Wat is een rolling window?

Tijdreeksgegevens bewerken in R

Harrison Brown

Graduate Researcher in Geography

Vensters

Een venster is een beperkt bereik aan observaties

Conceptuele analogie die de gelijkenis toont tussen een tijdreeksvenster en de scrollbalk op een computerscherm.

Vensters

Originele data:

Plot van de FTSE-tijdreeks, met een algemene opwaartse trend.

Venster:

Plot met een tijdreeksvenster op basis van de FTSE-dataset. Het venster loopt van 1992 tot 1993 en is een kleinere subset van de volledige data (1991–1999).

Globale samenvattingsstatistiek

mean(ftse)

[1] 3565.643

autoplot(ftse) + 
  geom_hline(
    yintercept = mean(ftse)
  ) + 
  ...

Globaal gemiddelde:

Plot van de FTSE-tijdreeks, met een blauwe, gestreepte horizontale lijn rond 3.500. Deze lijn is het globale, of totale, gemiddelde van de dataset.

Rolling window

Meet hoe statistieken veranderen terwijl data in de tijd beweegt

Plot van de FTSE-tijdreeks.

Rolling gemiddelde in rood, boven op de originele data

Plot van de FTSE-tijdreeks, met een rolling gemiddelde van de data als rode lijn eroverheen. Het rolling gemiddelde volgt de tijdreeks nauw en vertoont een algemene opwaartse trend.

Rolling met zoo

zoo::rollmean()
zoo::rollsum()
zoo::rollmax()

rollmean(ftse,
         k = 30,
         align = 'right',
         fill = NA)

Vensterargumenten

ftse_rm_right <-
  rollmean(ftse,
           k = 7,
           align = "right",
           fill = NA)

k: Venstergrootte
align: Uitlijning van het venster
fill: Waarden buiten het venster

ftse_rm_right

[1]    NA
[2]    NA
[3]    NA
[4]    NA
[5]    NA          
[6]    NA
[7]    2465.971
[8]    2475.229
[9]    2482.414
...

NA-waarden

ftse_rm_right

 [1]    NA
 [2]    NA
 [3]    NA
 [4]    NA
 [5]    NA          
 [6]    NA
 [7]    2465.971
 [8]    2475.229
 [9]    2482.414
...

sum(is.na(ftse_rm_right))

[1] 6

Vensteruitlijning

Uitlijningen:

Rechts uitlijnen

data_rm <- rollmean(
  data,
  k = 7,
  fill = NA,
  align = "right"
)

Plot van een tijdreeks met een rechts uitgelijnd venster eroverheen. Dit laat zien hoe de uitlijning bepaalt waar de output van de rolling-functie wordt geplaatst t.o.v. de originele data. Hier staat de output rechts van het venster waarop het werkt.

Vensteruitlijning

Uitlijningen:

Links uitlijnen

data_rm <- rollmean(
  data,
  k = 7,
  fill = NA,
  align = "left"
)

Plot van een tijdreeks met een links uitgelijnd venster eroverheen. Dit laat zien hoe de uitlijning bepaalt waar de output van de rolling-functie wordt geplaatst t.o.v. de originele data. Hier staat de output links van het venster waarop het werkt.

Vensteruitlijning

Uitlijningen:

Gecentreerd

data_rm <- rollmean(
  data,
  k = 7,
  fill = NA,
  align = "center"
)

Plot van een tijdreeks met een gecentreerd venster eroverheen. Dit laat zien hoe de uitlijning bepaalt waar de output van de rolling-functie wordt geplaatst t.o.v. de originele data. Hier staat de output in het midden van het venster waarop het werkt.

Laten we oefenen!

Tijdreeksgegevens bewerken in R