帮我用python写一个基于ARIMA模型的中国GDP预测的模型检测
时间: 2023-12-03 18:43:20 浏览: 110
好的,以下是一个基于ARIMA模型的中国GDP预测的模型检测的代码示例:
```python
import pandas as pd
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from statsmodels.tsa.arima_model import ARIMA
from statsmodels.tsa.stattools import adfuller
from sklearn.metrics import mean_squared_error
# 读取数据
data = pd.read_csv('china_gdp.csv', header=None, names=['Year', 'GDP'])
data = data.set_index('Year')
# 检查数据平稳性
def check_stationarity(data):
# 计算滚动统计量
rolling_mean = data.rolling(window=12).mean()
rolling_std = data.rolling(window=12).std()
# 绘制滚动统计量图表
plt.plot(data, color='blue', label='Original')
plt.plot(rolling_mean, color='red', label='Rolling Mean')
plt.plot(rolling_std, color='black', label='Rolling Std')
plt.legend(loc='best')
plt.title('Rolling Mean & Rolling Standard Deviation')
plt.show()
# 进行DF检验
result = adfuller(data['GDP'])
print('ADF Statistic: %f' % result[0])
print('p-value: %f' % result[1])
print('Critical Values:')
for key, value in result[4].items():
print('\t%s: %.3f' % (key, value))
# 将数据拆分为训练集和测试集
train_size = int(len(data) * 0.8)
train_data, test_data = data.iloc[:train_size], data.iloc[train_size:]
# 训练模型
model = ARIMA(train_data, order=(1, 1, 1))
model_fit = model.fit(disp=0)
# 预测测试集
forecast = model_fit.forecast(steps=len(test_data))[0]
mse = mean_squared_error(test_data, forecast)
print('Mean Squared Error: %.3f' % mse)
# 绘制预测结果
plt.plot(train_data, label='Training Data')
plt.plot(test_data, label='Test Data')
plt.plot(test_data.index, forecast, label='Predicted Data')
plt.legend(loc='best')
plt.title('China GDP Forecast')
plt.show()
# 检查模型残差是否为白噪声
residuals = pd.DataFrame(model_fit.resid)
residuals.plot(kind='kde')
plt.show()
print(residuals.describe())
```
其中,`china_gdp.csv` 文件是包含中国GDP数据的CSV文件。首先,我们读取数据并绘制滚动统计量图表以及进行DF检验来检查数据的平稳性。然后,我们将数据拆分为训练集和测试集,并使用ARIMA模型对训练集进行训练。接着,我们用模型预测测试集,并计算预测结果与测试集的均方误差。最后,我们绘制预测结果图表,并检查模型残差是否为白噪声。
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