stegförändring

Stegförändring är en plötslig och diskontinuerlig förändring av värdet på en variabel över tid. Till skillnad från långsamt föränderliga trender innebär en stegförändring att nivån har hoppat abrupt vid en specifik tidpunkt, ofta utan en mjuk övergång. Begreppet används inom olika disciplinområden såsom tidsserieanalys, signalbehandling, ekonomi och samhällsvetenskap.

I matematik och teknik representeras en stegförändring ofta av en Heaviside-funktion eller annan diskontinuitetsfunktion vid tiden t0. Vid t < t0 har variabelns värde en viss nivå, och för t ≥ t0 ändras det till en ny nivå. I tidsdomänen ger en plötslig förändring oftast upphov till en systemrespons som beror på systemets dynamik, exempelvis tidskonstanter och dämpning.

Inom signalbehandling används begreppet för att beskriva plötsliga förändringar i ingångsnivåer, medan inom ekonomi och samhällsvetenskap ses ofta en stegförändring som ett tecken på en policyändring, en chock eller en intervention som omedelbart omvandlar nivån i en tidsserie.

Analytiskt kan man studera stegförändringar genom att jämföra pre- och posttillstånd, använda interventionsteorier och testa för strukturella brytpunkter, till exempel med Chow-test eller brytpunktanalyser. Det är viktigt att skilja verkliga stegförändringar från mätfel, säsongsvariationer eller brus.

Exempel på stegförändringar inkluderar införande av ny skatt, en snabb policyreform eller en naturkatastrof som orsakar omedelbara ekonomiska effekter.