什么是时间序列数据？

R 中的时间序列数据处理

Harrison Brown

Graduate Researcher in Geography

什么是时间序列？

  • 时间序列是一组按时间顺序排列的数据点。

三页中的第一页，展示时间序列图示例。横轴为日期，纵轴为每月航空乘客数。

R 中的时间序列数据处理

什么是时间序列？

  • 时间序列是一组按时间顺序排列的数据点。

三页中的第二页，展示时间序列图示例。横轴为日期，纵轴为金融时报股价指数的收盘价。

R 中的时间序列数据处理

什么是时间序列？

  • 时间序列是一组按时间顺序排列的数据点。

三页中的第三页，展示时间序列图示例。横轴为日期，纵轴为夏威夷 Mauna Loa 观测站测得的大气二氧化碳浓度。

R 中的时间序列数据处理

R 中的时间序列

  • 在 R 中，时间序列数据通常为 ts 或 zoo 对象。
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 ...
...

AirPassengers 数据集的绘图。横轴为日期（1949 年 1 月至 1960 年 12 月），纵轴为每月乘客数（千人）。图中呈现强烈的"季节性"模式：每年大致相同时段出现峰值与低谷。整体趋势向上，数值随时间增加。

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汇总统计

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
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为何在 R 中使用时间序列对象？

时间序列对象：

  • 更适配专用工具，
  • 记录日期和时间，
  • 让流程更顺畅！
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使用 autoplot 作图

autoplot(maunaloa)

Mauna Loa 数据集的绘图。该图由 R 包 ggplot2 生成，使用默认配色主题。

autoplot(maunaloa) + 
  theme_light()

Mauna Loa 数据集的绘图，由 ggplot2 生成。该图使用"light"主题。

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让我们练习吧！

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