用于时间序列机器学习的 Facebook Prophet

主要观点:时间序列数据按时间顺序记录,对预测趋势和模式至关重要,Facebook Prophet 是用于时间序列分析的用户友好工具。
关键信息

  • 时间序列数据特点包括趋势(长期模式)、季节性(周期变化)、噪声(数据波动)、自相关(数据点间依赖)。
  • Facebook Prophet 是开源库,使用加法回归技术,易于理解和实现,能处理缺失值等,可添加自定义特征。
  • 用 Python 安装 Prophet 库并准备数据集,包括将数据转换为 Prophet 所需格式,添加趋势、季节性、假期、外部回归等特征。
  • 通过 make_future_dataframe 函数创建未来测试数据集进行预测,可得到预测值、上下界等,用 RMSE 评估模型。
  • 可使用 Prophet 的 plot_components 函数可视化特征组件,以获取客户行为模式等洞察。
    重要细节
  • 安装 Prophet 库命令为!pip install prophet,导入库为import prophet
  • 准备数据集时,先按天汇总交易,再转换为 Prophet 所需的ds(时间戳)和y(目标列)两列格式。
  • 趋势组件可通过growth参数选择线性或逻辑增长,changepoint_prior_scale控制趋势灵活性。
  • 季节性可自动检测年和周季节性,也可添加自定义月季节性等。
  • 假期效应可定义自定义假期并添加到模型。
  • 外部回归可添加与数据相关的其他数据,如周末或工作日信息。
  • 可视化特征组件可展示趋势、每周季节性、每月季节性等。
  • 评估模型使用 RMSE 度量预测值与真实值的偏差。
  • 可参考官方文档和实践实施最佳实践等资源深入学习。
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