Analyse von Zeitreihen

Zusammenfassung

Ein Großteil der naturwissenschaftlichen oder technischen Phänomene ist systemlos erscheinenden Änderungen unterworfen, die von der Zeit oder einem anderen Parameter abhängen. Beispiele aus der Technik sind etwa Radiorauschen, Druckschwankungen in Turbulenzen, Höhen von Oberflächenunregelmäßigkeiten, Vibrationen von Fahrzeugaufbauten, jährliche Flutpegel. Da die Schwankungen dieser Phänomene im wesentlichen statistischer Natur sind, wurde vor etwa dreißig Jahren hauptsächlich von Nachrichtentechnikern ein mathematischer Zugang zu ihrer Analyse erarbeitet. Bis vor kurzem wandte man solche Analysen nur auf Analogsignale an, die sich direkt mit elektronischen Analogtechniken behandeln ließen. Die rechnerische Aufbereitung einer statistisch repräsentativen Reihe diskreter Daten war einfach zu aufwendig. Mit dem Aufkommen von Digitalrechnern hat sich dies alles geändert: Zeitreihenanalyse ist in Naturwissenschaft und Technik zu einem alltäglichen Werkzeug geworden. Dieses Kapitel soll in einige elementarere Begriffe des Gegenstandes einführen, deren Behandlung in einem Lehrbuch für Studenten wohl neu ist. Selbst die einfachsten Techniken der Zeitreihenanalyse sind aber so wirkungsvoll, ihre Anwendungsbereiche so vielfältig, daß wir das Gefühl haben, ein modernes Textbuch über Datenanalyse sei ohne sie unvollständig.