python-arima模型statsmodels库实现-有数据集(续)-statsmodels-0.9.0版本

2023-10-13 02:12

本文主要是介绍python-arima模型statsmodels库实现-有数据集(续)-statsmodels-0.9.0版本,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

python-arima模型statsmodels库实现-有数据集(续)

这篇博客是上一篇python-arima模型statsmodels库实现的续集,上一篇采用的statsmodels版本应该要高一点,如果使用低版本的statsmodels代码会有bug,这一篇则是针对statsmodels-0.9.0版本的代码。

代码如下:

#coding=gbk
import  numpy  as np
import pandas as pd
import os
from numpy import NaN
from numpy import nan
import matplotlib.pyplot as plt
import statsmodels.api as sm     #acf,pacf图
from statsmodels.tsa.stattools import adfuller  #adf检验
from pandas.plotting import autocorrelation_plot
from statsmodels.tsa.arima_model import ARIMA
from statsmodels.stats.diagnostic import acorr_ljungboximport statsmodels.api as sm
import matplotlib as mpl
path="E:/data/china_data.xlsx"
# 为了控制计算量,我们限制AR最大阶不超过6,MA最大阶不超过4。plt.style.use('fivethirtyeight')
mpl.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']
mpl.rcParams['font.serif'] = ['SimHei']
mpl.rcParams['axes.unicode_minus'] = False
df=pd.read_excel(path)
#print(df)
#help(df)#for index, row in df.iterrows():df=df.replace(NaN, "null")
#  print(index, row)
print(df)
def  f(column):r=0inde1=0index2=len(column)-1for i in range(len(column)):#   print(column[len(column)-i-1])if   column[len(column)-i-1] is "null" and r==1:index2=ireturn index1,index2if   column[len(column)-i-1]!= "null" and r==0:index1=ir=1return index1,index2#df['时间(年)']=pd.to_datetime(df['时间(年)'])print(df.columns)
print(df[df.columns[0]])
indexz=df.columns[0]def adf_test(data):#小于0.05则是平稳序列# print("data:",data.values)data_z=np.array(list(data.values))#print(data_z.reshape(-1,))t = adfuller(data_z.reshape(-1,))print("p-value:",t[1])
def  box_pierce_test(data):#小于0.05,不是白噪声序列print(acorr_ljungbox(data, lags=1)) def  stability_judgment(data):fig = plt.figure(figsize=(12,8))ax1=fig.add_subplot(211)fig = sm.graphics.tsa.plot_acf(data,lags=5,ax=ax1)ax2 = fig.add_subplot(212)fig = sm.graphics.tsa.plot_pacf(data,lags=5,ax=ax2)plt.show()def  model_fit(data,df,index,length,index1,index2):data_diff=df[["时间(年)",index]][length-index2:length-index1]#  sm.tsa.arma_order_select_ic(data_diff,max_ar=6,max_ma=4,ic='aic')['aic_min_order']  # AIC#对模型进行定阶pmax = int(len(data) / 10)    #一般阶数不超过 length /10qmax = int(len(data) / 10)if  pmax>4:pmax=6if  qmax>4:qmax=4bic_matrix = []print("data",data)# help(sm.tsa.arima.ARIMA)for p in range(pmax +1):temp= []for q in range(qmax+1):try:#  ARIMA(train_data, order=(1,1,1))# print(sm.tsa.arima.ARIMA(data,order=(p,1,q)).fit())temp.append(sm.tsa.ARIMA(data,order=(p,1,q)).fit().bic)#  print(temp)except:temp.append(None)# temp.append(sm.tsa.arima.ARIMA(data,order=(p,1,q)).fit().bic)bic_matrix.append(temp)bic_matrix = pd.DataFrame(bic_matrix)   #将其转换成Dataframe 数据结构print("bic_matrix",bic_matrix)p,q = bic_matrix.stack().astype(float).idxmin()   #先使用stack 展平, 然后使用 idxmin 找出最小值的位置print(u'BIC 最小的p值 和 q 值:%s,%s' %(p,q))  #  BIC 最小的p值 和 q 值:0,1model = sm.tsa.ARIMA(data, order=(p,1,q)).fit()model.summary()        #生成一份模型报告predictions_ARIMA_diff = pd.Series(model.fittedvalues, copy=True)print(predictions_ARIMA_diff)model.forecast(5)   #为未来5天进行预测, 返回预测结果, 标准误差, 和置信区间for index, column in df.iteritems():if index==indexz:continueindex1,index2 =f(column)length=len(column)# print("index1 index2:",index1,index2)#  print(column[length-index2-1:length-index1])print(index)df[index]=df[index].replace( "null",0)df[index].astype('float')df[str(index)+"diff1"]=df[index].diff(1)df[str(index)+"diff2"]=df[index+"diff1"].diff(1)# 一阶差分还原# tmpdata2:原数据# pred:一阶差分后的预测数据#df_shift = tmpdata2['ecpm_tomorrow'].shift(1)#predict = pred.add(df_shift)# predict = pred + df_shift# print(index2-index1)#print(df[["时间(年)",index]][length-index2:length-index1])adf_test(df[[index]][length-index2:length-index1])box_pierce_test(df[[index]][length-index2:length-index1])model_fit(df[[index]][length-index2:length-index1],df,index,length,index1,index2)## model_fit(data,p,q)stability_judgment(df[[index]][length-index2:length-index1])stability_judgment(df[[str(index)+"diff1"]][length-index2:length-index1])#  stability_judgment(df[[str(index)+"diff2"]][length-index2:length-index1])plt.plot(df[["时间(年)"]][length-index2:length-index1],df[[index]][length-index2:length-index1],label="diff0")plt.plot(df[["时间(年)"]][length-index2:length-index1],df[[str(index)+"diff1"]][length-index2:length-index1],label="diff1")#   plt.plot(df[["时间(年)"]][length-index2:length-index1],df[[str(index)+"diff2"]][length-index2:length-index1],label="diff2")# df[["时间(年)",index]][length-index2:length-index1].plot(x=indexz,y=index,figsize=(9,9))plt.xlabel("时间(年)")plt.ylabel(index)plt.legend()plt.show()os.system("pause")

运行结果如下:
在这里插入图片描述
大家可在这里插入图片描述

大家可以学习一下哈。

这篇关于python-arima模型statsmodels库实现-有数据集(续)-statsmodels-0.9.0版本的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/200058

相关文章

MyBatis-Plus通用中等、大量数据分批查询和处理方法

《MyBatis-Plus通用中等、大量数据分批查询和处理方法》文章介绍MyBatis-Plus分页查询处理,通过函数式接口与Lambda表达式实现通用逻辑,方法抽象但功能强大,建议扩展分批处理及流式... 目录函数式接口获取分页数据接口数据处理接口通用逻辑工具类使用方法简单查询自定义查询方法总结函数式接口

Spring StateMachine实现状态机使用示例详解

《SpringStateMachine实现状态机使用示例详解》本文介绍SpringStateMachine实现状态机的步骤,包括依赖导入、枚举定义、状态转移规则配置、上下文管理及服务调用示例,重点解... 目录什么是状态机使用示例什么是状态机状态机是计算机科学中的​​核心建模工具​​,用于描述对象在其生命

Spring Boot 结合 WxJava 实现文章上传微信公众号草稿箱与群发

《SpringBoot结合WxJava实现文章上传微信公众号草稿箱与群发》本文将详细介绍如何使用SpringBoot框架结合WxJava开发工具包,实现文章上传到微信公众号草稿箱以及群发功能,... 目录一、项目环境准备1.1 开发环境1.2 微信公众号准备二、Spring Boot 项目搭建2.1 创建

IntelliJ IDEA2025创建SpringBoot项目的实现步骤

《IntelliJIDEA2025创建SpringBoot项目的实现步骤》本文主要介绍了IntelliJIDEA2025创建SpringBoot项目的实现步骤,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家... 目录一、创建 Spring Boot 项目1. 新建项目2. 基础配置3. 选择依赖4. 生成项目5.

使用Python删除Excel中的行列和单元格示例详解

《使用Python删除Excel中的行列和单元格示例详解》在处理Excel数据时,删除不需要的行、列或单元格是一项常见且必要的操作,本文将使用Python脚本实现对Excel表格的高效自动化处理,感兴... 目录开发环境准备使用 python 删除 Excphpel 表格中的行删除特定行删除空白行删除含指定

Linux下删除乱码文件和目录的实现方式

《Linux下删除乱码文件和目录的实现方式》:本文主要介绍Linux下删除乱码文件和目录的实现方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录linux下删除乱码文件和目录方法1方法2总结Linux下删除乱码文件和目录方法1使用ls -i命令找到文件或目录

SpringBoot+EasyExcel实现自定义复杂样式导入导出

《SpringBoot+EasyExcel实现自定义复杂样式导入导出》这篇文章主要为大家详细介绍了SpringBoot如何结果EasyExcel实现自定义复杂样式导入导出功能,文中的示例代码讲解详细,... 目录安装处理自定义导出复杂场景1、列不固定,动态列2、动态下拉3、自定义锁定行/列,添加密码4、合并

mybatis执行insert返回id实现详解

《mybatis执行insert返回id实现详解》MyBatis插入操作默认返回受影响行数,需通过useGeneratedKeys+keyProperty或selectKey获取主键ID,确保主键为自... 目录 两种方式获取自增 ID:1. ​​useGeneratedKeys+keyProperty(推

Spring Boot集成Druid实现数据源管理与监控的详细步骤

《SpringBoot集成Druid实现数据源管理与监控的详细步骤》本文介绍如何在SpringBoot项目中集成Druid数据库连接池,包括环境搭建、Maven依赖配置、SpringBoot配置文件... 目录1. 引言1.1 环境准备1.2 Druid介绍2. 配置Druid连接池3. 查看Druid监控

Python通用唯一标识符模块uuid使用案例详解

《Python通用唯一标识符模块uuid使用案例详解》Pythonuuid模块用于生成128位全局唯一标识符,支持UUID1-5版本,适用于分布式系统、数据库主键等场景,需注意隐私、碰撞概率及存储优... 目录简介核心功能1. UUID版本2. UUID属性3. 命名空间使用场景1. 生成唯一标识符2. 数