概述
最近在做毕业设计的时候正好遇到时间序列问题,看了这篇文章之后有所启发。本文转载自:https://www.jianshu.com/p/31e20f00c26f
基本规则法快速入门
假设给定下面的数据,任务是预测第四周每天的客流量。
周一 | 周二 | 周三 | 周四 | 周五 | 周六 | 周日 | 周均值 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
第一周 | 20 | 10 | 70 | 50 | 250 | 200 | 100 | 100 |
第二周 | 26 | 18 | 66 | 50 | 180 | 140 | 80 | 80 |
第三周 | 15 | 8 | 67 | 60 | 270 | 160 | 120 | 100 |
明显能看到周一到周日的周期波动。预测的核心任务就是尽可能准确的提取这种周期。
第一步: 除以周均值,得到一个比例。
第二步: 按列取中位数。
就可以得到一组鲁棒的周期因子。
周一 | 周二 | 周三 | 周四 | 周五 | 周六 | 周日 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
第一周 | 0.2 | 0.1 | 0.7 | 0.5 | 2.5 | 2 | 1 |
第二周 | 0.325 | 0.225 | 0.825 | 0.625 | 2.25 | 1.75 | 1 |
第三周 | 0.15 | 0.08 | 0.67 | 0.6 | 2.7 | 1.6 | 1.2 |
中位数 | 0.2 | 0.1 | 0.7 | 0.6 | 2.5 | 1.75 | 1 |
做预测时,只要将周期因子,乘以一个base,就可以做下一周的预测啦。比如说,我们取最后一周的平均客流量100作为base,那么我们直接乘上周期因子,就得到下一周的预测:
周一 | 周二 | 周三 | 周四 | 周五 | 周六 | 周日 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
中位数 | 0.2 | 0.1 | 0.7 | 0.6 | 2.5 | 1.75 | 1 |
预测(base=100) | 20 | 10 | 70 | 60 | 250 | 175 | 100 |
这里只拿了三周来举例。实际应用当然要取更长的时段啦。具体取几周以测试集的效果来确定。
针对周期因子的优化
按列提取中位数是一种简单而有效的提取周期因子的方法。中位数十分鲁棒,不受极端值的影响。但中位数损失了很多信息。实践中,可以在此基础上进一步优化。比如可以提取一个均值和一个中位数,然后将均值和中位数融合。融合的比例按照测试集的表现来确定。也可以根据与预测周的时间距离来赋予不同的权重。
针对base的优化
直接用最后一周的平均客流量作为base并不一定是最好的方法。也许最后三天或最后五天的均值能更好的反映最新的情况。但是,我们不能直接对最后三天客流量取均值(最后三天是周末,这样取的base就偏大了)。需要去掉周期性因素后,再取平均。具体做法,就是用客流量除以周期因子。
周一 | 周二 | 周三 | 周四 | 周五 | 周六 | 周日 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
第三周 | 15 | 8 | 67 | 60 | 270 | 160 | 120 |
中位数 | 0.2 | 0.1 | 0.7 | 0.6 | 2.5 | 1.75 | 1 |
去周期以后的客流量 | 75 | 80 | 95.7 | 100 | 108 | 91.4 | 120 |
这样我们就可以取最后三天的平均,(108+91.4+120)/3=106.5,作为base。具体取多少天的,也要通过测试集的表现来确定。当然也可以按某些函数形式来给每天赋予不同的权重。
最后
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