Sezonalitate, tendință și zgomot în datele de serie temporală

Vizualizarea datelor de tip serie temporală în Python

Thomas Vincent

Head of Data Science, Getty Images

Proprietățile seriilor temporale

Sezonalitate: datele prezintă un tipar periodic clar?
Tendință: datele urmează o pantă constantă ascendentă sau descendentă?
Zgomot: există valori extreme sau lipsă inconsistente cu restul datelor?

Descompunerea seriilor temporale

import statsmodels.api as sm
import matplotlib.pyplot as plt
from pylab import rcParams

rcParams['figure.figsize'] = 11, 9
decomposition = sm.tsa.seasonal_decompose(
                co2_levels['co2'])
fig = decomposition.plot()

plt.show()

Grafic al descompunerii seriei temporale pentru datele CO2

Descompunerea seriilor temporale

Extragerea componentelor din descompunerea seriilor temporale

print(dir(decomposition))

['__class__', '__delattr__', '__dict__',
 ... 'plot', 'resid', 'seasonal', 'trend']

print(decomposition.seasonal)

datestamp
1958-03-29    1.028042
1958-04-05    1.235242
1958-04-12    1.412344
1958-04-19    1.701186

Componenta de sezonalitate în serii temporale

decomp_seasonal = decomposition.seasonal

ax = decomp_seasonal.plot(figsize=(14, 2))
ax.set_xlabel('Date')
ax.set_ylabel('Seasonality of time series')
ax.set_title('Seasonal values of the time series')

plt.show()

Componenta de sezonalitate în serii temporale

Sezonalitate în serii temporale

Componenta de tendință în serii temporale

decomp_trend = decomposition.trend

ax = decomp_trend.plot(figsize=(14, 2))
ax.set_xlabel('Date')
ax.set_ylabel('Trend of time series')
ax.set_title('Trend values of the time series')

plt.show()

Componenta de tendință în serii temporale

Tendință în serii temporale

Componenta de zgomot în serii temporale

decomp_resid = decomp.resid

ax = decomp_resid.plot(figsize=(14, 2))
ax.set_xlabel('Date')
ax.set_ylabel('Residual of time series')
ax.set_title('Residual values of the time series')

plt.show()

Componenta de zgomot în serii temporale

Zgomot în serii temporale

Să exersăm!

Vizualizarea datelor de tip serie temporală în Python