Was sind Zeitreihendaten?

Zeitreihen in R bearbeiten

Harrison Brown

Graduate Researcher in Geography

Was ist eine Zeitreihe?

Eine Zeitreihe ist eine Sammlung von Datenpunkten, die zeitlich der Reihe nach geordnet sind.

Folie eins von drei mit Beispielen für Zeitreihendiagramme. Die Grafik zeigt das Datum auf der x-Achse und die monatliche Zahl der Flugpassagiere auf der y-Achse.

Was ist eine Zeitreihe?

Eine Zeitreihe ist eine Sammlung von Datenpunkten, die zeitlich der Reihe nach geordnet sind.

Folie zwei von drei mit Beispielen für Zeitreihendiagramme. Die Grafik zeigt das Datum auf der x-Achse und den Schlusskurs des Financial Times Stock Exchange auf der y-Achse.

Was ist eine Zeitreihe?

Eine Zeitreihe ist eine Sammlung von Datenpunkten, die zeitlich der Reihe nach geordnet sind.

Folie drei von drei mit Beispielen für Zeitreihendiagramme. Die Grafik zeigt das Datum auf der x-Achse und die Konzentration von Kohlendioxid in der Atmosphäre, gemessen an der Mauna-Loa-Station auf Hawaii, auf der y-Achse.

Zeitreihen in R

In R sind Zeitreihen-Datensätze meist ts- oder zoo-Objekte.

AirPassengers

     Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug ...
1949 112 118 132 129 121 135 148 148 ...
1950 115 126 141 135 125 149 170 170 ...
1951 145 150 178 163 172 178 199 199 ...
1952 171 180 193 181 183 218 230 242 ...
1953 196 196 236 235 229 243 264 272 ...
...

Ein Plot des Datensatzes AirPassengers. Die x-Achse zeigt das Datum von Januar 1949 bis Dezember 1960, die y-Achse die monatliche Zahl der Passagiere in Tausend. Der Plot zeigt ein stark „saisonales" Muster: Spitze und Tal treten jedes Jahr etwa zur gleichen Zeit auf. Die Werte folgen einem allgemeinen Aufwärtstrend und steigen im Zeitverlauf.

Beschreibende Statistik

AirPassengers

     Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug ...
1949 112 118 132 129 121 135 148 148 ...
1950 115 126 141 135 125 149 170 170 ...
1951 145 150 178 163 172 178 199 199 ...
1952 171 180 193 181 183 218 230 242 ...
1953 196 196 236 235 229 243 264 272 ...
...

base::summary(AirPassengers)

Min.    104
1st Qu. 180
Median  265.5
Mean    280.2986
3rd Qu. 360.5
Max.    622

Warum Zeitreihen-Objekte in R verwenden?

Zeitreihen-Objekte:

funktionieren besser mit spezialisierten Tools,
behalten Datum und Uhrzeit bei,
sorgen für flüssigere Workflows!

Plotten mit autoplot

autoplot(maunaloa)

Ein Plot des Mauna-Loa-Datensatzes. Dieser Plot wurde mit dem R-Paket ggplot2 erstellt und nutzt das Standardfarbschema.

autoplot(maunaloa) + 
  theme_light()

Ein Plot des Mauna-Loa-Datensatzes, erstellt mit ggplot2. Dieser Plot verwendet das „light"-Theme.

Lass uns üben!

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