python代码 arima季节性模型 bic热成像图并显示数据

以下是使用Python中的statsmodels库实现ARIMA季节性模型，以及使用matplotlib库绘制BIC热成像图的示例代码：

import pandas as pd
import numpy as np
import statsmodels.api as sm
import matplotlib.pyplot as plt

# 读取数据
data = pd.read_csv('data.csv', header=None, names=['date', 'value'])
data['date'] = pd.to_datetime(data['date'])
data.set_index('date', inplace=True)

# 拆分训练集和测试集
train_data = data[:'2021-06-30']
test_data = data['2021-07-01':]

# 创建ARIMA模型
model = sm.tsa.statespace.SARIMAX(train_data, order=(1, 1, 1), seasonal_order=(1, 1, 1, 12))

# 拟合模型
results = model.fit()

# 预测未来数据
pred = results.get_prediction(start=pd.to_datetime('2021-07-01'), end=pd.to_datetime('2021-12-31'))

# 绘制预测结果和实际数据
plt.plot(data, label='Actual')
plt.plot(pred.predicted_mean, label='Predicted')
plt.fill_between(pred.conf_int().index, pred.conf_int()['lower value'], pred.conf_int()['upper value'], alpha=0.2)
plt.legend()
plt.show()

# 计算BIC矩阵
p = d = q = range(0, 2)
pdq = [(x[0], x[1], x[2]) for x in list(itertools.product(p, d, q))]
seasonal_pdq = [(x[0], x[1], x[2], 12) for x in list(itertools.product(p, d, q))]
bic_matrix = []
for param in pdq:
    for param_seasonal in seasonal_pdq:
        try:
            mod = sm.tsa.statespace.SARIMAX(train_data, order=param, seasonal_order=param_seasonal)
            results = mod.fit()
            bic_matrix.append([param, param_seasonal, results.bic])
        except:
            continue
bic_matrix = pd.DataFrame(bic_matrix, columns=['param', 'param_seasonal', 'bic'])
bic_matrix.set_index(['param', 'param_seasonal'], inplace=True)

# 绘制BIC热成像图
plt.imshow(bic_matrix.unstack()['bic'], interpolation='nearest', cmap='RdYlBu_r')
plt.colorbar()
plt.xticks(range(len(p)), p)
plt.yticks(range(len(q)), q)
plt.xlabel('AR Order')
plt.ylabel('MA Order')
plt.show()

在上面的代码中，我们首先读取数据并将其拆分为训练集和测试集。然后，我们创建一个ARIMA模型，并拟合模型。接下来，我们使用模型预测未来数据，并绘制预测结果和实际数据。最后，我们计算BIC矩阵并绘制BIC热成像图。

请注意，上面的代码中使用了一些硬编码的值，如ARIMA模型的阶数和季节性模型的季节性阶数。在实际应用中，您需要根据您的数据和问题选择适当的值。