Как рассчитать экспоненциальную скользящую среднюю в pandas

В анализе временных рядов скользящее среднее — это просто среднее значение ряда предыдущих периодов.

Экспоненциальное скользящее среднее — это тип скользящего среднего, который придает больший вес недавним наблюдениям, а это означает, что оно способно быстрее улавливать последние тенденции.

В этом руководстве объясняется, как вычислить экспоненциальное скользящее среднее для столбца значений в DataFrame pandas.

Пример: экспоненциальная скользящая средняя в пандах

Предположим, у нас есть следующий DataFrame 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

Мы можем использовать функцию pandas.DataFrame.ewm() для расчета экспоненциально взвешенного скользящего среднего за ряд предыдущих периодов.

Например, вот как рассчитать экспоненциально взвешенную скользящую среднюю, используя предыдущие четыре периода:

 #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

Мы также можем использовать библиотеку matplotlib для визуализации продаж относительно 4-дневного экспоненциально взвешенного скользящего среднего:

 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)

Дополнительные ресурсы

Как рассчитать скользящие средние в Python
Как рассчитать среднее значение столбцов в Pandas
Как рассчитать автокорреляцию в Python