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如何检测时间序列中的异方差(Heteroskedasticity)

时间序列中非恒定方差的检测与处理,如果一个时间序列的方差随时间变化,那么它就是异方差的。否则数据集是同方差的。 异方差性影响时间序列建模。因此检测和处理这种情况非常重要。...下面的图1显示了航空公司乘客的时间序列。可以看到在整个序列中变化是不同的。在该系列的后一部分方差更高。这也是数据水平跨度比前面的数据大。 方差的变化对预测会产生很大的影响。...但是只靠人眼查看方差是不现实的,所以如何更系统地检测和处理异方差问题呢? 检测异方差性 你可以使用统计检验来检查时间序列是否为异方差序列。其中包括以下内容。...下面介绍如何将此代码应用于图1中的时间序列。...; 可以使用统计检验来检验一个时间序列是否为异方差序列。

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时间序列预测(中)

而我们这里的自回归顾名思义就是用自己回归自己,也就是x和y都是时间序列自己。...,我们就把它归到μ部分中。...具体模型如下: 上面模型中,Xt表示t期的值,当期的值由前q期的误差值来决定,μ值是常数项,相当于普通回归中的截距项,ut是当期的随机误差。...模型其实就是把上面两个模型进行合并,就是认为t期值不仅与前p期的x值有关,而且还与前q期对应的每一期的误差有关,这两部分共同决定了目前t期的值,具体的模型如下: 4.ARIMA(p,d,q)模型 ARIMA模型是在ARMA...5.最后 当数据是平稳时间序列时可以使用前面的三个模型,当数据是非平稳时间序列时,可以使用最后一个,通过差分的方式将非平稳时间时间序列转化为平稳时间序列。 以上就是常用的对时间序列预测的统计模型。

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    在Python中如何差分时间序列数据集

    差分是一个广泛用于时间序列的数据变换。在本教程中,你将发现如何使用Python将差分操作应用于时间序列数据。 完成本教程后,你将学到: 关于差分运算,包括延迟差分的配置和差分序列。...为什么差分时间序列数据? 差分是一种变换时间序列数据集的方法。它可以用于消除序列对时间性的依赖性,即所谓的时间性依赖。这包含趋势和周期性的结构。...不同的方法可以帮助稳定时间序列的均值,消除时间序列的变化,从而消除(或减少)趋势和周期性。...就像前一节中手动定义的差分函数一样,它需要一个参数来指定间隔或延迟,在本例中称为周期(periods)。 下面的例子演示了如何在Pandas Series对象上使用内置的差分函数。...使用Pandas函数的好处需要的代码较少,并且它保留差分序列中时间和日期的信息。 ? 总结 在本教程中,你已经学会了在python中如何将差分操作应用于时间序列数据。

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    协方差矩阵-在离散中求“聚合”

    方差是均值之上的产物,然后协方差又比方差更近一步,然后带个矩阵的话,可以说明很多变量的关系。 协方差(Covariance)是用于衡量两个随机变量之间线性关系的强度和方向。...计算乘积的期望:对所有可能的样本点上的乘积求平均,得到协方差。 协方差的意义: 正协方差: 表示两个变量呈正相关,即一个变量增大,另一个变量也倾向于增大。...协方差矩阵是一个方阵,它描述了多个随机变量之间的协方差关系。 协方差矩阵想象成一个弹簧系统。如果两个变量的协方差很大,那么它们就像两个紧密连接的弹簧,当一个弹簧伸展时,另一个弹簧也会跟着伸展。...简单来说,它可以告诉我们: 各个变量的方差: 协方差矩阵对角线上的元素就是各个变量的方差,反映了每个变量自身数据的离散程度。...变量之间的协方差: 协方差矩阵非对角线上的元素表示不同变量之间的协方差,反映了两个变量之间的线性相关性。 对真实的世界建模-概率论(分布&计算) 关于方差在这个里面稍微写了一下。

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    【GEE】8、Google 地球引擎中的时间序列分析【时间序列】

    1简介 在本模块中,我们将讨论以下概念: 处理海洋的遥感图像。 从图像时间序列创建视频。 GEE 中的时间序列分析。 向图形用户界面添加基本元素。...在本模块中,我们将通过监测受溢油高度影响的区域内藻类浓度随时间的变化趋势,对此次溢油的生态影响进行自己的探索。...该ee.Filter.calendarRange()功能允许您按图像元数据(时间戳、日、月、年)中的时间元素进行过滤。在我们的例子中,我们选择的是在一年中的第四个月到第七个月之间拍摄的图像。...7结论 在本模块中,我们开发了一种方法,使我们能够查看墨西哥湾藻类浓度的时间序列数据,以估计深水地平线漏油事件对该生态系统基础营养级的影响。...但是从这个过程中可以清楚地看出,GEE 提供了进行时间序列分析的计算能力和灵活性。希望您可以使用这些工具和方法来提出您自己的问题,了解生态干扰随时间推移的长期影响。

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    Python中的时间序列分解

    时间序列分解是一种技术,它将时间序列分解为几个部分,每个部分代表一个潜在的模式类别、趋势、季节性和噪声。在本教程中,我们将向您展示如何使用Python自动分解时间序列。...首先,我们来讨论一下时间序列的组成部分: 季节性:描述时间序列中的周期性信号。 趋势:描述时间序列是随时间递减、不变还是递增。 噪音:描述从时间序列中分离出季节性和趋势后剩下的东西。...否则,如果趋势和季节性变化随时间增加或减少,那么我们使用乘法模型。 我们这里的数据是按月汇总的。我们要分析的周期是按年的所以我们把周期设为12。...同样,我们可以一次绘制每个组件 result.plot() 总结 通常,在查看时间序列数据时,很难手动提取趋势或识别季节性。...幸运的是,我们可以自动分解时间序列,并帮助我们更清楚地了解组件,因为如果我们从数据中删除季节性,分析趋势会更容易,反之亦然。 作者:Billy Bonaros deephub翻译组

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    MATLAB中的时间序列分析

    时间序列分析中的假设检验在时间序列分析中,进行假设检验是非常重要的一步,以确保数据适合所选模型。以下是一些常见的假设检验方法。6.1 单位根检验(单位根检验)单位根检验用于检测时间序列是否平稳。...高级时间序列分析技术9.1 ARIMA模型的扩展在某些情况下,ARIMA模型可能无法充分捕捉数据中的特征。可以考虑使用季节性ARIMA(SARIMA)模型来处理具有季节性成分的时间序列。...,可以使用广义自回归条件异方差(GARCH)模型。...结论与展望在时间序列分析中,使用MATLAB可以有效地进行数据处理、建模和预测。随着数据科学和人工智能的发展,时间序列分析的应用场景越来越广泛。...未来的研究方向可以包括:深度学习方法在时间序列预测中的应用,如长短期记忆(LSTM)网络。结合外部变量的多元时间序列分析。强化学习在动态时间序列预测中的应用。

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    时序论文39 | 频域MLP在时间序列预测中更为有效

    Forecasting 论文链接:https://arxiv.org/abs/2311.06184 代码链接:https://github.com/aikunyi/FreTS 研究背景 这篇文章要解决的问题是如何在时间序列预测中更有效地利用多层感知器...但是,MLPs依赖于点对点映射,难以捕捉时间序列的全局依赖性;此外,MLPs在处理时间序列的局部动态时容易出现信息瓶颈,影响预测性能。...如上图所示,通过探索了在频域中应用MLP进行时间序列预测,发现频域有两个固有的特性有利于预测,(i)全局全视图:频谱使得多层感知器(MLPs)能够全面理解信号,并更容易地学习全局依赖性;以及(ii)能量压缩...总结 篇论文提出了一种新的频率域MLPs架构,用于时间序列预测。通过重新设计频率域MLPS,能够有效捕捉时间序列的全局依赖性和能量压缩特性。...实验结果表明,FreTS在短期和长期预测任务中均表现出色,具有高效性和鲁棒性。该研究为未来在时间序列建模中应用MLPs提供了新的思路和基础。

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    时间序列分析中的自相关

    什么是自相关以及为什么它在时间序列分析中是有用的。 在时间序列分析中,我们经常通过对过去的理解来预测未来。为了使这个过程成功,我们必须彻底了解我们的时间序列,找到这个时间序列中包含的信息。...对于时间序列,自相关是该时间序列在两个不同时间点上的相关性(也称为滞后)。也就是说我们是在用时间序列自身的某个滞后版本来预测它。...趋势:如果最近滞后的相关性较高并且随着滞后的增加而缓慢下降,那么我们的数据中存在一些趋势。因此,我们需要进行一些差分以使时间序列平稳。...这里可以使用statsmodels包中的plot_acf函数来绘制时间序列在不同延迟下的自相关图,这种类型的图被称为相关图: # Import packages from statsmodels.graphics.tsaplots...在值0处的滞后与1的完全相关,因为我们将时间序列与它自身的副本相关联。 总结 在这篇文章中,我们描述了什么是自相关,以及我们如何使用它来检测时间序列中的季节性和趋势。自相关还有其他用途。

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    推荐系统中的时间序列分析

    在推荐系统中,时间序列分析可以帮助系统理解用户行为随时间变化的模式,从而提供更加个性化和准确的推荐。本文将详细介绍时间序列分析在推荐系统中的应用,包括项目背景、关键技术、实施步骤以及未来的发展方向。...时间序列分析的关键技术 时间序列分析在推荐系统中的应用涉及多个关键技术,包括数据预处理、模型选择、训练与评估等。以下是一些常用的时间序列分析技术和方法。...时间序列分析在推荐系统中的应用 A. 应用场景 个性化推荐:通过分析用户历史行为的时间序列数据,预测用户未来的兴趣和需求,提供个性化的推荐内容。...时间序列分析在推荐系统中的应用具有重要的意义,通过对用户行为数据的时间序列分析,推荐系统能够更好地理解用户的需求和偏好,提升推荐的个性化和准确性。...本文通过实例分析和代码部署过程,展示了如何将时间序列分析技术应用于推荐系统中。未来,随着技术的不断进步,时间序列分析在推荐系统中的应用将会更加广泛和深入,为用户提供更优质的推荐服务。

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    在程序中时间旅行

    这是我们这个世界运作的方式,可惜,在大部分时间,不是我们撰写程序的方式 —— 即使我们的程序要么和现实世界打交道,要么在模拟现实世界。...在程序中做时间旅行并不是件新鲜事,我们每天使用的 git 就可以让我们自如地在历史上发生的任何一个 commit / tag / branch 上切换: ?...在 git 里,一个个 commit 就是一个个 event;在 goya 中,画笔的每一次动作,就是一个 event。...如果把以太坊看成是一个自给自足的世界,那么其 fork 就是这个世界在平行宇宙中的另一个世界,而我们人类就像『星际穿越』中的五维人,可以在以太坊世界中进行时间旅行 —— 比如,我要回到 2017 年 1...回答这个问题之前,我们先来回答,在以太坊的世界内,时间究竟是什么?时间是区块的高度。所以,在以太坊内进行时间旅行,就是在获取不同块高下的状态。

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    R中季节性时间序列分析及非季节性时间序列分析

    序列分解 1、非季节性时间序列分解 移动平均MA(Moving Average) ①SAM(Simple Moving Average) 简单移动平均,将时间序列上前n个数值做简单的算术平均。...来表示每一期的权重,加权移动平均的计算: WMAn=w1x1+w2x2+…+wnxn R中用于移动平均的API install.packages(“TTR”) SAM(ts,n=10) ts 时间序列数据...data$SMA) plot(data$公司A, type='l') data$WMA <- WMA(data$公司A, n=3, wts=1:3) lines(data$WMA) 2、季节性时间序列分解...在一个时间序列中,若经过n个时间间隔后呈现出相似性,就说该序列具有以n为周期的周期性特征。...分解为三个部分: ①趋势部分 ②季节性部分 ③不规则部分 R中用于季节性时间序列分解的API 序列数据周期确定 freg<-spec.pgram(ts,taper=0, log=’no

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    在时间序列中使用Word2Vec学习有意义的时间序列嵌入表示

    这是因为很容易概括文本内容中单词的位置依赖性。 在以前的研究中一个有趣的想法可能是将 NLP 中获得的成就应用在时间序列域。这可能是一个完美的契合,因为时间序列数据也以位置/时间关系为特征。...在NLP中的这些技术可以根据潜在的时间依赖性生成有价值的数据向量表示。所以出现了很多为时间序列数据生成嵌入的方法, Time2Vec 作为与模型无关的时间表示,可用于任何深度学习预测应用程序。...Corr2Vec,通过研究它们的相互相关性来提取多个时间序列的嵌入表示。 在这篇文章中,我们尝试在时间序列域中应用 Word2Vec。...在每个间隔中关联一个唯一标识符,该标识符指的是可学习的嵌入。 在离散化可以使用的时间序列之前,应该考虑对它们进行缩放。在多变量环境中工作时,这一点尤为重要。...我们在时间序列上下文中应用 Word2Vec,并展示了这种技术在非标准 NLP 应用程序中的有效性。整个过程可以很容易地集成到任何地方,并且很容易用于迁移学习任务。

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    Python中的时间序列数据操作总结

    时间序列数据是一种在一段时间内收集的数据类型,它通常用于金融、经济学和气象学等领域,经常通过分析来了解随着时间的推移的趋势和模式 Pandas是Python中一个强大且流行的数据操作库,特别适合处理时间序列数据...它提供了一系列工具和函数可以轻松加载、操作和分析时间序列数据。...在本文中,我们介绍时间序列数据的索引和切片、重新采样和滚动窗口计算以及其他有用的常见操作,这些都是使用Pandas操作时间序列数据的关键技术。...数据类型 Python 在Python中,没有专门用于表示日期的内置数据类型。一般情况下都会使用datetime模块提供的datetime对象进行日期时间的操作。...在 Pandas 中,操 to_period 函数允许将日期转换为特定的时间间隔。

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    时间序列中的特征选择:在保持性能的同时加快预测速度

    在项目的第一部分中,我们必须要投入时间来理解业务需求并进行充分的探索性分析。建立一个原始模型。可以有助于理解数据,采用适当的验证策略,或为引入奇特的想法提供数据的支持。...在这篇文章中,我们展示了特征选择在减少预测推理时间方面的有效性,同时避免了性能的显着下降。tspiral 是一个 Python 包,它提供了各种预测技术。...为了进行实验,我们模拟了多个时间序列,每个小时的频率和双季节性(每日和每周)。此外我们还加入了一个从一个平滑的随机游走中得到的趋势,这样就引入了一个随机的行为。...我们使用目标的滞后值作为输入来预测时间序列。换句话说,为了预测下一个小时的值,我们使用表格格式重新排列了以前可用的每小时观测值。这样时间序列预测的特征选择就与标准的表格监督任务一样。...而full的方法比dummy的和filter的方法性能更好,在递归的方法中,full和filtered的结果几乎相同。

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    时间序列中的特征选择:在保持性能的同时加快预测速度

    在项目的第一部分中,我们必须要投入时间来理解业务需求并进行充分的探索性分析。建立一个原始模型。可以有助于理解数据,采用适当的验证策略,或为引入奇特的想法提供数据的支持。...在这篇文章中,我们展示了特征选择在减少预测推理时间方面的有效性,同时避免了性能的显着下降。tspiral 是一个 Python 包,它提供了各种预测技术。...为了进行实验,我们模拟了多个时间序列,每个小时的频率和双季节性(每日和每周)。此外我们还加入了一个从一个平滑的随机游走中得到的趋势,这样就引入了一个随机的行为。...我们使用目标的滞后值作为输入来预测时间序列。换句话说,为了预测下一个小时的值,我们使用表格格式重新排列了以前可用的每小时观测值。这样时间序列预测的特征选择就与标准的表格监督任务一样。...而full的方法比dummy的和filter的方法性能更好,在递归的方法中,full和filtered的结果几乎相同。

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    用Prophet在Python中进行时间序列预测

    您将学习如何使用Prophet(在Python中)解决一个常见问题:预测下一年公司的每日订单。  数据准备与探索 Prophet最适合每日定期数据以及至少一年的历史数据。...然后,在R 中,我们可以使用以下语句将查询结果集传递到数据帧df中: df = datasets["Daily Orders"] 为了快速了解您的数据框包含多少个观测值,可以运行以下语句: df.shape...Box-Cox转换应用于值列并分配给新列y df['y'], lam = boxcox(df['value']) 如果我们将新转换的数据与未转换的数据一起绘制,则可以看到Box-Cox转换能够消除随着时间变化而观察到增加的方差...我们可以使用Prophet的内置plot将预测可视化: 在我们的示例中,我们的预测如下所示: ?...我们将对预测数据帧中的特定列进行逆变换,并提供先前从存储在lam变量中的第一个Box-Cox变换中获得的λ值: 现在,您已将预测值转换回其原始单位,现在可以将预测值与历史值一起可视化: ?

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    预测金融时间序列——Keras 中的 MLP 模型

    金融时间序列预测的数据准备 例如,以像苹果这样的普通公司2005年至今的股价为例。...无论是在分类的情况下,还是在回归的情况下,我们都会以某种时间序列窗口(例如,30 天)作为入口,尝试预测第二天的价格走势(分类),或者变化(回归)的价值。...金融时间序列的主要问题是它们根本不是平稳的。 期望值、方差、平均最大值和最小值在窗口中随着时间的推移而变化。...在我们的例子中,53% 的窗口属于“减少”类,47% 属于“增加”类,因此我们将尝试获得高于 53% 的准确度,这表明我们已经学会了寻找符号。...预测金融时间序列 - 分类问题 让我们训练我们的第一个模型并查看图表: 可以看到,测试样本的准确率一直保持在±1值的误差,训练样本的误差下降,准确率增加,说明过拟合了。

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