基于ARMA算法的时间序列数据预测与分析系统
项目介绍
本项目实现了一个基于ARMA(自回归移动平均)模型的时间序列预测与分析系统。系统能够对各类时间序列数据(如金融、气象、商业等领域的数据)进行自动化建模与预测,通过先进的参数优化算法自动确定最佳模型阶数,并提供全面的分析结果和可视化展示,帮助用户深入理解数据的内在规律。
功能特性
- 智能参数选择:系统自动识别最优的ARMA模型阶数(p, q),无需手动指定
- 多步预测能力:支持对未来多个时间点的数值进行预测,并给出置信区间
- 全面分析报告:提供模型参数估计、预测精度评估、残差分析等完整分析结果
- 可视化展示:生成多种专业图表,包括数据对比图、残差分析图、自相关图等
- 灵活参数配置:支持用户自定义数据采样频率、预测步长等参数
使用方法
- 准备数据:准备时间序列数据文件,支持数值向量或包含时间戳和数值的表格格式
- 配置参数:(可选)设置数据采样频率、预测步长等参数,如不设置将使用默认值或自动优化
- 运行系统:执行主程序,系统将自动完成数据预处理、模型训练和结果分析
- 查看结果:获取模型参数估计、预测值、评估指标和可视化图表
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- 统计学和机器学习工具箱
- 至少4GB内存(建议8GB以上用于处理大型数据集)
- 支持的数据格式:.mat、.csv、.xlsx、.txt
文件说明
主程序文件集成了系统的核心功能,包括数据导入与预处理模块、ARMA模型参数自动优化与估计模块、多步预测与置信区间计算模块,以及结果可视化与统计分析模块。该文件作为系统入口,协调各功能模块的执行流程,实现从数据输入到分析结果输出的完整处理链路。