将一列是F4一列是时间的时间序列Excel,使用ARIMA-GARCH组合模型进行预测,要绘图和数据检验,Python代码实现
时间: 2024-02-13 16:04:16 浏览: 26
首先,您需要安装一些库,包括pandas、numpy、matplotlib、statsmodels和arch。您可以通过以下命令安装它们:
```
pip install pandas numpy matplotlib statsmodels arch
```
接下来,您可以使用以下Python代码来读取您的Excel数据和绘制时间序列图:
```python
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
# 读取Excel数据
data = pd.read_excel("data.xlsx")
# 将F4列设置为索引,并将时间列转换为日期时间格式
data.set_index("F4", inplace=True)
data.index = pd.to_datetime(data.index)
# 绘制时间序列图
plt.plot(data)
plt.xlabel("Time")
plt.ylabel("Value")
plt.show()
```
接下来,您可以使用以下Python代码来拟合ARIMA-GARCH模型,并进行预测:
```python
import statsmodels.api as sm
from arch import arch_model
# 拟合ARIMA模型
arima_model = sm.tsa.ARIMA(data, order=(1,1,0))
arima_result = arima_model.fit()
# 拟合GARCH模型
garch_model = arch_model(arima_result.resid, vol='GARCH', p=1, o=0, q=1)
garch_result = garch_model.fit(disp='off')
# 进行预测
forecast_horizon = 10
forecast = garch_result.forecast(horizon=forecast_horizon)
# 绘制预测结果
forecast_mean = forecast.mean[-1]
forecast_std = forecast.residual_variance[-1] ** 0.5
forecast_ci = forecast.interval(alpha=0.05)[-1]
plt.plot(data)
plt.plot(forecast.mean, color='red')
plt.fill_between(forecast_ci.index, forecast_ci.iloc[:,0], forecast_ci.iloc[:,1], color='gray', alpha=0.2)
plt.xlabel("Time")
plt.ylabel("Value")
plt.show()
# 进行数据检验
print(garch_result.summary())
```
注意,这里使用了ARIMA(1,1,0)和GARCH(1,1)模型,您可以根据您的数据选择适当的模型参数。在进行预测时,我们使用了GARCH模型的预测结果,并计算了置信区间。最后,我们绘制了时间序列图和预测结果,并输出了模型的概要信息。