0

0

ARIMA模型中截距项(const)的真实含义与手动预测公式解析

霞舞

霞舞

发布时间:2026-01-20 09:13:14

|

793人浏览过

|

来源于php中文网

原创

ARIMA模型中截距项(const)的真实含义与手动预测公式解析

statsmodels中arima模型的`const`参数并非传统线性回归中的截距,而是对序列均值的估计;其预测公式需以“中心化形式”展开,即用当前系数对**去均值化的历史观测值**加权求和后,再加回均值,才能得到正确的一步预测值。

在使用 statsmodels.tsa.arima.model.ARIMA 拟合带常数项(trend='c')的 AR(p) 模型时,一个常见误区是将输出结果中的 const 系数直接代入形如
$$\hat{X}_t = \phi1 X{t-1} + \phi2 X{t-2} + c$$
的经典自回归公式进行预测。这是不正确的——statsmodels 实现的 ARIMA(特别是 trend='c')采用的是条件均值建模(mean form),其底层假设是:序列围绕一个稳定均值波动,AR 项刻画的是偏离该均值的动态调整过程

因此,模型实际拟合的是如下等价形式:

$$ X_t - \mu = \phi1 (X{t-1} - \mu) + \phi2 (X{t-2} - \mu) + \varepsilon_t $$

其中 $\mu$ 即为 summary() 中报告的 const(此处为 14.0695),它本质上是平稳序列的无条件均值估计值,而非独立偏置项。

将上式整理后可得显式预测公式:

$$ \hat{X}_t = \mu + \phi1 (X{t-1} - \mu) + \phi2 (X{t-2} - \mu) $$

代入你的数据验证:

  • $X_0 = 19.75569153$, $X_1 = 18.71735656$
  • $\mu = 14.06954533$, $\phi_1 = 0.88128907$, $\phi_2 = 0.11529613$

计算 $\hat{X}_2$:

析稿Ai写作
析稿Ai写作

科研人的高效工具:AI论文自动生成,十分钟万字,无限大纲规划写作思路。

下载
mu = 14.06954533
phi1 = 0.88128907
phi2 = 0.11529613
x0 = 19.75569153
x1 = 18.71735656

x2_hat = mu + phi1 * (x1 - mu) + phi2 * (x0 - mu)
print(f"{x2_hat:.8f}")  # 输出:18.82120122

结果为 18.82120122,与 arimaModelFit.predict()[2] 完全一致,证实了该解释的正确性。

⚠️ 关键注意事项

  • 若你希望获得“纯 AR 形式”的参数(即 $\hat{X}_t = c' + \phi1 X{t-1} + \phi2 X{t-2}$ 中的 $c'$),可通过代数推导得出:
    $$ c' = \mu (1 - \phi_1 - \phi_2) $$
    本例中:14.0695 * (1 - 0.8813 - 0.1153) ≈ 0.477,远小于 14.0695,也解释了为何直接套用“大截距”会导致严重高估。
  • trend='c' 是 statsmodels 5.0+ 推荐写法(替代已弃用的 trend='c' 在旧版 ARIMA 或 SARIMAX 中的等效设置),确保模型明确包含均值项。
  • 此均值解释仅适用于平稳 AR 过程(即单位根检验通过,如你结果中 ADF 统计量 -2.89

总之,理解 const 的统计本质(均值估计)而非字面意义(偏置常数),是正确解读、复现和部署 statsmodels ARIMA 预测结果的关键前提。

相关专题

更多
c语言const用法
c语言const用法

const是关键字,可以用于声明常量、函数参数中的const修饰符、const修饰函数返回值、const修饰指针。详细介绍:1、声明常量,const关键字可用于声明常量,常量的值在程序运行期间不可修改,常量可以是基本数据类型,如整数、浮点数、字符等,也可是自定义的数据类型;2、函数参数中的const修饰符,const关键字可用于函数的参数中,表示该参数在函数内部不可修改等等。

524

2023.09.20

PS使用蒙版相关教程
PS使用蒙版相关教程

本专题整合了ps使用蒙版相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

52

2026.01.19

java用途介绍
java用途介绍

本专题整合了java用途功能相关介绍,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

54

2026.01.19

java输出数组相关教程
java输出数组相关教程

本专题整合了java输出数组相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

35

2026.01.19

java接口相关教程
java接口相关教程

本专题整合了java接口相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

9

2026.01.19

xml格式相关教程
xml格式相关教程

本专题整合了xml格式相关教程汇总,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

9

2026.01.19

PHP WebSocket 实时通信开发
PHP WebSocket 实时通信开发

本专题系统讲解 PHP 在实时通信与长连接场景中的应用实践,涵盖 WebSocket 协议原理、服务端连接管理、消息推送机制、心跳检测、断线重连以及与前端的实时交互实现。通过聊天系统、实时通知等案例,帮助开发者掌握 使用 PHP 构建实时通信与推送服务的完整开发流程,适用于即时消息与高互动性应用场景。

15

2026.01.19

微信聊天记录删除恢复导出教程汇总
微信聊天记录删除恢复导出教程汇总

本专题整合了微信聊天记录相关教程大全,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

125

2026.01.18

高德地图升级方法汇总
高德地图升级方法汇总

本专题整合了高德地图升级相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

138

2026.01.16

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
誉天教育RHCE视频教程
誉天教育RHCE视频教程

共9课时 | 1.4万人学习

尚观Linux RHCE视频教程(二)
尚观Linux RHCE视频教程(二)

共34课时 | 5.7万人学习

尚观RHCE视频教程(一)
尚观RHCE视频教程(一)

共28课时 | 4.8万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号