ARIMA、ARIMAX、 动态回归和OLS 回归预测多元时间序列

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当ARIMA模型包括其它时间序列作为输入变量时,被称为传递函数模型(transfer function model)、多变量时间序列模型(multivariate time series model)、ARIMAX模型或Box-Tiao模型。传递函数模型是ARIMA模型的自然推广,Pankratz统称这种包含其它时间序列作为输入变量的ARIMA模型为动态回归。

用于预测的 Arima

加载相关包和数据

bata<-read.csv
colnames(bata)
bata<-bata\[order(as.Date,\]
bata<-bata\[order(as.Date,\]
bata$workda<-as.factor
head(bata)

a22756de0c139535fe0359f3a80596cc.png

将数据划分为训练集和测试集

#ARIMA 编程开始
## 75% 的样本量
smsize <- floor(0.95 * nrow)
print(smze)

2e293c4b281eefcdbc2f73674fbb0703.png

## 设置种子可重现
set.seed(123)
traid <- sample
trn <- bata\[1:smize, \]
tet <- baata\[smp_size+1:nrow, \]
tet<-na.omit

创建预测矩阵

xreg <- cbind(as_workday=model.matrix, Temp,Humid,Winds)# 删除截距
xg <- xg\[,-1\]# 重命名列
colnames<- c("Aldays","Tep","Humty","Wined")#为测试数据创建相同的xrg1 <- cbind
# 删除截距
xreg1 <- xre1\[,-1\]# 重命名列
colnames <- c("Aays","Te","uiiy","Wnsed")

为 arima 预测的训练数据创建时间序列变量

Cont <- ts

推论:由于数据是每天的,频率为 365,开始日期为 2016-7-7

用季节性拟合 ARIMA 模型

aa76ef2eda90cdd5056e54b76ac0e11b.png

Fo_aes<-forecast

c65f8334975a9a7cac3955ecdab36a2e.png

计算测试数据集 MSE

mean((tt - Finlues)^2)

39944fdefb35debcc615a7b6391f2379.png

在去除季节性之前绘制预测值

library(ggplot2)

5f43eb0e15d3457046d3d15ccae7bb24.png


点击标题查阅往期内容

e7003bde5db430108671426c4325e813.jpeg

Python 用ARIMA、GARCH模型预测分析股票市场收益率时间序列

outside_default.png

左右滑动查看更多

outside_default.png

01

a22c1e8b558578eba60f3dd26d237d48.jpeg

02

9bb32c81f0e54388a518686f16698e10.jpeg

03

ab68a196aebf4ff14cd3b84346d8fac0.png

04

e80f4a0bdb982c11c654996f7787481f.png

无季节性拟合 ARIMA

去除季节性数据集和绘图

decata = decompos

f95a8162127707d9f81ff0bb5d47f071.jpeg ### 查找去季节数据的 ARIMAX 模型

moesea

0f0573b1d43a0481b695dc70f19f864e.png

Foecs<-forecast

去除季节性后绘制预测值

library(ggplot2)
plot(Co, series="Data") + 
autolayer+ 
autolayer

e7e131541c7dd020844b7b81cf8ebf68.png

均方误差分量

mean((tount - Fis_des)^2)

55c14687fc396fdce63dbc10bf4d6fd8.png

通过采用滞后变量的输出以及滞后 1,2 的输入进行动态回归

x<-train\[order,\]ti_ag <- x %>%mutate
x1<-test
testg <- x1 %>%mutate

使用动态滞后变量的 OLS 回归

mlm <- lm

2f9fed52c766dad3001a6a4d85e37599.png

推论:仅保留 P 值 <0.05 的重要变量并删除其他变量

仅保留重要变量的情况下重新创建 OLS 回归

Myal <-lm
summary(Myal )

94df4dac83b6145dd3450b4d30c2e80f.png

在测试数据上预测相同以计算 MSE

prynm<-predict# 动态回归的均方误差
mean((teunt - tPrecd)^2)

eec8e1a3dd9507d05c6ab7036accd8ca.png

绘制预测与实际

plot
abline

866527ecb244c2de157d924b8daf0368.jpeg


333b3d88890c6122d294b29cd8907b69.png

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