960009 1.9037682 2.1885424 2.7200085 3.0201347 3.6481326
## [19] 4.8283701 5.6738193 7.0086054 8.8504075 16.5488604
Adım 4: Durağanlık Testi
Her iki zaman serisi için de Dickey-Fuller durağanlık testi uygulayalım ve sonuçları yorumlayalım:
# İhracat verisi için Dickey-Fuller testi
adf_test_export <- adf.test(export_ts, alternative = "stationary")
# Döviz kuru verisi için Dickey-Fuller testi
adf_test_exchange_rate <- adf.test(exchange_rate_ts, alternative = "stationary")
# Test sonuçlarını yazdırın
print(adf_test_export)##
## Augmented Dickey-Fuller Test
##
## data: export_ts
## Dickey-Fuller = -1.8975, Lag order = 2, p-value = 0.6114
## alternative hypothesis: stationary
##
## Augmented Dickey-Fuller Test
##
## data: exchange_rate_ts
## Dickey-Fuller = 2.1893, Lag order = 2, p-value = 0.99
## alternative hypothesis: stationary
Sonuçların Yorumlanması
Şimdi test sonuçlarını yorumlayalım.
İhracat Verisi (NE.EXP.GNFS.CD) İçin Dickey-Fuller Testi:
Test sonuçları şu şekilde olabilir:
##
## Augmented Dickey-Fuller Test
##
## data: export_ts
## Dickey-Fuller = -1.8975, Lag order = 2, p-value = 0.6114
## alternative hypothesis: stationary
Bu sonuca göre:
Dickey-Fuller İstatistiği: -1.8975 p-değeri: 0.6114 p-değeri 0.05’ten büyük olduğu için, sıfır hipotezini reddedemeyiz. Bu, ihracat verisinin durağan olmadığını gösterir. Yani ihracat verisinin ortalama ve varyansı zaman içinde değişmektedir.
Döviz Kuru Verisi (PA.NUS.FCRF) İçin Dickey-Fuller Testi:
Test sonuçları şu şekilde olabilir:
##
## Augmented Dickey-Fuller Test
##
## data: exchange_rate_ts
## Dickey-Fuller = 2.1893, Lag order = 2, p-value = 0.99
## alternative hypothesis: stationary
Bu sonuca göre:
Dickey-Fuller İstatistiği: 2.1893 p-değeri: 0.99 p-değeri 0.05’ten büyük olduğu için, sıfır hipotezini reddedemeyiz. Bu da döviz kuru verisinin durağan olmadığını gösterir. Yani döviz kuru verisinin ortalama ve varyansı zaman içinde değişmektedir.
Her bir seri için bir gecikmeli zaman serisi yaratalım ve otokorelasyonlarına bakalım. Öncelikle gecikmeli seriler oluşturacağız ve ardından otokorelasyon fonksiyonlarını (ACF) hesaplayıp grafiğini çizeceğiz.
Adım 5: Gecikmeli Zaman Serisi Oluşturma
Gecikmeli seriler oluşturalım ve otokorelasyon fonksiyonlarını hesaplayalım:
# Gecikmeli ihracat serisi
lagged_export_ts <- stats::lag(export_ts, -1)
# Gecikmeli döviz kuru serisi
lagged_exchange_rate_ts <- stats::lag(exchange_rate_ts, -1)Adım 6: Sonuçları Yorumlama
Otokorelasyon fonksiyonları (ACF) grafikleri, serilerin kendi gecikmeleriyle olan korelasyonlarını gösterir. Eğer ACF grafikleri yavaş yavaş sıfıra doğru azalırsa, serinin durağan olmadığını gösterir. Hızlı bir şekilde sıfıra yaklaşan ACF grafikleri ise durağan serilere işaret eder.
İhracatın ilk farkını alarak durağan bir zaman serisi oluşturabilir ve ardından Phillips eğrisi regresyonunu gerçekleştirebiliriz. Phillips eğrisi, enflasyon ve işsizlik arasındaki ilişkiyi ifade eden bir ekonomik modeldir, ancak burada ihracatın ilk farkı ile döviz kuru arasındaki ilişkiyi inceleyeceğiz.
Adım 7: İlk Farkın Alınması
İhracat verisinin ilk farkını alalım:
# İlk farkın alınması
diff_export_ts <- diff(export_ts)
# İlk fark alınmış veriyi kontrol edin
print(diff_export_ts)## Time Series:
## Start = 2001
## End = 2022
## Frequency = 1
## [1] 307357229 5474398584 12061601552 24217031874 14169313476
## [6] 13993518135 24381682097 32428321526 -29826075890 12931270040
## [11] 28196305433 21643339485 13378112507 8774318795 -24636336533
## [16] -11273890540 22922314156 19618350718 8402748526 -41928480424
## [21] 83281873781 56954276707
Adım 8: Phillips Eğrisi Regresyonu
İhracatın ilk farkı ile döviz kuru arasındaki ilişkiyi inceleyen regresyon modelini oluşturalım:
# Phillips eğrisi regresyonu (burada döviz kuru ile ihracatın ilk farkı arasındaki ilişkiyi inceleyeceğiz)
phillips_regression <- lm(diff_export_ts ~ exchange_rate_ts[-1])
# Regresyon sonuçlarını yazdırın
summary(phillips_regression)##
## Call:
## lm(formula = diff_export_ts ~ exchange_rate_ts[-1])
##
## Residuals:
## Min 1Q Median 3Q Max
## -6.601e+10 -5.800e+09 4.566e+09 1.175e+10 5.382e+10
##
## Coefficients:
## Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)
## (Intercept) 3.614e+09 7.441e+09 0.486 0.6325
## exchange_rate_ts[-1] 2.920e+09 1.529e+09 1.910 0.0706 .
## ---
## Signif. codes: 0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
##
## Residual standard error: 2.524e+10 on 20 degrees of freedom
## Multiple R-squared: 0.1543, Adjusted R-squared: 0.112
## F-statistic: 3.648 on 1 and 20 DF, p-value: 0.07059
Adım 9: Sonuçların Yorumlanması
Regresyon sonuçlarını yorumlayalım:
##
## Call:
## lm(formula = diff_export_ts ~ exchange_rate_ts[-1])
##
## Residuals:
## Min 1Q Median 3Q Max
## -6.601e+10 -5.800e+09 4.566e+09 1.175e+10 5.382e+10
##
## Coefficients:
## Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)
## (Intercept) 3.614e+09 7.441e+09 0.486 0.6325
## exchange_rate_ts[-1] 2.920e+09 1.529e+09 1.910 0.0706 .
## ---
## Signif. codes: 0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
##
## Residual standard error: 2.524e+10 on 20 degrees of freedom
## Multiple R-squared: 0.1543, Adjusted R-squared: 0.112
## F-statistic: 3.648 on 1 and 20 DF, p-value: 0.07059
##
## Durbin-Watson test
##
## data: phillips_regression
## DW = 2.2768, p-value = 0.673
## alternative hypothesis: true autocorrelation is greater than 0
Durağan Olmayan (Nonstationary) Zaman Serileri
Durağan olmayan (nonstationary) zaman serileri, ortalaması, varyansı veya oto-korelasyonu zamanla değişen serilerdir. Bu tür serilerde, belirli bir dönem boyunca gözlemlenen istatistiksel özellikler sabit kalmaz. Durağan olmayan zaman serilerini analiz etmek ve modellemek, istatistiksel ve ekonometrik çalışmalarda çeşitli zorluklar doğurabilir.
Durağan Olmayan Zaman Serilerinin Özellikleri
- Trend: Zaman serisi verileri artan veya azalan bir eğilim gösterebilir.
- Mevsimsellik: Belirli dönemlerde tekrar eden paternler olabilir.
- Değişken Varyans: Serinin yayılımı zaman içinde artabilir veya azalabilir.
- Oto-korelasyon: Farklı zaman noktalarındaki değerler arasında değişen korelasyon olabilir.
Durağan Olmayan Serilerin Durağanlaştırılması
Durağan olmayan zaman serilerini analiz edebilmek için genellikle önce durağan hale getirmek gerekir. Bunun için kullanılan bazı yaygın yöntemler şunlardır:
- Fark Alma (Differencing): Serinin belirli bir dönem farkları alınarak durağan hale getirilebilir. Örneğin, birinci fark alma işlemi \(Y_t - Y_{t-1}\) şeklinde yapılır.
- Log Dönüşümü (Log Transformation): Varyansı zamanla artan bir seri, logaritmik dönüşüm ile stabilize edilebilir.
- Mevsimsel Ayarlama (Seasonal Adjustment): Mevsimselliği ortadan kaldırmak için seriden mevsimsel bileşenler çıkarılabilir.
- Trend Çıkartma (Detrending): Seriden trend bileşeni çıkarılarak durağan hale getirilebilir.
Analiz ve Modelleme Yöntemleri
Durağan olmayan zaman serilerini analiz etmek ve modellemek için çeşitli yöntemler kullanılır:
- ARIMA Modelleri (Autoregressive Integrated Moving Average): ARIMA modelleri, serinin durağan hale getirilmesi (integrasyon) ve ardından AR (otoregresif) ve MA (hareketli ortalama) bileşenlerinin modellenmesi ile ilgilidir.
- ARCH/GARCH Modelleri (Autoregressive Conditional Heteroskedasticity/Generalized ARCH): Varyansı değişen seriler için kullanılan modellerdir.
- Yapısal Modeller (Structural Models): Zaman serisinin farklı bileşenlerini (trend, mevsimsellik, rastgele şoklar) ayrı ayrı modellemek için kullanılır.
- Birlikte Eşbütünleşme (Cointegration): Durağan olmayan serilerin lineer kombinasyonlarının durağan olabileceği durumlar için kullanılan yöntemdir.
Örnek
Örneğin, Türkiye’deki yıllık ihracatını düşünelim. İhracat genellikle zaman içinde trend ve mevsimsellik gösterebilir. Bu seriyi analiz etmek için:
- Verilerin farklarını alarak trendi ortadan kaldırabiliriz.
- Mevsimsel ayarlamalar yaparak mevsimselliği ortadan kaldırabiliriz.
- Ortaya çıkan seriyi ARIMA modeli ile analiz edebiliriz.
Uygulama
Durağan olmayan bir zaman serisi verisini analiz etmek için kullanılabilecek adımlar şu şekildedir:
- Veri yükleme ve görselleştirme: Zaman serisi verisini yükleyip grafiğini çizmek.
- Durağanlık testi: Augmented Dickey-Fuller (ADF) testi gibi testlerle serinin durağan olup olmadığını kontrol etmek.
- Fark alma veya log dönüşümü: Seriyi durağan hale getirmek için gerekli dönüşümleri uygulamak.
- Model kurma: ARIMA, GARCH gibi uygun modelleri kurmak ve değerlendirmek.
- Tahmin yapma: Model kullanarak gelecekteki değerleri tahmin etmek.
Veri Yükleme ve Görselleştirme
Öncelikle, zaman serisi verisini yükleyip grafiğini çizelim.
Örnek veri seti indirme
Bu örnek için daha önce nasıl indiriceğimizi öğrendiğimiz, WDI veri setinden USA, Türkiye ve Japonya için ihracat verilerini indirelim.
İhracat verilerini çekelim
Verileri birleştirelim
Veriyi görselleştirelim
ggplot(export_data, aes(x = Year)) +
geom_line(aes(y = ABD, color = "ABD")) +
geom_line(aes(y = Turkiye, color = "Türkiye")) +
geom_line(aes(y = Japonya, color = "Japonya")) +
labs(title = "İhracat Verileri",
x = "Yıl",
y = "İhracat (GDP'ye Oran)") +
scale_color_manual(values = c("blue", "green", "red"),
labels = c("ABD", "Türkiye", "Japonya")) +
theme_minimal()Durağanlık testi
adf_test_abd <- adf.test(log(export_data$ABD))
adf_test_turkiye <- adf.test(log(export_data$Turkiye))
adf_test_japonya <- adf.test(log(export_data$Japonya))
adf_results <- data.frame(Ulke = c("ABD", "Turkiye", "Japonya"),
p_value = c(adf_test_abd$p.value, adf_test_turkiye$p.value, adf_test_japonya$p.value))
print(adf_results)## Ulke p_value
## 1 ABD 0.3775092
## 2 Turkiye 0.3797031
## 3 Japonya 0.6141423