读取数据,指定日期为索引列

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import pandas

读取数据,指定日期为索引列

data = pandas.read_csv( 'D:\DATA\pycase\number2\9.3\Data.csv' , index_col='日期' )

绘图过程中

import matplotlib.pyplot as plt

用来正常显示中文标签

plt.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei']

用来正常显示负号

plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False

查看趋势图

data.plot() #有增长趋势,不平稳

附加:查看自相关系数合片自相关系数(查分之后),可以用于平稳性的检测,也可用于定阶系数预估

#自相关图()

from statsmodels.graphics.tsaplots import plot_acf

plot_acf(data).show() #自相关图既不是拖尾也不是截尾。以上的图的自相关是一个三角对称的形式,这种趋势是单调趋势的典型图形,说明这个序列不是平稳序列

1 平稳性检测

from statsmodels.tsa.stattools import adfuller as ADF

def tagADF(t): result = pandas.DataFrame(index=[ "Test Statistic Value", "p-value", "Lags Used", "Number of Observations Used", "Critical Value(1%)", "Critical Value(5%)", "Critical Value(10%)" ], columns=['销量'] ); result'销量' = t[0] result'销量' = t[1] result'销量' = t[2] result'销量' = t[3] result'销量' = t4 result'销量' = t4 result'销量' = t4 return result;

print('原始序列的ADF检验结果为:',tagADF(ADF(data[u'销量']))) # 添加标签后展现

平稳判断:得到统计量大于三个置信度(1%,5%,10%)临界统计值,p值显著大于0.05,该序列为非平稳序列。

备注:得到的统计量显著小于3个置信度(1%,5%,10%)的临界统计值时,为平稳 此时p值接近于0 此处不为0,尝试增加数据量,原数据太少

2 进行数据差分,一般一阶差分就可以

D_data = data.diff(1).dropna() D_data.columns = [u'销量差分']

#差分图趋势查看

D_data.plot() plt.show()

附加:查看自相关系数合片自相关系数(查分之后),可以用于平稳性的检测,也可用于定阶系数预估

#自相关图

plot_acf(D_data).show()

plt.show()

#偏自相关图

from statsmodels.graphics.tsaplots import plot_pacf

plot_pacf(D_data).show()

3 平稳性检测

print(u'差分序列的ADF检验结果为:', tagADF(ADF(D_data[u'销量差分'])))

解释:Test Statistic Value值小于两个水平值,p值显著小于0.05,一阶差分后序列为平稳序列。

4 白噪声检验

from statsmodels.stats.diagnostic import acorr_ljungbox

#返回统计量和p值

print(u'差分序列的白噪声检验结果为:', acorr_ljungbox(D_data, lags=1)) # 分别为stat值(统计量)和P值

P值小于0.05,所以一阶差分后的序列为平稳非白噪声序列。

5 p,q定阶

from statsmodels.tsa.arima_model import ARIMA

#一般阶数不超过length/10

pmax = int(len(D_data)/10)

#一般阶数不超过length/10

qmax = int(len(D_data)/10)

#bic矩阵

bic_matrix = [] for p in range(pmax+1): tmp = [] for q in range(qmax+1): #存在部分报错,所以用try来跳过报错。 try: tmp.append(ARIMA(data, (p,1,q)).fit().bic) except: tmp.append(None) bic_matrix.append(tmp)

#从中可以找出最小值

bic_matrix = pandas.DataFrame(bic_matrix)

#先用stack展平,然后用idxmin找出最小值位置。

p,q = bic_matrix.stack().idxmin()

print(u'BIC最小的p值和q值为:%s、%s' %(p,q))

取BIC信息量达到最小的模型阶数,结果p为0,q为1,定阶完成。

6 建立模型和预测

model = ARIMA(data, (p,1,q)).fit()

#给出一份模型报告

model.summary2()

#作为期5天的预测,返回预测结果、标准误差、置信区间。

model.forecast(5)