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2022年10个用于时间序列分析的Python库推荐

在时间序列分析中经常使用的预测模型之一是ARIMA(自回归综合移动平均)。ARIMA是一种预测算法,可以根据时间序列的过去值中的信息来预测未来的值。...pmdarima是ARIMA模型的包装器,它自带一个自动超参数搜索函数,可以自动为ARIMA模型找到最佳超参数(p,d,q)。...此外fbprophet能够抵抗缺失数据,并能够有效地管理异常值。...根据官网的介绍: Python和R中最快最准确的AutoARIMA。 Python和R中最快最准确的ETS。 兼容sklearn接口。 ARIMA的外生变量和预测区间的包含。...使用此库,我们可以执行以下操作: 时间序列分析 模式检测,包括季节性、异常值、趋势变化 产生65个特征的特征工程模块 对时间序列数据建立预测模型,包括Prophet、ARIMA、Holt Winters

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    Python | ARIMA时间序列模型预测航空公司的乘客数量

    时间序列预测 时间序列预测是使用统计模型根据过去的结果预测时间序列的未来值的过程。 一些示例 预测未来的客户数量。 解释销售中的季节性模式。 检测异常事件并估计其影响的程度。...SARIMAX模型对时间序列预测 左右滑动查看更多 01 02 03 04 ARIMA时间序列预测模型 ARIMA代表自回归移动平均模型,由三个阶数参数 _(p,d,q)指定。...不规则变化: 这些是时间序列数据中的波动,当趋势和周期性变化被删除时,这些波动变得明显。这些变化是不可预测的,不稳定的,并且可能是随机的,也可能不是随机的。...自回归(_AR(p)_)分量是指在时间序列的回归方程中使用过去的值。 I(_d_) –使用观测值的差分(从上一时间步长的观测值中减去观测值)使时间序列稳定。...差分涉及将序列的当前值与其先前的值相减d次。 MA(_q_)移动平均值 –一种模型,该模型使用观测值与应用于滞后观测值的移动平均值模型中的残留误差之间的相关性。

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    Python 3中使用ARIMA进行时间

    每周数据可能很棘手,因为它是一个很短的时间,所以让我们使用每月平均值。 我们将使用resample函数进行转换。 为了简单起见,我们还可以使用fillna()函数来确保我们的时间序列中没有缺少值。...q是模型的移动平均部分。 这允许我们将模型的误差设置为过去以前时间点观察到的误差值的线性组合。 在处理季节性影响时,我们利用季节性 ARIMA,表示为ARIMA(p,d,q)(P,D,Q)s 。...第4步 - ARIMA时间序列模型的参数选择 当考虑使用季节性ARIMA模型拟合时间序列数据时,我们的第一个目标是找到优化感兴趣度量的ARIMA(p,d,q)(P,D,Q)s的值。...对于每个预测值,我们计算其到真实值的距离并对结果求平方。 结果需要平方,以便当我们计算总体平均值时,正/负差异不会相互抵消。...0的MSE是估计器将以完美的精度预测参数的观测值,这将是一个理想的场景但通常不可能。 然而,使用动态预测可以获得更好地表达我们的真实预测能力。

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    python3用ARIMA模型进行时间序列预测

    p=12260 ARIMA模型是一种流行的且广泛使用的用于时间序列预测的统计方法。 ARIMA是首字母缩写词,代表自动回归移动平均。它是一类模型,可在时间序列数据中捕获一组不同的标准时间结构。...首先,我们拟合ARIMA(5,1,0)模型。这会将自回归的滞后值设置为5,使用1的差分阶数使时间序列平稳,并使用0的移动平均模型。 拟合模型时,会提供许多有关线性回归模型拟合的调试信息。...如果我们进行了任何微分( 在配置模型时_d> 0)_,我们也希望预测值在原始比例内。这可以通过将_typ_ 参数设置为值 _'levels'_来指定 : _typ ='levels'_。...综上所述,以下是ARIMA模型在Python中进行滚动预测的示例。 运行示例将在每次迭代时打印预测值和期望值。 我们还可以计算预测的最终均方误差得分(MSE),为其他ARIMA配置提供比较点。...我们可以看到这些值显示出一些趋势并且处于正确的范围内。 ARIMA滚动预测线图 该模型可以使用对p,d甚至q参数的进一步调整。

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    R语言风险价值:ARIMA,GARCH,Delta-normal法滚动估计VaR(Value at Risk)和回测分析股票数据|附代码数据

    在我们的例子中,我们使用我们在前一部分中已经检查过平稳性的股票的收益率。此外,基于自相关函数 (ACF) 和偏自相关函数 (PACF),可以确定 ARIMA 模型的 p、d 和 q 阶。...不可预测的成分,可以表示为以下形式的 GARCH 过程: 其中 zt 是一个均值为零且方差等于 1 的独立同分布随机变量序列。ϵt的条件方差是 σt,它是时间 t−1信息集的时变函数。...下一步是定义误差项分解的第二部分,即条件方差 σt。对于这样的任务,我们可以使用 GARCH(1, 1) 模型,表示为: 当残差平方相关时,GARCH 过程有效。...t 分布是对称的钟形分布,就像正态分布一样,但尾部较重,这意味着它更容易产生远离其均值的值。我们使用_rugarch 包中_的 fitdist 函数  来获取 t 分布的拟合参数。...,但 99% 未能发现异常值的存在,因此发生了对风险的低估。

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    Python时间序列预测案例研究:巴尔的摩年度用水量

    注意该系列中的任何明显的时间结构。 此图中一些观测值显示: 随着时间的推移,用水量似乎呈上升趋势。 虽然有一些大的波动,但似乎没有明显的异常值。 这个系列的最后几年有一个下降的趋势。...在本节中,我们将搜索p,d和q的值作为组合(跳过那些不能汇集的组合),并找出导致最佳性能的组合。我们将使用网格搜索来探索整数值子集中的所有组合。...6.3查看残差 一个好的模型最终检查是检查预测的残差值 理想情况下,残差的分布应该是均值为0的高斯分布。 我们可以通过使用摘要统计和图来检查ARIMA(2,1,0)模型的残差。...21.733略微改善到21.706,但这并不一定很重要 预测残差的总结表明,平均值的确移到了非常接近零的值。...我们现在可以加载这个validation.csv文件,并使用它来检查我们的模型对“看不见的”数据的有效性。 有两种方法可以进行: 加载模型并使用它来预测未来10年。

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    python3用ARIMA模型进行时间序列预测

    使用ARIMA(p,d,q),其中参数替换为整数值以快速指示所使用的特定ARIMA模型。 ARIMA模型的参数定义如下: p:模型中包括的滞后观测值的数量,也称为滞后阶数。...首先,我们拟合ARIMA(5,1,0)模型。这会将自回归的滞后值设置为5,使用1的差分阶数使时间序列平稳,并使用0的移动平均模型。 拟合模型时,会提供许多有关线性回归模型拟合的调试信息。...如果我们进行了任何微分( 在配置模型时d> 0),我们也希望预测值在原始比例内。这可以通过将typ  参数设置为值  'levels'来指定  :  typ ='levels'。...综上所述,以下是ARIMA模型在Python中进行滚动预测的示例。 运行示例将在每次迭代时打印预测值和期望值。 我们还可以计算预测的最终均方误差得分(MSE),为其他ARIMA配置提供比较点。...我们可以看到这些值显示出一些趋势并且处于正确的范围内。 ARIMA滚动预测线图 该模型可以使用对p,d甚至q参数的进一步调整。

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    独家 | 利用Auto ARIMA构建高性能时间序列模型(附Python和R代码)

    你可以使用多种不同的方法进行时间序列预测,我们将在本文中讨论Auto ARIMA,它是最为有效的方法之一。 ? 首先,我们来了解一下ARIMA的概念,然后再进入正题——Auto ARIMA。...例如,当要求预测今天的温度时,你仅需要考虑前七天的温度,而不是一个月前的温度。 ? 3. 移动平均法:这是对前两个方法的改进。不取前面所有点的平均值,而是将n个先前的点的平均值作为预测值。 ?...让我们对每个分量做一下解释: AR项是指用于预测下一个值的过去值。AR项由ARIMA中的参数‘p’定义。“p”的值是由PACF图确定的。 MA项定义了预测未来值时过去预测误差的数目。...确定d值:为了使序列平稳,执行差分操作的次数将确定为d值。 5. 创建ACF和PACF图:这是ARIMA实现中最重要的一步。用ACF PACF图来确定ARIMA模型的输入参数。 6....虽然ARIMA是一个非常强大的预测时间序列数据的模型,但是数据准备和参数调整过程是非常耗时的。在实现ARIMA之前,需要使数据保持平稳,并使用前面讨论的ACF和PACF图确定p和q的值。

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    Python中的ARIMA模型、SARIMA模型和SARIMAX模型对时间序列预测|附代码数据

    使用ARIMA模型,您可以使用序列过去的值预测时间序列 在本文中,我们从头开始构建了一个最佳ARIMA模型,并将其扩展到Seasonal ARIMA(SARIMA)和SARIMAX模型。...ARIMA模型简介 那么ARIMA模型到底是什么? ARIMA是一类模型,可以根据自身的过去值(即自身的滞后和滞后的预测误差)“解释”给定的时间序列,因此可以使用方程式预测未来价值。...因为ARIMA中的“自回归”一词意味着它是一个  线性回归模型  ,使用自己的滞后作为预测因子。如您所知,线性回归模型在预测变量不相关且彼此独立时最有效。 那么如何使一序列平稳呢?...实际vs拟合 设置  dynamic=False 样本内时,滞后值用于预测。 也就是说,模型被训练到上一个值进行下一个预测。 因此,我们似乎有一个不错的ARIMA模型。但是那是最好的吗?...表示该模型在预测接下来的15个观测值时的准确性约为97.8%。

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    Python中的ARIMA模型、SARIMA模型和SARIMAX模型对时间序列预测|附代码数据

    使用ARIMA模型,您可以使用序列过去的值预测时间序列 在本文中,我们从头开始构建了一个最佳ARIMA模型,并将其扩展到Seasonal ARIMA(SARIMA)和SARIMAX模型。...ARIMA模型简介 那么ARIMA模型到底是什么? ARIMA是一类模型,可以根据自身的过去值(即自身的滞后和滞后的预测误差)“解释”给定的时间序列,因此可以使用方程式预测未来价值。...因为ARIMA中的“自回归”一词意味着它是一个  线性回归模型  ,使用自己的滞后作为预测因子。如您所知,线性回归模型在预测变量不相关且彼此独立时最有效。 那么如何使一序列平稳呢?...实际vs拟合 设置  dynamic=False 样本内时,滞后值用于预测。 也就是说,模型被训练到上一个值进行下一个预测。 因此,我们似乎有一个不错的ARIMA模型。但是那是最好的吗?...表示该模型在预测接下来的15个观测值时的准确性约为97.8%。

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    2024美国大学生数学建模E题财产保险的可持续模型详解思路+具体代码季节性时序预测SARIMA天气预测建模

    #Lags Used (0.000000): 在进行ADF检验时使用的滞后阶数。这表示在计算ADF统计量时,考虑了0个滞后期。...根据经验和统计方法,可以通过观察样本自相关函数ACF和偏自相关函数PACF,选取最佳的p、d、q和P、D、Q参数,使得残差序列的自相关函数和偏自相关函数均值为0。...在进行预测时,需要使用已知数据进行模型参数的估计,并将预测结果与真实值进行比较,以评估预测结果的准确性。这里使用了pmdarima.autoarima()方法。这个方法可以帮助我们自动确定!...[ARIMA(p,d,q)(P,D,Q){m}](https://latex.csdn.net/eq?...ARIMA%28p%2Cd%2Cq%29%28P%2CD%2CQ%29_%7Bm%7D)的参数,直接输入数据,设置auto_arima()中的参数则可。

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    Power BI 的时间序列预测——ARIMA

    ARIMA完整模型如下方程所示: 其中, 是时间序列y的N阶差分,当N=1时,即为当期值-上期值,如下图所示: 为了方便显示,完整方程可改写为如下所示: 三个重要参数: p:代表预测模型中采用的时序数据本身的滞后数...(lags) d:代表时序数据需要进行几阶差分化,才是稳定的 q:代表预测模型中采用的预测误差的滞后数(lags),也叫做MA/Moving Average项 ARIMA(0,0,0)——White...此时,由于d为0,所以无需差分,ARIMA方程变为: 即为一个白噪声(White Noise)序列。即序列任何两个时间点的值都不相关,但序列的期望值(均值)为0。无法进行有效的预测。...ARIMA(p,0,0)——AR Model 当d和q为0,且p不为0时,ARIMA模型简化为AR模型(自回归模型),即 或更直观地: 上式的意思是,当期的预测值,是前p期值的回归,因此叫做自回归...ARIMA(0,0,q)——MA Model 当p和d为0,且q不为0时,ARIMA模型简化为MA模型(移动平均模型),即: 上式的意思是,当期的预测值,是前q期预测值与实际值误差的加权平均数。

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    Python中的ARIMA模型、SARIMA模型和SARIMAX模型对时间序列预测|附代码数据

    p=12272使用ARIMA模型,您可以使用序列过去的值预测时间序列(点击文末“阅读原文”获取完整代码数据)。...ARIMA模型简介那么ARIMA模型到底是什么?ARIMA是一类模型,可以根据自身的过去值(即自身的滞后和滞后的预测误差)“解释”给定的时间序列,因此可以使用方程式预测未来价值。...因为ARIMA中的“自回归”一词意味着它是一个  线性回归模型  ,使用自己的滞后作为预测因子。如您所知,线性回归模型在预测变量不相关且彼此独立时最有效。那么如何使一序列平稳呢?...实际vs拟合设置  dynamic=False 样本内时,滞后值用于预测。也就是说,模型被训练到上一个值进行下一个预测。因此,我们似乎有一个不错的ARIMA模型。但是那是最好的吗?...表示该模型在预测接下来的15个观测值时的准确性约为97.8%。

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    Python中的ARIMA模型、SARIMA模型和SARIMAX模型对时间序列预测

    p=12272 ---- 使用ARIMA模型,您可以使用序列过去的值预测时间序列。...如果仅使用时间序列的先前值来预测其未来值,则称为 单变量时间序列预测。 如果您使用序列以外的其他预测变量(也称为外生变量)进行预测,则称为 多变量时间序列预测。...因为ARIMA中的“自动回归”一词意味着它是一个 线性回归模型 ,使用自己的滞后作为预测因子。如您所知,线性回归模型在预测变量不相关且彼此独立时最有效。 那么如何使一序列平稳呢?...实际vs拟合 设置 dynamic=False 样本内时,滞后值用于预测。 也就是说,模型被训练到上一个值进行下一个预测。 因此,我们似乎有一个不错的ARIMA模型。但是那是最好的吗?...表示该模型在预测接下来的15个观测值时的准确性约为97.8%。

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    【视频】ARIMA时间序列模型原理和R语言ARIMAX预测实现案例

    分析师:Feier Li ARIMA是可以拟合时间序列数据的模型,根据自身的过去值(即自身的滞后和滞后的预测误差)“解释” 给定的时间序列,因此可以使用方程式预测未来价值。...优点: 实现简单、计算量小 可以有效处理不平滑、不确定性较大的时间序列数据 缺点: 模型容易受到异常值的影响 本质上只能捕捉线性关系,而不能捕捉非线性关系。...温度、收入的滞后期为0、1。 温度,滞后期为0、1、2的收入。 检查每个模型的摘要,并找到信息准则(AIC)值最低的模型。 注意AIC不能用于比较具有不同阶数的ARIMA模型,因为观察值的数量不同。...例如,非差分模型ARIMA(p,0,q)的AIC值不能与差分模型ARIMA(p,1,q)的相应值进行比较。...auto.arima(cons, xreg = var) print(fit0$aic)  可以使用AIC,因为各模型的参数阶数相同(0)。 AIC值最低的模型是第一个模型。

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    Python中的ARIMA模型、SARIMA模型和SARIMAX模型对时间序列预测

    p=12272 ---- 使用ARIMA模型,您可以使用序列过去的值预测时间序列。...如果仅使用时间序列的先前值来预测其未来值,则称为  单变量时间序列预测。 如果您使用序列以外的其他预测变量(也称为外生变量)进行预测,则称为  多变量时间序列预测。...因为ARIMA中的“自动回归”一词意味着它是一个  线性回归模型  ,使用自己的滞后作为预测因子。如您所知,线性回归模型在预测变量不相关且彼此独立时最有效。 那么如何使一序列稳定呢?...实际vs拟合 设置  dynamic=False 样本内时,滞后值用于预测。 也就是说,模型被训练到上一个值进行下一个预测。  因此,我们似乎有一个不错的ARIMA模型。但是那是最好的吗?...表示该模型在预测接下来的15个观测值时的准确性约为97.8%。

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    Python中的ARIMA模型、SARIMA模型和SARIMAX模型对时间序列预测|附代码数据

    使用ARIMA模型,您可以使用序列过去的值预测时间序列 在本文中,我们从头开始构建了一个最佳ARIMA模型,并将其扩展到Seasonal ARIMA(SARIMA)和SARIMAX模型。...如果仅使用时间序列的先前值来预测其未来值,则称为  单变量时间序列预测。 如果您使用序列以外的其他预测变量(也称为外生变量)进行预测,则称为  多变量时间序列预测。...因为ARIMA中的“自回归”一词意味着它是一个  线性回归模型  ,使用自己的滞后作为预测因子。如您所知,线性回归模型在预测变量不相关且彼此独立时最有效。 那么如何使一序列平稳呢?...实际vs拟合 设置  dynamic=False 样本内时,滞后值用于预测。 也就是说,模型被训练到上一个值进行下一个预测。 因此,我们似乎有一个不错的ARIMA模型。但是那是最好的吗?...表示该模型在预测接下来的15个观测值时的准确性约为97.8%。

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    时间序列数据分析与预测之Python工具汇总

    心电异常检测 心电图异常检测是一种检测心电图异常的技术。心电图是一项监测心脏电活动的测试。基本上,它是由心脏产生并表示为时间序列的电信号。...它是一个高级的声明性图表库,具有 30 多种图表类型,包括科学图表、3D 图表、统计图表、SVG 地图、金融图表等等。...Auto-Arima 模块,它在提供的约束内搜索所有可能的 ARIMA 模型,并根据 AIC 或 BIC 值返回最佳模型。...(data, train_size=100) # fit一些验证(cv)样本 arima = pm.auto_arima(train, start_p=1, start_q=1, d=0, max_p=...它可用于为单变量和多变量时间序列找到最佳时间序列预测模型。此外,AutoTS 本身会从数据中清除任何缺失值或异常值。

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    AR(I)MA时间序列建模过程——步骤和python代码

    1.异常值和缺失值的处理 这绝对是数据分析时让所有人都头疼的问题。异常和缺失值会破坏数据的分布,并且干扰分析的结果,怎么处理它们是一门大学问,而我根本还没入门。...由于我有几千个时间序列需要分别预测,所以选取自动的方式,而BIC可以有效应对模型的过拟合,因而选定BIC作为判断标准。 ?...,运用于ARMA时该模型就被称为ARMIA,在代码层面改写为model = ARIMA(timeseries, order=(p,d,q)),但是实际上,用差分过的序列直接进行ARMA建模更方便,之后添加一步还原的操作即可...7.预测的y值还原 从前可知,放入模型进行拟合的数据是经过对数或(和)差分处理的数据,因而拟合得到的预测y值要经过差分和对数还原才可与原观测值比较。...Python,用来预测的代码是: for t in range(len(test)): model = ARIMA(history, order=(5,1,0)) model_fit =

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