Como calcular uma média móvel exponencial em pandas

Na análise de séries temporais, uma média móvel é simplesmente o valor médio de vários períodos anteriores.

Uma média móvel exponencial é um tipo de média móvel que dá mais peso às observações recentes, o que significa que é capaz de capturar tendências recentes mais rapidamente.

Este tutorial explica como calcular uma média móvel exponencial para uma coluna de valores em um DataFrame do pandas.

Exemplo: média móvel exponencial em pandas

Suponha que temos o seguinte DataFrame do pandas:

 import pandas as pd

#createDataFrame
df = pd.DataFrame({'period': [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10],
                   'sales': [25, 20, 14, 16, 27, 20, 12, 15, 14, 19]})

#view DataFrame 
df

        period sales
0 1 25
1 2 20
2 3 14
3 4 16
4 5 27
5 6 20
6 7 12
7 8 15
8 9 14
9 10 19

Podemos usar a função pandas.DataFrame.ewm() para calcular a média móvel ponderada exponencialmente para vários períodos anteriores.

Por exemplo, veja como calcular a média móvel exponencialmente ponderada usando os quatro períodos anteriores:

 #create new column to hold 4-day exponentially weighted moving average
df['4dayEWM'] = df['sales']. ewm (span= 4 , adjust= False ). mean ()

#view DataFrame 
df

        period sales 4dayEWM
0 1 25 25.000000
1 2 20 23.000000
2 3 14 19.400000
3 4 16 18.040000
4 5 27 21.624000
5 6 20 20.974400
6 7 12 17.384640
7 8 15 16.430784
8 9 14 15.458470
9 10 19 16.875082

Também podemos usar a biblioteca matplotlib para visualizar as vendas em relação à média móvel ponderada exponencialmente de 4 dias:

 import matplotlib.pyplot as plt

#plot sales and 4-day exponentially weighted moving average
plt. plot (df['sales'], label='Sales')
plt. plot (df['4dayEWM'], label='4-day EWM')

#add legend to plot
plt. legend (loc=2)

Recursos adicionais

Como calcular médias móveis em Python
Como calcular a média das colunas no Pandas
Como calcular a autocorrelação em Python