Funkcje okna kroczącego w pandas

Manipulowanie danymi szeregów czasowych w Pythonie

Stefan Jansen

Founder & Lead Data Scientist at Applied Artificial Intelligence

Funkcje okna w pandas

Okna wyznaczają podokresy szeregu czasowego
Obliczają metryki dla podokresów wewnątrz okna
Tworzą nowy szereg czasowy metryk
Dwa typy okien:
- Kroczące: stały rozmiar, przesuwne (ten film)
- Rozszerzające: zawierają wszystkie wcześniejsze wartości (następny film)

Obliczanie kroczącej średniej

data = pd.read_csv('google.csv', parse_dates=['date'], index_col='date')

DatetimeIndex: 1761 entries, 2010-01-04 to 2016-12-30
Data columns (total 1 columns):
price     1761 non-null float64
dtypes: float64(1)

Wykres kroczącej średniej ceny Google

Obliczanie kroczącej średniej

# Integer-based window size
data.rolling(window=30).mean() # fixed # observations

DatetimeIndex: 1761 entries, 2010-01-04 to 2017-05-24
Data columns (total 1 columns):
price    1732 non-null float64
dtypes: float64(1)

window=30: liczba dni roboczych
min_periods: wartość < 30, aby uzyskać wyniki dla pierwszych dni

Obliczanie kroczącej średniej

# Offset-based window size
data.rolling(window='30D').mean() # fixed period length

DatetimeIndex: 1761 entries, 2010-01-04 to 2017-05-24
Data columns (total 1 columns):
price    1761 non-null float64
dtypes: float64(1)

30D: liczba dni kalendarzowych

Krocząca średnia 90-dniowa

r90 = data.rolling(window='90D').mean()

google.join(r90.add_suffix('_mean_90')).plot()

Wykres kroczącej średniej 90-dniowej

Kroczące średnie 90 i 360 dni

data['mean90'] = r90

r360 = data['price'].rolling(window='360D'.mean()

data['mean360'] = r360; data.plot()

Kroczące średnie 90 i 360 dni

Wiele metryk kroczących (1)

r = data.price.rolling('90D').agg(['mean', 'std'])

r.plot(subplots = True)

Wiele metryk kroczących – wykres

Wiele metryk kroczących (2)

rolling = data.google.rolling('360D')

q10 = rolling.quantile(0.1).to_frame('q10')

median = rolling.median().to_frame('median')

q90 = rolling.quantile(0.9).to_frame('q90')

pd.concat([q10, median, q90], axis=1).plot()

Wiele metryk kroczących – kwantyle i mediana

Czas na ćwiczenia!

Manipulowanie danymi szeregów czasowych w Pythonie