Saisonnalité, tendance et bruit dans les séries chronologiques

Visualiser des séries chronologiques en Python

Thomas Vincent

Head of Data Science, Getty Images

Propriétés des séries chronologiques

Les propriétés des séries chronologiques

Saisonnalité : les données montrent-elles un motif périodique clair ?
Tendance : les données suivent-elles une pente régulière à la hausse ou à la baisse ?
Bruit : y a-t-il des valeurs aberrantes ou manquantes qui ne concordent pas avec le reste ?

Décomposition d'une série chronologique

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()

Graphique de la décomposition de la série CO2

Décomposition d'une série chronologique

Extraire des composantes de la décomposition

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

Composante saisonnière d'une série chronologique

decomp_seasonal = decomposition.seasonal

ax = decomp_seasonal.plot(figsize=(14, 2))
ax.set_xlabel('Date')
ax.set_ylabel('Saisonnalité de la série')
ax.set_title('Valeurs saisonnières de la série')

plt.show()

Composante saisonnière d'une série chronologique

Saisonnalité dans une série chronologique

Composante de tendance d'une série chronologique

decomp_trend = decomposition.trend

ax = decomp_trend.plot(figsize=(14, 2))
ax.set_xlabel('Date')
ax.set_ylabel('Tendance de la série')
ax.set_title('Valeurs de tendance de la série')

plt.show()

Composante de tendance d'une série chronologique

Tendance dans une série chronologique

Composante de bruit d'une série chronologique

decomp_resid = decomp.resid

ax = decomp_resid.plot(figsize=(14, 2))
ax.set_xlabel('Date')
ax.set_ylabel('Résidu de la série')
ax.set_title('Valeurs résiduelles de la série')

plt.show()

Composante de bruit d'une série chronologique

Bruit dans une série chronologique

Passons à la pratique !

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