什麼是時間序列資料？

在 R 中操作時間序列資料

Harrison Brown

Graduate Researcher in Geography

什麼是時間序列？

  • 時間序列是依時間先後排列的一組資料點。

三張投影片中的第一張，展示時間序列資料的繪圖範例。此圖以日期為 x 軸、每月航空乘客人數為 y 軸。

在 R 中操作時間序列資料

什麼是時間序列？

  • 時間序列是依時間先後排列的一組資料點。

三張投影片中的第二張，展示時間序列資料的繪圖範例。此圖以日期為 x 軸、金融時報證券交易所收盤價為 y 軸。

在 R 中操作時間序列資料

什麼是時間序列？

  • 時間序列是依時間先後排列的一組資料點。

三張投影片中的第三張，展示時間序列資料的繪圖範例。此圖以日期為 x 軸、夏威夷莫納羅亞觀測站量測的大氣二氧化碳濃度為 y 軸。

在 R 中操作時間序列資料

R 裡的時間序列

  • 在 R 中，時間序列資料集通常是 ts 或 zoo 物件。
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 資料集的走勢圖。x 軸為日期（1949 年 1 月至 1960 年 12 月），y 軸為每月乘客人數（千人）。圖形呈現強烈「季節性」：每年大致在相同時間出現高峰與低谷。整體趨勢向上，值隨時間增加。

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摘要統計

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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為何在 R 使用時間序列物件？

時間序列物件可：

  • 更好運用專用工具，
  • 保留日期與時間，
  • 讓流程更順暢！
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用 autoplot 繪圖

autoplot(maunaloa)

Mauna Loa 資料集的繪圖。此圖以 R 的 ggplot2 產生，使用預設色彩主題。

autoplot(maunaloa) + 
  theme_light()

由 ggplot2 產生的 Mauna Loa 資料集繪圖。此圖使用「light」主題。

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一起來練習吧！

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