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本書以易于理解的方式講述了時(shí)間序列模型及其應(yīng)用，內(nèi)容包括趨勢、平穩(wěn)時(shí)間序列模型、非平穩(wěn)時(shí)間序列模型、模型識別、參數(shù)估計(jì)、模型診斷、預(yù)測、季節(jié)模型、時(shí)間序列回歸模型、異方差模型、譜分析入門、譜估計(jì)和門限模型。對所有的思想和方法，都用真實(shí)數(shù)據(jù)集和模擬數(shù)據(jù)集進(jìn)行了說明。

本書重點(diǎn)在于讓讀者了解時(shí)間序列作為一種數(shù)據(jù)分析工具所具有的豐富性和多樣性。全書以一些有意義的數(shù)據(jù)集為基礎(chǔ)，詳細(xì)闡釋了時(shí)間序列在醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、物理學(xué)和社會科學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。本書的示例和習(xí)題中均涵蓋數(shù)據(jù)分析。
本書可以作為一學(xué)期時(shí)間序列分析導(dǎo)論課程的教材，需要讀者掌握線性回歸和基于微積分的基本概率論（主要是期望）知識。我們假設(shè)讀者掌握了常用的高中數(shù)學(xué)知識（三角函數(shù)、復(fù)數(shù)、多項(xiàng)式、微積分等）。
所有的數(shù)值示例均使用了R 統(tǒng)計(jì)軟件包。讀者無須擁有R 語言基礎(chǔ)，附錄A 為零基礎(chǔ)讀者提供了入門所需的所有內(nèi)容。此外，附錄中還有一些簡單的練習(xí)，可以幫助初次使用R 的用戶掌握該軟件。我們通常要求學(xué)生將R 語言練習(xí)作為份家庭作業(yè)，實(shí)踐證明這項(xiàng)要求很有用。
本書使用線性回歸進(jìn)行類比來解釋各種主題，某些估計(jì)過程需要使用非線性回歸中的技術(shù)。因此，讀者應(yīng)具有扎實(shí)的線性回歸分析知識，包括多元回歸和加權(quán)小二乘法。其中一些內(nèi)容在第3 章和第4 章中進(jìn)行了概述。
基于微積分的概率論入門課程是必不可少的。附錄B 中簡要介紹了這些基礎(chǔ)知識。我們假定學(xué)生熟悉該附錄的大部分內(nèi)容，并且可以將此作為復(fù)習(xí)材料。
建議那些對高中數(shù)學(xué)知識有些生疏的讀者先復(fù)習(xí)相關(guān)知識�；ヂ�(lián)網(wǎng)上有許多相關(guān)的免費(fèi)書籍（可以在Wikibooks K-12 Mathematics 上搜索）。頻譜分析部分（第6 章和第7章）要求讀者具備基礎(chǔ)的復(fù)數(shù)知識，我們在附錄C 中提供了相關(guān)內(nèi)容。
書中有一些加星號（?）的章節(jié)和示例，這些內(nèi)容掌握與否都不影響后續(xù)的學(xué)習(xí)。這些材料未必比其他材料更難，加星號只是表示之后再閱讀或者完全跳過都不會影響學(xué)習(xí)的連續(xù)性。由于第8 章的各節(jié)是獨(dú)立的特殊主題，可以按任何順序閱讀（或跳過），因此第8 章已加注星號。在一個(gè)學(xué)期的課程中，我們通常能學(xué)完第1～7 章以及第8 章中的至少一個(gè)主題。
附錄E 提供了某些習(xí)題的提示。有的提示幾乎是完整的答案，而有的則只是可以幫助你解決問題的建議或代碼。
本書可以大致分為四個(gè)部分。部分為第1～3 章，對時(shí)間序列分析的基礎(chǔ)知識、語言和方法進(jìn)行了概述。第二部分為第4 章和第5 章，介紹了ARIMA 建模。一些技術(shù)細(xì)節(jié)已移至附錄D，因?yàn)楸M管這些材料不是必不可少的，但我們想給了解數(shù)理統(tǒng)計(jì)的學(xué)生解釋這些想法。例如，附錄D 中介紹了MLE，但在正文的主要部分中，僅在無條件小二乘法部分順帶提及了。第三部分為第6 章和第7 章，介紹了頻譜分析和濾波。在介紹頻譜分析之前，我們通常會花費(fèi)少量的課堂時(shí)間來討論附錄C 中有關(guān)復(fù)數(shù)的內(nèi)容，重點(diǎn)是確保學(xué)生了解C.1 節(jié)～C.3 節(jié)的內(nèi)容。第四部分為第8 章，介紹一些特殊主題。大多數(shù)學(xué)生都想學(xué)習(xí)GARCH 模型，因此如果只能從該章選一節(jié)，我們會選擇8.1 節(jié)。
后，介紹一下本書與面向研究生的《時(shí)間序列分析及其應(yīng)用：基于R 語言實(shí)例（原書第4 版）》之間的異同。這兩本書都是我們倆所著，并且用的都是R 包astsa以及該包中的數(shù)據(jù)集。該軟件包已針對本書進(jìn)行了更新，其中包含新的和更新后的數(shù)據(jù)集以及一些更新后的腳本。我們假設(shè)讀者已安裝astsa 1.8.6 或更高版本，參見A.2 節(jié)。本書的數(shù)學(xué)水平更適合本科生和非數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生。本書的章較短，一個(gè)主題可能會在多章中出現(xiàn)。本書給出了很多數(shù)據(jù)分析實(shí)例，有些實(shí)例涉及的知識點(diǎn)超出了本書范圍。每個(gè)數(shù)值示例都包含輸出和完整的R 代碼，也會給出通用的代碼，例如設(shè)置圖形的邊距或使用透明外觀定義顏色。我們?yōu)楸緯鴦?chuàng)建了一個(gè)網(wǎng)站：www.stat.pitt.edu/stoffer/tsda。采用本書的教師可在www.crcpres.com上找到教師手冊。

Robert H. Shumway，于加利福尼亞州戴維斯
David S. Stoffer，于賓夕法尼亞州匹茲堡

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