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内容目录:时间序列 Python实现
时间序列——Pandas滑动窗口:简介详细教程
时间序列——Pandas滑动窗口:简介
详细教程
····为了提升数据的准确性,将某个点的取值扩大到包含这个点的一段区间,用区间来进行判断,这个区间就是窗口。例如想使用2019年1月1日的一个数据,单取这个时间点的数据当然是可行的,但是太过绝对,有没有更好的办法呢?可以选取2018年12月16日到2019年1月15日,通过求均值来评估1月1日这个点的值,2018-12-16到2019-1-15就是一个窗口,窗口的长度window=30.
·····移动窗口就是窗口向一端滑行,默认是从右往左,每次滑行并不是区间整块的滑行,而是一个单位一个单位的滑行。例如窗口2018-12-16到2019-1-15,下一个窗口并不是2019-1-15到2019-2-15,而是2018-12-17到2019-1-16(假设数据的截取是以天为单位),整体向右移动一个单位,而不是一个窗口。这样统计的每个值始终都是30单位的均值。
····也就是我们在统计学中的移动平均法。
import matplotlib.pylab
import numpy as np
import pandas as pd
指定六百个数据的序列:
df = pd.Series(np.random.randn(600), index = pd.date_range('7/1/2019', freq = 'D', periods = 600))
df.head()
显示结果:
2019-07-01 0.072234
2019-07-02 -0.108435
2019-07-03 0.949843
2019-07-04 -0.204133
2019-07-05 0.065032
Freq: D, dtype: float64
指定该序列一个单位长度为10的滑块:
r = df.rolling(window = 10)
r
Rolling [window=10,center=False,axis=0]
输出滑块内的平均值,窗口中的值从覆盖整个窗口的位置开始产生,在此之前即为NaN,举例如下:窗口大小为10,前9个都不足够为一个一个窗口的长度,因此都无法取值。
#r.max, r.median, r.std, r.skew, r.sum, r.var
print(r.mean())
显示结果:
2019-07-01 NaN
2019-07-02 NaN
2019-07-03 NaN
2019-07-04 NaN
2019-07-05 NaN
...
2021-02-15 0.016631
2021-02-16 0.216708
2021-02-17 0.488198
2021-02-18 0.415350
2021-02-19 0.390343
Freq: D, Length: 600, dtype: float64
通过画图库来看原始序列与滑动窗口产生序列的关系图,原始数据用红色表示,移动平均后数据用蓝色点表示:
import matplotlib.pyplot as plt
%matplotlib inline
plt.figure(figsize=(15, 5))
df.plot(style='r--')
df.rolling(window=10).mean().plot(style='b')
显示结果:

可以看到,原始值浮动差异较大,而移动平均后数值较为平稳。


