2.Time series graphics
 2.1 tsibble objects
 Time series: 可将时间序列视为数字列表,以及有关这些数字的记录时间的一些信息,该信息可作为小对象存贮在R中。tsibble : 提供一个tbl_ts类,用于存储和管理以数据为中心格式的时间维度数据;属于R里的一个包。
2.2 time plot(时间图)
 Autoplot():在R里会自动生成图形,进行画图2.3 time series patterns(时间序列模式)

趋势:当数据长期增加或减少时,存在趋势;它不必是线性的;有时,当趋势可能从上升变为下降时,我们将其称为变化方向;如图显示抗糖尿病药物销售数据的趋势。

Time Graph深度学习时间图 time-series graph_时间序列

季节性:当时间序列受季节因素影响,就会出现季节模式;季节性总是一个固定的已知时期;抗糖尿病药物月销售量呈现出季节性,这是由于日历年末药物成本的变化引起的。
循环性:当数据显示的上升和下降不是固定频率,就会发生一个周期;这些波动通常由于经济状况造成,并通常和商业周期有关,这种波动通常至少2年。

周期性和季节性区别:如果波动不是固定频率,那么它们是周期性的;如果频率不变且与日立某些方面相关联,那么它是季节性的;通常周期的长度要比季节性的长度长,周期的大小比季节模式大小更易变。

选择预测方法:我们要先确定数据中时间序列的模式,然后选择一种能正确捕获模式的方法

Time Graph深度学习时间图 time-series graph_Time Graph深度学习时间图_02

  1. 每月的房屋销售量(左上角)在每年中显示出强劲的季节性,并表现出一些强烈的周期性行为,周期约为6-10年。在此期间,数据没有明显的趋势。
  2. 美国国库券合同(右上方)显示了1981年芝加哥市场连续100个交易日的结果。这里没有季节性,但有明显的下降趋势。可能的话,如果我们有更长的序列,我们会看到这种下降趋势实际上是一个长周期的一部分,但是当仅观察100天时,它似乎是一个趋势。
  3. 澳大利亚季度电力产量(左下图)显示出强劲的增长趋势,且具有季节性。这里没有任何周期性行为的证据。
  4. Google收盘价的每日变化(右下)没有趋势,季节性或周期性行为。有一些随机波动似乎并不能很好地预测,也没有可以帮助建立预测模型的强大模式

2.4 seasonal plot(季节性图)

Time Graph深度学习时间图 time-series graph_Time_03

2.5 seasonal subseries plots(季节性子系列图)

Time Graph深度学习时间图 time-series graph_Time Graph深度学习时间图_04


水平线表示每个月的平均值。 这种形式的图可以清楚地看到基本的季节性模式,并且还可以显示季节性随时间的变化。 在识别特定季节内的变化时特别有用。 在此示例中,该情节没有特别揭示; 但在某些情况下,这是查看一段时间内季节性变化的最有用的方法。2.6 scatterplots(散点图)

相关系数:衡量两个变量之间的关系强度

Time Graph深度学习时间图 time-series graph_Time Graph深度学习时间图_05


当存在多个潜在的预测变量时,将每个变量相对于另一个变量作图很有用。

Time Graph深度学习时间图 time-series graph_Time Graph深度学习时间图_06

2.7 lag plots(滞后图)

Time Graph深度学习时间图 time-series graph_Time Graph深度学习时间图_07


Time Graph深度学习时间图 time-series graph_时间序列_08


这里的颜色表示变量在垂直轴上的四分之一。 在滞后4和8时,该关系呈强正相关,反映了数据的强季节性。 出现滞后2和滞后6的负关系是因为绘制了峰(在Q4中)相对于谷(在Q2中)2.8 autocorrelation(自相关)

自相关性:度量时间序列滞后值之间的线性关系

Time Graph深度学习时间图 time-series graph_Time_09

ACF图趋势和季节性

当数据具有趋势时,小滞后的自相关往往会很大且呈正数,因为观测值附近的点其大小也很近。 因此,趋势时间序列的ACF倾向于具有正值,而正值随着滞后的增加而逐渐降低。

当数据是季节性时,季节性滞后(以季节性频率的倍数)的自相关将大于其他滞后。

当数据同时具有趋势和季节性时,您会看到这些影响的组合。

Time Graph深度学习时间图 time-series graph_数据_10


随着滞后的增加,ACF的缓慢下降是由于趋势造成的,而“扇形”形状则是由于季节性因素引起的。2.9 white noises(白噪声)

白噪声:没有自相关的时间序列

Time Graph深度学习时间图 time-series graph_数据_11


对于白噪声系列,我们期望每个自相关接近于零。 当然,由于存在一些随机变化,它们将不完全等于零。 对于白噪声系列,我们预计ACF中95%的尖峰位于±2/√T