环境配置
python推荐直接装Anaconda,它集成了许多科学计算包,有一些包自己手动去装还是挺费劲的。statsmodels需要自己去安装,这里我推荐使用0.6的稳定版,0.7及其以上的版本能在github上找到,该版本在安装时会用C编译好,所以修改底层的一些代码将不会起作用。
时间序列分析
1.基本模型
自回归移动平均模型(ARMA(p,q))是时间序列中最为重要的模型之一,它主要由两部分组成: AR代表p阶自回归过程,MA代表q阶移动平均过程,其公式如下:
在时间序列中,ARIMA模型是在ARMA模型的基础上多了差分的操作。
2.pandas时间序列操作
大熊猫真的很可爱,这里简单介绍一下它在时间序列上的可爱之处。和许多时间序列分析一样,本文同样使用航空乘客数据(AirPassengers.csv)作为样例。
数据读取:
# -*- coding:utf-8 -*-
import numpy as np
import pandas as pdfrom datetime import datetimeimport matplotlib.pylab as plt
# 读取数据,pd.read_csv默认生成DataFrame对象,需将其转换成Series对象df = pd.read_csv('AirPassengers.csv', encoding='utf-8', index_col='date')df.index = pd.to_datetime(df.index) # 将字符串索引转换成时间索引ts = df['x'] # 生成pd.Series对象# 查看数据格式ts.head()ts.head().index
查看某日的值既可以使用字符串作为索引,又可以直接使用时间对象作为索引
ts['1949-01-01']
ts[datetime(1949,1,1)]
两者的返回值都是第一个序列值:112
如果要查看某一年的数据,pandas也能非常方便的实现
ts['1949']
ts['1949-1' : '1949-6']
注意时间索引的切片操作起点和尾部都是包含的,这点与数值索引有所不同
pandas还有很多方便的时间序列函数,在后面的实际应用中在进行说明。