Як обчислити експоненціальне ковзне середнє в r

В аналізі часових рядів ковзне середнє – це просто середнє значення кількох попередніх періодів.

Експоненціальне ковзне середнє – це тип ковзного середнього, який надає більшої ваги останнім спостереженням, тобто здатний швидше фіксувати останні тенденції.

У цьому посібнику пояснюється, як обчислити експоненціальне ковзне середнє в R.

Приклад: експоненціальне ковзне середнє в R

Припустимо, що ми маємо наступний кадр даних у R:

 #create data frame
df <- data.frame(period=1:10,
                 sales=c(25, 20, 14, 16, 27, 20, 12, 15, 14, 19))

#view data frame
df

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

Ми можемо використовувати функцію movavg() із пакета pracma , щоб обчислити експоненціально зважену ковзну середню для кількох попередніх періодів.

Ця функція використовує такий синтаксис:

movavg(x, n, type=c(“s”, “t”, “w”, “m”, “e”, “r”))

золото:

• x: часовий ряд у вигляді цифрового вектора
• n: кількість попередніх періодів для використання в середньому
• type: Тип ковзного середнього для обчислення. Ми будемо використовувати «e» для експоненціального зваженого ковзного середнього.

Наприклад, ось як обчислити експоненціально зважену ковзну середню за попередніми чотирма періодами:

 library (pracma)

#create new column to hold 4-day exponentially weighted moving average
df$EWM_4day <- movavg (df$sales, n=4, type=' e ')

#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

Ми також можемо використовувати бібліотеку візуалізації ggplot2 для візуалізації продажів відносно 4-денного експоненціально зваженого ковзного середнього:

 library (ggplot2)
library (reshape2)

#melt data into format for easy plotting
df <- melt (df, id.vars = ' period ', variable.name = ' series ')

#plot sales vs. 4-day exponentially weighted moving average
ggplot(df, aes (period, value)) +
  geom_line( aes (color=series))

Червона лінія показує продажі протягом кожного періоду, а синя лінія показує експоненціально зважену ковзну середню.

Додаткові ресурси

Як побудувати кілька стовпців у R
Як усереднити стовпці в R
Як обчислити середнє значення на групу в R