Як обчислити ковзне середнє в pandas

Ковзне середнє – це просто середнє значення кількох попередніх періодів у часовому ряду.

Щоб обчислити змінне середнє значення одного або кількох стовпців у pandas DataFrame, ми можемо використати такий синтаксис:

 df[' column_name ']. rolling ( rolling_window ). mean ()

Цей підручник містить кілька прикладів практичного використання цієї функції.

Приклад: обчислення ковзного середнього в пандах

Припустімо, що у нас є наступні pandas DataFrame:

 import numpy as np
import pandas as pd

#make this example reproducible
n.p. random . seeds (0)

#create dataset
period = np. arange (1, 101, 1)
leads = np. random . uniform (1, 20, 100)
sales = 60 + 2*period + np. random . normal (loc=0, scale=.5*period, size=100)
df = pd. DataFrame ({' period ': period, ' leads ': leads, ' sales ': sales})

#view first 10 rows
df. head (10)

   period leads sales
0 1 11.427457 61.417425
1 2 14.588598 64.900826
2 3 12.452504 66.698494
3 4 11.352780 64.927513
4 5 9.049441 73.720630
5 6 13.271988 77.687668
6 7 9.314157 78.125728
7 8 17.943687 75.280301
8 9 19.309592 73.181613
9 10 8.285389 85.272259

Ми можемо використати такий синтаксис, щоб створити новий стовпець, що містить ковзне середнє «продажів» за попередні 5 періодів:

 #find rolling mean of previous 5 sales periods
df[' rolling_sales_5 '] = df[' sales ']. rolling (5). mean ()

#view first 10 rows
df. head (10)

	period leads sales rolling_sales_5
0 1 11.427457 61.417425 NaN
1 2 14.588598 64.900826 NaN
2 3 12.452504 66.698494 NaN
3 4 11.352780 64.927513 NaN
4 5 9.049441 73.720630 66.332978
5 6 13.271988 77.687668 69.587026
6 7 9.314157 78.125728 72.232007
7 8 17.943687 75.280301 73.948368
8 9 19.309592 73.181613 75.599188
9 10 8.285389 85.272259 77.909514

Ми можемо вручну перевірити, що ковзне середнє значення продажів, яке відображається за період 5, є середнім за попередні 5 періодів:

Ковзне середнє за період 5: (61,417+64,900+66,698+64,927+73,720)/5 = 66,33

Ми можемо використовувати аналогічний синтаксис для обчислення ковзного середнього кількох стовпців:

 #find rolling mean of previous 5 leads periods 
df[' rolling_leads_5 '] = df[' leads ']. rolling (5). mean ()

#find rolling mean of previous 5 leads periods
df[' rolling_sales_5 '] = df[' sales ']. rolling (5). mean ()

#view first 10 rows
df. head (10)

	period leads sales rolling_sales_5 rolling_leads_5
0 1 11.427457 61.417425 NaN NaN
1 2 14.588598 64.900826 NaN NaN
2 3 12.452504 66.698494 NaN NaN
3 4 11.352780 64.927513 NaN NaN
4 5 9.049441 73.720630 66.332978 11.774156
5 6 13.271988 77.687668 69.587026 12.143062
6 7 9.314157 78.125728 72.232007 11.088174
7 8 17.943687 75.280301 73.948368 12.186411
8 9 19.309592 73.181613 75.599188 13.777773
9 10 8.285389 85.272259 77.909514 13.624963

Ми також можемо створити швидкий лінійний графік за допомогою Matplotlib для візуалізації валових продажів у порівнянні зі ковзним середнім показником продажів:

 import matplotlib. pyplot as plt
plt. plot (df[' rolling_sales_5 '], label=' Rolling Mean ')
plt. plot (df[' sales '], label=' Raw Data ')
plt. legend ()
plt. ylabel (' Sales ')
plt. xlabel (' Period ')
plt. show ()

Синя лінія показує 5-періодне ковзне середнє значення продажів, а оранжева лінія показує необроблені дані продажів.

Додаткові ресурси

У наступних посібниках пояснюється, як виконувати інші типові завдання в pandas:

Як розрахувати ковзну кореляцію в пандах
Як обчислити середнє значення стовпців у Pandas