Python 在时间序列分析和预测中的应用.pdf

简介：
本PDF深入探讨了利用Python进行时间序列数据分析与预测的方法，涵盖了多种实用工具和技术，适合数据科学家及分析师阅读。 本段落主要利用 Python 进行时间序列分析常见算法的运算和展示。系统地介绍了时间序列分析中的几种常用方法（AR、MA、ARMA、ARIMA、SARIMA、ARCH、GARCH）及其之间的联系与区别。时间序列分析旨在理解过去并预测未来，通过这种方法可以更好地了解已经发生的事情，并对未来做出更好的预测。 基础概念上，时间序列是一系列按照时间顺序排列的数据点。在进行时间序列分析时，平稳性是一个重要的考量因素。一个平稳的时间序列更容易被预测，因为我们可以假设未来的统计属性与当前的相同或成比例。大多数我们使用的时间序列模型都基于协方差平稳性的假设，这意味着这些模型所依赖的描述性统计量（例如均值、方差和相关性）只有在时间序列是稳定的时才是可靠的。 然而，在实际应用中遇到的时间序列往往是非固定的，这要求我们在分析过程中确定要预测的数据是否已经达到了稳定状态。如果不满足条件，则需要寻找方法对数据进行转换以达到平稳性的目标（比如通过差分处理）。当我们建立模型来描述时间序列时，通常会将其分解为趋势、季节性/周期性和随机性三部分。其中的随机成分被称为残差或误差项，它代表了预测值与实际观察值之间的差异。 自相关是另一个关键概念，在这里指的是不同时间点上的数据之间的关系强度。通过分析这些关联程度可以更好地理解序列内部的变化规律，并据此改进模型以提高准确性。