使用Python建立ARIMA模型的基本步骤如下:
导入必要的库
import pandas as pd
from statsmodels.tsa.arima.model import ARIMA
from statsmodels.graphics.tsaplots import plot_acf, plot_pacf
from sklearn.metrics import mean_squared_error
import matplotlib.pyplot as plt
加载数据
假设数据存储在CSV文件中
data = pd.read_csv('your_data.csv', parse_dates=['Date'], index_col='Date')
数据可视化
绘制时间序列图
data.plot()
plt.show()
平稳性检验
使用ADF检验
from statsmodels.tsa.stattools import adfuller
result = adfuller(data['value_column'])
print('ADF Statistic: %f' % result)
print('p-value: %f' % result)
模型定阶
绘制ACF和PACF图
plot_acf(data)
plot_pacf(data)
plt.show()
建立ARIMA模型
根据ACF和PACF图确定p,d,q参数
例如,假设p=1, d=1, q=1
model = ARIMA(data, order=(1, 1, 1))
results = model.fit()
模型检验
检查残差是否白噪声
residuals = results.resid
plot_acf(residuals)
plt.show()
模型预测
预测未来n个时间点的值
forecast = results.get_forecast(steps=n)
forecast_index = pd.date_range(start=data.index[-1], periods=n, closed='right')
forecast_series = pd.Series(forecast.predicted_mean, index=forecast_index)
print(forecast_series)
模型评估
计算预测的均方误差
mse = mean_squared_error(data['value_column'][-n:], forecast_series)
print('Mean Squared Error: %.3f' % mse)
请根据你的具体数据集调整参数,并执行相应的步骤。