【Python】如何判断时间序列数据是否为平稳时间序列或非平稳时间序列?

简介: 本文介绍了如何通过观察均值和方差的变化、ADF单位根检验、KPSS检验以及差分操作来判定时间序列数据是否为平稳或非平稳,并提供了Python代码示例进行实际检验。

在这里插入图片描述

判断时间序列数据是否为平稳时间序列或非平稳时间序列,通常可以通过以下方法:

(1)观察时间序列数据的均值和方差是否随时间变化而发生明显的改变。若均值和方差变化明显,则该时间序列数据可能为非平稳时间序列,反之,则可能为平稳时间序列。

(2)对时间序列数据进行差分后,再对数据通过ADF单位根检验或KPSS检验,如果数据平稳,则该时间序列数据可能为非平稳时间序列,反之,则可能为平稳时间序列。

  • 在ADF单位根检验:检验结果包括ADF统计量、p值以及临界值。若 p 值小于显著性水平(常见使用的是0.05),则可以拒绝原假设,即数据是平稳的,反之。
  • 在KPSS检验中:检验结果包括KPSS统计量、p值以及临界值。若 p 值小于显著性水平,则可以拒绝原假设,即数据是非平稳的,反之。

为什么先差分再检验平稳性?

  • 大部分经典时间序列模型,如ARIMA模型,要求时间序列是平稳的。只有当时间序列平稳时,才能有效运用这些模型来进行预测和建模。
  • 差分操作可以去除时间序列中的趋势、季节性等非平稳性因素,使得原始数据更符合平稳性的要求。
  • 差分操作可以消除时间序列的自相关性,使得之后的模型拟合和预测更加准确可靠。

2 代码实现

(1)ADF单位根检验示例代码:

from statsmodels.tsa.stattools import adfuller

# data为时间序列数据
result = adfuller(data)
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))

(2)KPSS检验示例代码:

from statsmodels.tsa.stattools import kpss

# data为时间序列数据
result = kpss(data)
print('KPSS Statistic: %f' % result[0])
print('p-value: %f' % result[1])
print('Critical Values:')
for key, value in result[3].items():
    print('\t%s: %.3f' % (key, value))

(3)差分操作示例代码:

import pandas as pd

# data为时间序列数据,n为差分次数,默认为1
def difference(data, n=1):
    diff = data.diff(n)
    diff.dropna(inplace=True)
    return diff

# 差分1次
diff_data = difference(data)
# 差分2次
diff_data2 = difference(data, n=2)
目录
相关文章
|
22天前
|
缓存 API 网络架构
淘宝item_search_similar - 搜索相似的商品API接口,用python返回数据
淘宝联盟开放平台中,可通过“物料优选接口”(taobao.tbk.dg.optimus.material)实现“搜索相似商品”功能。该接口支持根据商品 ID 获取相似推荐商品,并返回商品信息、价格、优惠等数据,适用于商品推荐、比价等场景。本文提供基于 Python 的实现示例,包含接口调用、数据解析及结果展示。使用时需配置淘宝联盟的 appkey、appsecret 和 adzone_id,并注意接口调用频率限制和使用规范。
|
2月前
|
存储 Web App开发 前端开发
Python + Requests库爬取动态Ajax分页数据
Python + Requests库爬取动态Ajax分页数据
|
2月前
|
JSON API 数据格式
Python采集京东商品评论API接口示例,json数据返回
下面是一个使用Python采集京东商品评论的完整示例,包括API请求、JSON数据解析
|
24天前
|
JSON 安全 API
Python处理JSON数据的最佳实践:从基础到进阶的实用指南
JSON作为数据交换通用格式,广泛应用于Web开发与API交互。本文详解Python处理JSON的10个关键实践,涵盖序列化、复杂结构处理、性能优化与安全编程,助开发者高效应对各类JSON数据挑战。
110 1
|
2月前
|
XML Linux 区块链
Python提取Word表格数据教程(含.doc/.docx)
本文介绍了使用LibreOffice和python-docx库处理DOC文档表格的方法。首先需安装LibreOffice进行DOC到DOCX的格式转换,然后通过python-docx读取和修改表格数据。文中提供了详细的代码示例,包括格式转换函数、表格读取函数以及修改保存功能。该方法适用于Windows和Linux系统,解决了老旧DOC格式文档的处理难题,为需要处理历史文档的用户提供了实用解决方案。
131 1
|
2月前
|
数据采集 监控 调度
干货分享“用 多线程 爬取数据”:单线程 + 协程的效率反超 3 倍,这才是 Python 异步的正确打开方式
在 Python 爬虫中,多线程因 GIL 和切换开销效率低下,而协程通过用户态调度实现高并发,大幅提升爬取效率。本文详解协程原理、实战对比多线程性能,并提供最佳实践,助你掌握异步爬虫核心技术。
|
2月前
|
JSON 数据挖掘 API
闲鱼商品列表API响应数据python解析
闲鱼商品列表API(Goodfish.item_list)提供标准化数据接口,支持GET请求,返回商品标题、价格、图片、卖家信息等。适用于电商比价、数据分析,支持多语言调用,附Python示例代码,便于开发者快速集成。
|
2月前
|
JSON 自然语言处理 API
闲鱼商品详情API响应数据python解析
闲鱼商品详情API(goodfish.item_get)通过商品ID获取标题、价格、描述、图片等信息,支持Python等多语言调用。本文提供Python请求示例,包含请求构造与数据处理方法。
|
2月前
|
JSON API 数据格式
微店商品列表API响应数据python解析
微店商品列表API为开发者提供稳定高效获取商品信息的途径,支持HTTP GET/POST请求,返回JSON格式数据,含商品ID、名称、价格、库存等字段,适用于电商数据分析与展示平台搭建等场景。本文提供Python调用示例,助您快速上手。
|
2月前
|
API 数据安全/隐私保护 Python
Python如何快速接入聚合数据行情API
聚合数据行情API,指的是一个接口即可提供多个不同交易品种的行情数据查询,这种接口,可以让你同时查询A股、美股、外汇等多种资产的行情数据。

热门文章

最新文章

推荐镜像

更多