为什么要执行时间序列分解

机器算法验证 时间序列 预测 季节性 趋势 分解
2022-03-29 02:12:37

我是时间序列预测的新手。在我目前读过的大部分预测博客中,都是先分解时间序列。根据我目前的理解,它应该可以帮助我们弄清楚数据中是否存在趋势、季节性等。但我认为我们可以直接在时间序列图中看到这些特征。我对分解有多个疑问

  1. 时间序列分解提供了哪些我们无法直接从时间序列图中看到的附加信息?
  2. 如何使用这些信息?在我迄今为止阅读的所有博客中,他们在进行预测时没有在任何地方使用分解信息。
  3. 如何阅读时间序列分解图?作为参考,我附上了这篇文章的图表。对数据执行乘法分解。

原始时间序列数据 上述数据分解

2个回答

时间序列分解帮助我们将时间序列分解为更易于理解和预测的组件。

  1. 原则上,是的,您几乎可以看到原始情节中的所有内容,但有时将事情分开会让您的生活更轻松。例如,某些驱动因素可能会出现峰值,但由于季节性原因,峰值可能不可见。将季节性分解出来将使峰值在剩余分量中更加明显。或者类似地,可能有我们没有想到。如果我们只对电力消耗的日内季节性进行建模,则剩余分量中的波浪状模式可能会提醒我们注意周内模式。

  2. 分解确实用于预测,例如,通过forecast::stlf()R 中的函数(请注意,非常推荐整本教科书。)分解的一个优点是您可以单独处理每个组件,然后重新组合它们。也许您认为趋势应该受到抑制,或者季节性会以某种方式发生变化,或者残差中可能存在条件异方差。分解预测非常简单,您应该始终针对简单的基准测试更复杂的方法,因为这些方法很难被击败。

  3. 如何阅读分解图在很大程度上取决于系列是如何分解的。在这里,季节性和残差都被乘法考虑。(例如,您还可以描绘趋势和季节性之间的乘法关系,但是是加性噪声分量。)在图中,您会看到原始数据,然后是趋势、季节性和残差。对于每个时间点i, 原始观察yi只是三个成分的乘积,yi=tisiei. 分解算法确保季节性和残差分量在1,当然,季节性的波动是有规律的。所以你可以粗略地说,有一个大约的季节变化10%,因为季节性成分在0.91.1.

即使已经有一个公认的分析器,我想补充一点,一些模型假设是平稳的。这可以使用分解来实现。

顺便说一句:人们还可以看到季节性模式,它可以与不同的季节性模式相互关联。