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预测技术总结(优选3篇)

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预测技术总结 第1篇

在我们的日常生活中,时间序列数据无处不在。无论是市场的价格波动,气象站的天气记录,还是社交媒体的用户活动,这些都是时间序列数据的例子,类似于下面的图片。

其中横坐标代表着时间的信息,纵坐标代表着价格,从其中我们可以看出随着时间的推移其价格会有一定的波动,这一现象我们就称之为时间序列。 

那么什么是时间序列的定义呢?

时间序列数据是指按照时间顺序收集的数据,每个数据点都与一个特定的时间点相关联。这些数据点通常按照均匀的时间间隔(如每日、每周、每月等)进行测量和记录。例如,每天的股票价格、每月的销售额、每年的人口总数等都是时间序列数据的例子。

在进行时间序列分析时,有几个核心概念需要理解:

趋势:趋势是时间序列数据中长期的上升或下降模式。例如,一个公司的年销售额可能会显示出持续增长的趋势。

季节性:季节性是时间序列数据中的周期性波动,这些波动通常与季节或其他固定的时间间隔有关。例如,零售业的销售额可能在节假日期间显著增加。

周期性:周期性是时间序列数据中的波动,这些波动的周期不固定,与季节性不同。例如,经济周期就是一种周期性。

随机(或不规则)波动:这是时间序列中不可预测的部分,不能被趋势、季节性或周期性解释。

自相关性:自相关性是时间序列中相邻观察值之间的相关性。例如,今天的股票价格可能与昨天的股票价格高度相关。

平稳性:平稳时间序列的统计特性(如均值、方差等)不随时间变化。许多时间序列模型都假设数据是平稳的,或可以通过某种转换(如差分)变为平稳。

滞后值:滞后值是过去的数据值。例如,在t-1时刻的值就是在t时刻的滞后值。滞后值在许多时间序列模型(如自回归模型)中都有应用。

理解这些基本概念是进行有效的时间序列分析和预测的关键。在接下来的文章中,我们将深入探讨如何应用这些概念,并介绍一些常见的时间序列预测方法,包括深度学习和传统的机器学习方法。

预测技术总结 第2篇

经过了时间序列预测的处理,我们的数据已经符合了模型的需要,那么我们就该进行一些特征工程的操作,下面我们来讲解特征工程。

特征工程是将原始数据转化为更适合机器学习模型的特征的过程。在时间序列预测中,特征工程尤其重要,因为它可以帮助模型捕捉到数据的时间依赖性。

以下是一些在时间序列预测中常用的特征工程技术:

滞后特征:滞后特征是用过去的数据作为新的特征。例如,我们可以创建一个新的特征,表示在过去一天、一周或一月的数据。

滑动窗口统计:滑动窗口统计是对过去一段时间内的数据进行统计分析,如求和、平均、最大值、最小值等。

时间特征:时间特征是从时间戳中提取的特征,如年份、月份、一周的第几天、一天的第几小时等。

趋势特征:趋势特征是表示数据的长期趋势,可以通过线性回归或其他方法来捕捉。

季节性特征:季节性特征是表示数据的周期性波动,可以通过傅立叶变换或其他方法来捕捉。

以上这些特征工程的操作只是一些非常常见的操作,实际过程当中我们会结合数据来进行一些特定的特征工程操作(特征工程的操作以及特征的选取往往是通过假设的方式来确定的,一些特征的选取在没有实验结论之前谁也无法确定其是否能作为一个特征) 

例如:一份数据如下图,

这份数据是一份油温数据的预测数据其中根据HUFL——LULL预测OT,其中HUFL-LULL我们就称之为特征当然时间date列我们也称之为特征,那么在这份数据中我们能否增加一些特征工程的操作呢?

答案是当然能,其中我们可以进行一些

常见的特征工程操作例如:将时间列date提取出来,进行拆分处理对于天日期我们可以分出是否是周六、周日,对于时间我们可以细分为当天的第几个时间段,

一些其它的特征工程操作例如:我们可以将OT列的过去三天同一时间段的数据取出来生成三个新的特征列,将同一时间段的所有数据的平均值全部求出来算一个平均值生成一个新的特征列,这些操作都是可以的。

下面是一个示例我们来展示一下对于进行特征工程和未进行特征工程操作的数据进行结果的对比。

 对于这段代码,选用的是Xgboost模型进行一个四分类任务的实验其是一个基于某公司的业务进行预测然后进行的一个分类实验代码,其中有一段特征工程的操作代码

这一份是是否进行特征工程的操作当feature为True的时候我们就选取一些特征过程的部分进行模型训练以及预测,为False时候不进行特征工程的操作,下面让我们来对比一下结果。

可以看出对于是否进行特征工程的精度差距为所以进行特征工程是一个十分重要的操作。 

通过使用这些特征工程技术,我们可以创建出更具代表性的特征,从而提高模型的预测性能。

预测技术总结 第3篇

时间序列预测在很多领域都具有广泛的应用。以下是一些常见的应用领域:

金融和股票市场预测:时间序列预测可以帮助预测股票价格、货币汇率、利率变动等金融指标,为投资决策提供参考。

销售和需求预测:通过分析历史销售数据,时间序列预测可以帮助企业预测产品销售情况、需求量等,以优化库存管理和生产计划。

能源需求和负荷预测:时间序列模型可以用于预测电力、天然气等能源需求,以及负荷变化,从而支持能源供应和节能策略。

交通流量预测:时间序列预测可以帮助预测交通拥堵情况、交通流量高峰等,协助交通规划和优化交通运输系统。

天气和气候预测:时间序列模型在气象学中起着重要作用,可以用于预测气温、湿度、降水量等天气和气候变量,支持天气预报和气候研究

这只是时间序列预测的一些应用领域示例,实际上,时间序列预测在许多其他行业和领域中具有广泛的应用,随着数据的不断积累和技术的进步,时间序列预测的应用前景将不断扩大。