将模型拟合到高频时间序列并使用寓言进行短期预测答案

【问题标题】：Fitting a model to a high frequency timeseries and forecasting on the short term using fable将模型拟合到高频时间序列并使用寓言进行短期预测
【发布时间】：2020-01-21 06:30:10
【问题描述】：

我有一个频率相当高（15 分钟）的时间序列。时间序列没有缺失值，并显示了一些每日和每周的周期性组件。

我正在尝试在 R 中使用 fable 对其进行建模，但我似乎找不到任何体面的结果，我想知道我是否做错了什么。

这是我的代码，使用可以下载的示例数据集：

library(tsibble)
library(fable)
library(dplyr)
library(lubridate)

download.file("https://srv-file7.gofile.io/download/9yo0cg/so_data.csv", destfile = "so_data.csv", method = "wget")
csv = read.csv("so_data.csv") %>%
    mutate(time = ymd_hms(time)) %>%
    as_tsibble(index = time)

# Take a look
csv %>% summary
csv %>% autoplot

这是时间序列：如您所见，它非常有规律，具有良好的每日周期性。让我们尝试使用几个模型的默认设置对其进行建模：

csv %>%
    model(
        ets = ETS(value),
        arima = ARIMA(value),
        snaive = SNAIVE(value)
    ) %>%
    forecast(h = "1 week") %>%
    autoplot(csv)

他们都失败了：

我对这个过程的有限理解显然是错误的，默认值在这种情况下没有用。但是我尝试调整它们，不幸的是，我无法捕捉到更好的东西。无论如何，由于我是该领域的菜鸟，我不明白这是否是由于：

我没有设置正确的默认参数（我应该深入了解fable 的reference book）
我掌握的数据有限（时间序列很短，只有几个月）
方法不适合快速变化的数据（每日和每周重复模式）
我的代码中的问题

【问题讨论】：

This 问题可能会提供见解。

标签： r time-series forecasting tsibble fable-r

【解决方案1】：

您的 15 分钟频率数据显示出多种季节性模式。这些模型产生的预测质量很差，因为它们并非旨在捕捉这些模式（因此它们不是）。

您的代码看起来不错，并且（在视觉上）数据似乎具有适当模型应捕获的强大模式。

目前有两个更复杂的模型可以与 fable 一起使用，它们应该能够捕捉多种季节性模式，从而为您提供更好的预测。它们是：

更快 (https://github.com/tidyverts/fasster)
先知 (https://github.com/facebook/prophet) 与寓言界面 (https://github.com/mitchelloharawild/fable.prophet/)

【讨论】：

感谢您的回答。我一直在玩这两种模型（感谢 Prophet 界面！），到目前为止成功非常有限。我认为这不是在调整配合方面寻求帮助的合适地方：我应该在哪里这样做？也许我想在 Cross 验证 SO 上的聊天会更合适......还是 github 问题？
不确定在哪里适合这个 - 虽然你在这里问过，但我没有看到在 cmets 中继续讨论的问题（只要它是公开的，其他人可以从中受益） )。我认为 SO 更适合问题，而 GitHub 更适合问题。我将首先以几种不同的方式可视化您的季节性，以更好地了解季节性结构。 feasts::gg_season() 和 feasts::gg_subseries() 可能会对此有所帮助。识别季节性模式应该有助于确定适当的模型（可能是每日季节性 + 每周季节性 + 水平）。
不幸的是，feasts 似乎不能很好地处理高频数据。我现在正在尝试使用每小时数据集，它无处不在。但是，到目前为止，我一直无法使用 fable.prophet 获得任何好的结果，但是直接使用 prophet（糟糕的代码设计......但性能出色）导致了良好的预测（取决于数据集，MAPE 为 10-20% )。
你有一些feasts函数不能处理高频数据的例子吗？目的是让盛宴处理所有数据，尤其是高频数据。我们一直在使用它来分析每 5 分钟观察一次的数据，并且没有发现问题。 GitHub 将是报告这些问题的好地方。至于fable.prophet，它直接调用prophet::prophet()，所以我很想看看你试图用它指定什么模型。
当然，有时间我会打开一些问题。这很可能是我自己的错（或者更可能是缺乏理解），但让我们看看。