根据财政收入数据选择合适的时序模型和合适的预测方法
作者：互联网
1对数据进行分析：代码如下
import numpy as np
import pandas as pd
inputfile = 'file:///D:/桌面/data(1)/data.csv' # 输入的数据文件
data = pd.read_csv(inputfile) # 读取数据
# 描述性统计分析
description = [data.min(), data.max(), data.mean(), data.std()] # 依次计算最小值、最大值、均值、标准差
description = pd.DataFrame(description, index = ['Min', 'Max', 'Mean', 'STD']).T # 将结果存入数据框
print('描述性统计结果：\n',np.round(description, 2)) # 保留两位小数
# 相关性分析
corr = data.corr(method = 'pearson') # 计算相关系数矩阵
print('相关系数矩阵为：\n',np.round(corr, 2)) # 保留两位小数
# 绘制热力图
import matplotlib.pyplot as plt
import seaborn as sns
plt.subplots(figsize=(10, 10)) # 设置画面大小
sns.heatmap(corr, annot=True, vmax=1, square=True, cmap="Blues")
plt.title('相关性热力图')
plt.show()
plt.close
2选取影响财政收入的关键因素：代码如下
import numpy as np
import pandas as pd
from sklearn.linear_model import Lasso
inputfile = 'file:///D:/桌面/data(1)/data.csv' # 输入的数据文件
data = pd.read_csv(inputfile) # 读取数据
lasso = Lasso(1000) # 调用Lasso()函数，设置λ的值为1000
lasso.fit(data.iloc[:,0:13],data['y'])
print('相关系数为：',np.round(lasso.coef_,5)) # 输出结果，保留五位小数
print('相关系数非零个数为：',np.sum(lasso.coef_ != 0)) # 计算相关系数非零的个数
mask = lasso.coef_ != 0 # 返回一个相关系数是否为零的布尔数组
print('相关系数是否为零：',mask)
mask = np.append(mask,True)
outputfile ='new_reg_data.csv' # 输出的数据文件
new_reg_data = data.iloc[:, mask] # 返回相关系数非零的数据
new_reg_data.to_csv(outputfile) # 存储数据
print('输出数据的维度为：',new_reg_data.shape)
3进行灰度预测：代码如下
GM11:
def GM11(x0): #自定义灰色预测函数
import numpy as np
x1 = x0.cumsum() #1-AGO序列
z1 = (x1[:len(x1)-1] + x1[1:])/2.0 #紧邻均值（MEAN）生成序列
z1 = z1.reshape((len(z1),1))
B = np.append(-z1, np.ones_like(z1), axis = 1)
Yn = x0[1:].reshape((len(x0)-1, 1))
[[a],[b]] = np.dot(np.dot(np.linalg.inv(np.dot(B.T, B)), B.T), Yn) #计算参数
f = lambda k: (x0[0]-b/a)*np.exp(-a*(k-1))-(x0[0]-b/a)*np.exp(-a*(k-2)) #还原值
delta = np.abs(x0 - np.array([f(i) for i in range(1,len(x0)+1)]))
C = delta.std()/x0.std()
P = 1.0*(np.abs(delta - delta.mean()) < 0.6745*x0.std()).sum()/len(x0)
return f, a, b, x0[0], C, P #返回灰色预测函数、a、b、首项、方差比、小残差概率
进行预测：
import sys
sys.path.append('D:\实验python') # 设置路径
import numpy as np
import pandas as pd
from GM11 import GM11 # 引入自编的灰色预测函数
inputfile1 = 'file:///D:/桌面/data(1)/new_reg_data_GM11.xls' # 输入的数据文件
inputfile2 = 'file:///D:/桌面/data(1)/data.csv' # 输入的数据文件
new_reg_data = pd.read_csv(inputfile1) # 读取经过特征选择后的数据
data = pd.read_csv(inputfile2) # 读取总的数据
new_reg_data.index = range(1994, 2014)
new_reg_data.loc[2014] = None
new_reg_data.loc[2015] = None
l = ['x1', 'x3', 'x4', 'x5', 'x6', 'x7', 'x8', 'x13']
for i in l:
f = GM11(new_reg_data.loc[range(1994, 2014),i].values)[0]
new_reg_data.loc[2014,i] = f(len(new_reg_data)-1) # 2014年预测结果
new_reg_data.loc[2015,i] = f(len(new_reg_data)) # 2015年预测结果
new_reg_data[i] = new_reg_data[i].round(2) # 保留两位小数
outputfile = 'file:///D:/桌面/data(1)/new_reg_data_GM11.xls' # 灰色预测后保存的路径
y = list(data['y'].values) # 提取财政收入列，合并至新数据框中
y.extend([np.nan,np.nan])
new_reg_data['y'] = y
new_reg_data.to_excel(outputfile) # 结果输出
print('预测结果为：\n',new_reg_data.loc[2014:2015,:]) # 预测结果展示
4利用SVR得到2014和2015年财政收入的预测值
import matplotlib.pyplot as plt
from sklearn.svm import LinearSVR
inputfile = 'file:///D:/桌面/data(1)/new_reg_data_GM11.xls' # 灰色预测后保存的路径
data = pd.read_excel(inputfile) # 读取数据
feature = ['x1', 'x3', 'x4', 'x5', 'x6', 'x7', 'x8', 'x13'] # 属性所在列
data_train = data.iloc[0:20].copy() # 取2014年前的数据建模
data_mean = data_train.mean()
data_std = data_train.std()
data_train = (data_train - data_mean)/data_std # 数据标准化
x_train = data_train[feature].values # 属性数据
y_train = data_train['y'].values # 标签数据
linearsvr = LinearSVR() # 调用LinearSVR()函数
linearsvr.fit(x_train,y_train)
x = ((data[feature] - data_mean[feature])/data_std[feature]).values # 预测，并还原结果。
data['y_pred'] = linearsvr.predict(x) * data_std['y'] + data_mean['y']
outputfile = 'new_reg_data_GM11_revenue.xls' # SVR预测后保存的结果
data.to_excel(outputfile)
print('真实值与预测值分别为：\n',data[['y','y_pred']])
fig = data[['y','y_pred']].plot(subplots = True, style=['b-o','r-*']) # 画出预测结果图
plt.show()
标签：时序,np,train,财政收入,合适,new,x0,data,reg 来源： https://www.cnblogs.com/f0121/p/16110575.html