SARIMAX#

class SARIMAX(order=(1, 0, 0), seasonal_order=(0, 0, 0, 0), trend='c', measurement_error=False, time_varying_regression=False, mle_regression=True, simple_differencing=False, enforce_stationarity=True, enforce_invertibility=True, hamilton_representation=False, concentrate_scale=False, trend_offset=1, use_exact_diffuse=False, dates=None, freq=None, missing='none', validate_specification=True, disp=False, random_state=None, start_params=None, transformed=True, includes_fixed=False, cov_type=None, cov_kwds=None, method='lbfgs', maxiter=50, full_output=1, callback=None, return_params=False, optim_score=None, optim_complex_step=None, optim_hessian=None, low_memory=False)[源代码][源代码]#

(S)ARIMA(X) 预测器,来自 statsmodels 的 tsa.statespace 模块。

statsmodels.tsa.statespace.SARIMAX 的直接接口。

用户应注意,statsmodels 包含两个独立的 (S)ARIMA(X) 实现,分别是 ARIMA 和 SARIMAX 类,位于不同的模块中:tsa.arima.model.ARIMAtsa.statespace.SARIMAX

这些是对同一底层模型 (S)ARIMA(X) 的实现,但采用了不同的拟合策略、拟合参数和略有不同的行为。用户应参考 statsmodels 文档以获取更多详细信息:https://www.statsmodels.org/dev/examples/notebooks/generated/statespace_sarimax_faq.html

参数:
顺序可迭代对象或可迭代对象的迭代对象,可选,默认值=(1,0,0)

模型的 (p,d,q) 顺序,分别表示 AR 参数、差分和 MA 参数的数量。d 必须是一个整数,表示过程的积分阶数,而 pq 可以是表示 AR 和 MA 阶数的整数(因此包括所有直到这些阶数的滞后),或者是指定要包括的特定 AR 和/或 MA 滞后的可迭代对象。默认是一个 AR(1) 模型:(1,0,0)。

seasonal_order可迭代对象,可选,默认值=(0,0,0,0)

模型的季节性成分的 (P,D,Q,s) 顺序,分别表示自回归参数、差分、移动平均参数和周期性。D 必须是一个表示过程积分阶的整数,而 PQ 可以是表示自回归和移动平均阶的整数(以便包含所有直到这些阶的滞后),或者是给出要包含的特定自回归和/或移动平均滞后的可迭代对象。s 是一个给出周期性(季节中的周期数)的整数,通常对于季度数据为 4,对于月度数据为 12。默认是没有季节性效应。

趋势str{‘n’,’c’,’t’,’ct’} 或可迭代对象, 可选, 默认值为”c”

控制确定性趋势多项式 \(A(t)\) 的参数。可以指定为一个字符串,其中 ‘c’ 表示常数(即趋势多项式的零次项),’t’ 表示随时间变化的线性趋势,’ct’ 表示两者兼有。也可以指定为一个可迭代对象,定义要包含的非零多项式指数,按升序排列。例如,[1,1,0,1] 表示 \(a + bt + ct^3\)。默认情况下不包含趋势分量。

测量误差bool, 可选, 默认=False

是否假设内生观测值 endog 存在测量误差。

时间变化回归bool, 可选, 默认=False

当提供了解释变量 exog 时,用于选择是否允许外生回归量的系数随时间变化。

mle_regressionbool, 可选, 默认=True

是否将外生变量的回归系数估计作为最大似然估计的一部分,或者通过卡尔曼滤波器(即递归最小二乘法)进行估计。如果 time_varying_regression 为 True,则此项必须设置为 False。

简单差分bool, 可选, 默认=False

是否使用部分条件最大似然估计。如果为 True,则在估计之前进行差分处理,这会丢弃前 \(s D + d\) 行,但会得到一个更小的状态空间公式。请参阅“注释”部分,了解使用此选项时解释结果的重要细节。如果为 False,则将完整的 SARIMAX 模型置于状态空间形式,以便在估计中使用所有数据点。

enforce_stationaritybool, 可选, 默认=True

是否将AR参数转换以强制模型自回归部分的平稳性。

enforce_invertibilitybool, 可选, 默认=True

是否将MA参数转换以在模型的移动平均部分中强制执行可逆性。

hamilton_representationbool, 可选, 默认=False

是否使用 ARMA 过程的 Hamilton 表示法(如果为 True)或 Harvey 表示法(如果为 False)。

集中_规模bool, 可选, 默认=False

是否将尺度(误差项的方差)从似然中集中出来。这通过最大似然估计减少了要估计的参数数量,但尺度参数的标准误差将不可用。

trend_offsetint, 可选, 默认=1

时间趋势值的起始偏移量。默认值为1,因此如果 trend='t',趋势值等于1, 2, …, nobs。通常仅在通过扩展先前数据集创建模型时设置。

use_exact_diffusebool, 可选, 默认=False

是否对非平稳状态使用精确的扩散初始化。默认是 False(在这种情况下使用近似的扩散初始化)。

dispbool, 可选, 默认=False

设置为 True 以打印收敛消息。

random_stateint, RandomState 实例或 None, 可选, 默认=None

default=None - 如果为整数,random_state 是随机数生成器使用的种子;如果为 RandomState 实例,random_state 是随机数生成器;如果为 None,随机数生成器是 np.random 使用的 RandomState 实例。

start_params类似数组, 可选

对数似然最大化解决方案的初始猜测。如果为 None,则默认值由 SARIMAX.start_params 提供。

转换后的bool, 可选

start_params 是否已经转换。默认是 True。

includes_fixedbool, 可选

如果参数之前已经通过 fix_params 方法固定,此参数描述 start_params 是否也包括固定的参数,除了自由参数之外。默认是 False。

cov_typestr, 可选

cov_type 关键字控制计算参数估计协方差矩阵的方法。可以是以下之一:

  • ‘opg’ 用于梯度估计器的外积

  • ‘oim’ 用于观测信息矩阵估计器,计算

    使用Harvey(1989)的方法

  • ‘approx’ 用于观测信息矩阵估计器,通过使用

    Hessian 矩阵的数值近似。

  • ‘robust’ 用于近似(准最大似然)协方差矩阵

    即使在存在某些错误指定的情况下,也可能是有效的。中间计算使用 ‘oim’ 方法。

  • ‘robust_approx’ 与 ‘robust’ 相同,除了中间的

    计算使用 ‘approx’ 方法。

  • ‘none’ 表示不进行协方差矩阵计算。

默认值为 ‘opg’,除非使用内存保护来避免为每个观测值计算对数似然值,在这种情况下,默认值为 ‘approx’。

cov_kwds字典或无,可选

影响协方差矩阵计算的参数字典。

opg, oim, approx, robust, robust_approx

  • ‘approx_complex_step’bool, 可选 - 如果为 True,数值

    近似值使用复步法计算。如果为 False,则使用有限差分法计算数值近似值。默认为 True。

  • ‘approx_centered’bool, 可选 - 如果为 True,数值

    使用有限差分方法计算的近似值使用中心近似。默认值为 False。

方法str, 可选

method 决定了从 scipy.optimize 中使用哪个求解器,并且可以从以下字符串中选择:

  • ‘newton’ 用于牛顿-拉夫森方法

  • ‘nm’ 代表 Nelder-Mead

  • ‘bfgs’ 用于 Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno (BFGS)

  • ‘lbfgs’ 用于带可选边界约束的有限内存BFGS

  • ‘powell’ 用于修正的鲍威尔方法

  • ‘cg’ 表示共轭梯度

  • ‘ncg’ 表示牛顿共轭梯度

  • ‘basinhopping’ 用于全局盆地跳跃求解器

fit 中的显式参数会传递给求解器,但 basin-hopping 求解器除外。每个求解器都有几个可选参数,这些参数在不同的求解器之间并不相同。请参阅下面的注释部分(或 scipy.optimize)以获取可用参数以及 basin-hopping 求解器支持的显式参数列表。

maxiterint, 可选

要执行的最大迭代次数。

完整输出bool, 可选

设置为 True 以在 Results 对象的 mle_retvals 属性中包含所有可用的输出。输出取决于求解器。更多信息请参见 LikelihoodModelResults 注释部分。

回调可调用回调函数(xk),可选

在每次迭代后调用,作为回调函数 callback(xk),其中 xk 是当前的参数向量。

return_paramsbool, 可选

是否仅返回最大化参数的数组。默认值为 False。

optim_score{‘harvey’, ‘approx’} 或 None, 可选

计算得分向量的方法。’harvey’ 使用 Harvey (1989) 的方法,’approx’ 根据 optim_complex_step 的值使用有限差分或复步差分,None 使用优化器的内置梯度近似。默认是 None。此关键字仅在与优化方法使用得分相关时才相关。

optim_complex_stepbool, 可选

在近似得分时是否使用复杂的步骤微分;如果为 False,则使用有限差分近似。默认值为 True。此关键字仅在 optim_score 设置为 ‘harvey’ 或 ‘approx’ 时相关。

optim_hessian{‘opg’,’oim’,’approx’}, 可选

用于数值近似Hessian矩阵的方法。’opg’ 使用梯度的外积,’oim’ 使用Harvey(1989)的信息矩阵公式,’approx’ 使用数值近似。此关键字仅在使用Hessian矩阵的优化方法时相关。

低内存bool, 可选

如果设置为 True,将应用技术来大幅减少内存使用。如果使用此设置,结果对象的某些功能将不可用(包括平滑结果和样本内预测),尽管样本外预测是可能的。默认值为 False。

属性:
截止

截止 = “当前时间” 预测器的状态。

fh

传递的预测范围。

is_fitted

是否已调用 fit

参见

ARIMA
AutoARIMA
StatsForecastAutoARIMA

参考文献

[1]

Hyndman, Rob J., 和 George Athanasopoulos. 预测:原理

和实践。OTexts, 2014.

示例

>>> from sktime.datasets import load_airline
>>> from sktime.forecasting.sarimax import SARIMAX
>>> y = load_airline()
>>> forecaster = SARIMAX(
...     order=(1, 0, 0), trend="t", seasonal_order=(1, 0, 0, 6))  
... )
>>> forecaster.fit(y)  
SARIMAX(...)
>>> y_pred = forecaster.predict(fh=y.index)  

方法

check_is_fitted()

检查估计器是否已被拟合。

clone()

获取具有相同超参数的对象副本。

clone_tags(estimator[, tag_names])

从另一个估计器克隆标签作为动态覆盖。

create_test_instance([parameter_set])

如果可能,构造估计器实例。

create_test_instances_and_names([parameter_set])

创建所有测试实例的列表及其名称列表。

fit(y[, X, fh])

将预测器拟合到训练数据。

fit_predict(y[, X, fh, X_pred])

在未来的时间范围内拟合和预测时间序列。

get_class_tag(tag_name[, tag_value_default])

获取类标签的值。

get_class_tags()

从类及其所有父类中获取类标签。

get_config()

获取 self 的配置标志

get_fitted_params([deep])

获取拟合参数。

get_param_defaults()

获取对象的参数默认值。

get_param_names([sort])

获取对象的参数名称。

get_params([deep])

获取此对象的参数值字典。

get_tag(tag_name[, tag_value_default, ...])

从估计器类获取标签值并动态覆盖标签。

get_tags()

从估计器类和动态标签覆盖中获取标签。

get_test_params([parameter_set])

返回估计器的测试参数设置。

is_composite()

检查对象是否由其他 BaseObjects 组成。

load_from_path(serial)

从文件位置加载对象。

load_from_serial(serial)

从序列化的内存容器中加载对象。

predict([fh, X])

预测未来时间范围内的时序数据。

predict_interval([fh, X, coverage])

计算/返回预测区间预测。

predict_proba([fh, X, marginal])

计算/返回完全概率性的预测。

predict_quantiles([fh, X, alpha])

计算/返回分位数预测。

predict_residuals([y, X])

返回时间序列预测的残差。

predict_var([fh, X, cov])

计算/返回方差预测。

reset()

将对象重置为初始化后的干净状态。

save([path, serialization_format])

将序列化的自身保存到类字节对象或(.zip)文件中。

score(y[, X, fh])

使用 MAPE(非对称)对地面实况进行分数预测。

set_config(**config_dict)

将配置标志设置为给定值。

set_params(**params)

设置此对象的参数。

set_random_state([random_state, deep, ...])

为 self 设置 random_state 伪随机种子参数

set_tags(**tag_dict)

将动态标签设置为给定值。

summary()

获取拟合预测器的摘要。

update(y[, X, update_params])

更新截止值,并可选地更新拟合参数。

update_predict(y[, cv, X, update_params, ...])

在测试集上迭代地进行预测并更新模型。

update_predict_single([y, fh, X, update_params])

用新数据更新模型并进行预测。

summary()[源代码][源代码]#

获取拟合预测器的摘要。

这与 statsmodels 中的实现相同:

https://www.statsmodels.org/dev/examples/notebooks/generated/statespace_structural_harvey_jaeger.html

classmethod get_test_params(parameter_set='default')[源代码][源代码]#

返回估计器的测试参数设置。

参数:
参数集str, 默认值=”default”

要返回的测试参数集的名称,用于测试中。如果没有为某个值定义特殊参数,将返回 "default" 集。目前没有为预测器保留的值。

返回:
参数字典或字典列表,默认 = {}

创建类的测试实例的参数 每个字典都是构造一个“有趣”的测试实例的参数,即 MyClass(**params)MyClass(**params[i]) 创建一个有效的测试实例。create_test_instance 使用 params 中的第一个(或唯一一个)字典

check_is_fitted()[源代码]#

检查估计器是否已被拟合。

引发:
NotFittedError

如果估计器尚未拟合。

clone()[源代码]#

获取具有相同超参数的对象副本。

克隆是一个在初始化后状态下的不同对象,没有共享引用。此函数等同于返回 self 的 sklearn.clone。

引发:
如果克隆不符合规范,由于 __init__ 存在错误,将引发 RuntimeError。

注释

如果成功,值等于 type(self)(**self.get_params(deep=False))

clone_tags(estimator, tag_names=None)[源代码]#

从另一个估计器克隆标签作为动态覆盖。

参数:
估计器继承自 BaseEstimator 的估计器
标签名称str 或 str 列表,默认 = None

要克隆的标签名称。如果为 None,则使用估计器中的所有标签作为 tag_names

返回:
自我

自我引用。

注释

通过在 tag_set 中设置来自估计器的标签值,将对象状态更改为 self 中的动态标签。

classmethod create_test_instance(parameter_set='default')[源代码]#

如果可能,构造估计器实例。

参数:
参数集str, 默认值=”default”

要返回的测试参数集的名称,用于测试。如果没有为某个值定义特殊参数,将返回 “default” 集。

返回:
实例使用默认参数的类实例

注释

get_test_params 可以返回字典或字典列表。此函数获取 get_test_params 返回的第一个或单个字典,并使用该字典构建对象。

classmethod create_test_instances_and_names(parameter_set='default')[源代码]#

创建所有测试实例的列表及其名称列表。

参数:
参数集str, 默认值=”default”

要返回的测试参数集的名称,用于测试。如果没有为某个值定义特殊参数,将返回 “default” 集。

返回:
objscls 实例列表

第 i 个实例是 cls(**cls.get_test_params()[i])

名称list of str, 与 objs 长度相同

第 i 个元素是测试中第 i 个 obj 实例的名称,约定为 {cls.__name__}-{i},如果存在多个实例,否则为 {cls.__name__}。

property cutoff[源代码]#

截止 = “当前时间” 预测器的状态。

返回:
截止pandas 兼容的索引元素,或 None

pandas 兼容的索引元素,如果已设置截止值;否则为 None

property fh[源代码]#

传递的预测范围。

fit(y, X=None, fh=None)[源代码]#

将预测器拟合到训练数据。

状态变化:

将状态更改为“已拟合”。

写给自己:

  • 设置以“_”结尾的拟合模型属性,拟合属性可通过 get_fitted_params 进行检查。

  • self.is_fitted 标志设置为 True

  • self.cutoff 设置为在 y 中看到的最后一个索引。

  • 如果传递了 fh,则将其存储到 self.fh

参数:
y : 以 sktime 兼容数据容器格式存储的时间序列。时间序列在

要拟合预测器的时间序列。

sktime 中的单个数据格式被称为 mtype 规范,每个 mtype 实现了一个抽象的 scitype

  • Series 类型 = 单个时间序列,传统预测。pd.DataFrame, pd.Series, 或 np.ndarray (1D 或 2D)

  • Panel 类型 = 时间序列集合,全局/面板预测。pd.DataFrame 带有 2 级行 MultiIndex (实例, 时间)3D np.ndarray (实例, 变量, 时间)list 类型的 Series pd.DataFrame

  • Hierarchical 类型 = 分层集合,用于分层预测。pd.DataFrame 具有3个或更多级别的行 MultiIndex (hierarchy_1, ..., hierarchy_n, time)

关于数据格式的更多细节,请参阅关于 mtype 的术语表。关于使用方法,请参阅预测教程 examples/01_forecasting.ipynb

fhint, list, np.array 或 ForecastingHorizon, 可选 (默认=None)

预测时间范围编码了要预测的时间戳。如果 self.get_tag("requires-fh-in-fit")True,则必须在 fit 中传递,不可选

X : sktime 兼容格式的时间序列,可选(默认=None)。时间序列在

模型拟合的外生时间序列。应与 y 具有相同的 scitype`(``Series`PanelHierarchical)。如果 self.get_tag("X-y-must-have-same-index"),则 X.index 必须包含 y.index

返回:
self自我引用。
fit_predict(y, X=None, fh=None, X_pred=None)[源代码]#

在未来的时间范围内拟合和预测时间序列。

fit(y, X, fh).predict(X_pred) 相同。如果未传递 X_pred,则与 fit(y, fh, X).predict(X) 相同。

状态变化:

将状态更改为“已拟合”。

写给自己:

  • 设置以“_”结尾的拟合模型属性,拟合属性可通过 get_fitted_params 进行检查。

  • self.is_fitted 标志设置为 True

  • self.cutoff 设置为在 y 中看到的最后一个索引。

  • fh 存储到 self.fh 中。

参数:
ysktime 兼容数据容器格式中的时间序列

要拟合预测器的时间序列。

sktime 中的单个数据格式被称为 mtype 规范,每个 mtype 实现了一个抽象的 scitype

  • Series 类型 = 单个时间序列,传统预测。pd.DataFrame, pd.Series, 或 np.ndarray (1D 或 2D)

  • Panel 类型 = 时间序列集合,全局/面板预测。pd.DataFrame 带有 2 级行 MultiIndex (实例, 时间)3D np.ndarray (实例, 变量, 时间)list 类型的 Series pd.DataFrame

  • Hierarchical 类型 = 分层集合,用于分层预测。pd.DataFrame 具有3个或更多级别的行 MultiIndex (hierarchy_1, ..., hierarchy_n, time)

关于数据格式的更多细节,请参阅关于 mtype 的术语表。关于使用方法,请参阅预测教程 examples/01_forecasting.ipynb

fh : int, list, np.array 或 ForecastingHorizon (不可选)int, list, np.array 或

预测范围编码了要预测的时间戳。

X : sktime 兼容格式的时间序列,可选(默认=None)。时间序列在

模型拟合的外生时间序列。应与 y 具有相同的 scitype`(``Series`PanelHierarchical)。如果 self.get_tag("X-y-must-have-same-index"),则 X.index 必须包含 y.index

X_predsktime 兼容格式的时间序列,可选(默认=None)

用于预测的外生时间序列。如果传递,将在预测中使用,而不是X。应与``fit``中的``y``具有相同的科学类型(SeriesPanel``或``Hierarchical)。如果``self.get_tag(“X-y-must-have-same-index”)``,``X.index``必须包含``fh``索引引用。

返回:
y_predsktime 兼容数据容器格式中的时间序列

fh 处的点预测,索引与 fh 相同。y_pred 与最近传递的 y 具有相同类型:SeriesPanelHierarchical 科学类型,格式相同(见上文)

classmethod get_class_tag(tag_name, tag_value_default=None)[源代码]#

获取类标签的值。

不返回在实例上定义的动态标签(通过 set_tags 或 clone_tags 设置)的信息。

参数:
标签名称str

标签值的名称。

tag_value_default任何

如果未找到标签,则使用默认/回退值。

返回:
标签值

tag_name 标签在 self 中的值。如果未找到,则返回 tag_value_default

classmethod get_class_tags()[源代码]#

从类及其所有父类中获取类标签。

从 _tags 类属性中检索标签:值对。不返回从实例上通过 set_tags 或 clone_tags 设置的动态标签信息。

返回:
collected_tagsdict

类标签名称字典:标签值对。通过嵌套继承从 _tags 类属性中收集。

get_config()[源代码]#

获取 self 的配置标志

返回:
config_dictdict

配置名称 : 配置值对的字典。从 _config 类属性通过嵌套继承收集,然后从 _onfig_dynamic 对象属性中覆盖和新标签。

get_fitted_params(deep=True)[源代码]#

获取拟合参数。

状态要求:

需要状态为“已拟合”。

参数:
深度bool, 默认=True

是否返回组件的拟合参数。

  • 如果为 True,将返回一个包含参数名称和值的字典,包括可拟合组件的拟合参数(= 值为 BaseEstimator 的参数)。

  • 如果为 False,将返回一个参数名称 : 值的字典,但不包括组件的拟合参数。

返回:
fitted_params带有字符串键的字典

拟合参数的字典,paramname : paramvalue 键值对包括:

  • always: 此对象的所有拟合参数,通过 get_param_names 获取的值是该键对应的拟合参数值,属于此对象

  • 如果 deep=True,还将包含组件参数的键/值对,组件的参数被索引为 [componentname]__[paramname],所有 componentname 的参数都以其值显示为 paramname

  • 如果 deep=True,还包含任意层级的组件递归,例如, [componentname]__[componentcomponentname]__[paramname] 等。

classmethod get_param_defaults()[源代码]#

获取对象的参数默认值。

返回:
default_dict: dict[str, Any]

键是 cls 中在 __init__ 中定义了默认值的所有参数,值是 __init__ 中定义的默认值。

classmethod get_param_names(sort=True)[源代码]#

获取对象的参数名称。

参数:
排序bool, 默认=True

是否按字母顺序返回参数名称(True),或者按它们在类 __init__ 中出现的顺序返回(False)。

返回:
param_names: list[str]

cls 的参数名称列表。如果 sort=False,则按其在类 __init__ 中出现的顺序排列。如果 sort=True,则按字母顺序排列。

get_params(deep=True)[源代码]#

获取此对象的参数值字典。

参数:
深度bool, 默认=True

是否返回组件的参数。

  • 如果为 True,将返回此对象的参数名称 : 值的字典,包括组件的参数(= BaseObject 值的参数)。

  • 如果为 False,将返回此对象的参数名称 : 值的字典,但不包括组件的参数。

返回:
参数带有字符串键的字典

参数的字典,paramname : paramvalue 键值对包括:

  • 总是:通过 get_param_names 获取的此对象的所有参数,其值为此对象的键的参数值,这些值总是与构造时传递的值相同。

  • 如果 deep=True,还包含组件参数的键/值对,组件的参数被索引为 [componentname]__[paramname]componentname 的所有参数都以其值的形式显示为 paramname

  • 如果 deep=True,还包含任意层级的组件递归,例如,[componentname]__[componentcomponentname]__[paramname],等等。

get_tag(tag_name, tag_value_default=None, raise_error=True)[源代码]#

从估计器类获取标签值并动态覆盖标签。

参数:
标签名称str

要检索的标签名称

tag_value_default任何类型,可选;默认=None

如果未找到标签,则使用默认/回退值

raise_error布尔

当未找到标签时,是否会引发 ValueError

返回:
标签值任何

在 self 中 tag_name 标签的值。如果未找到,当 raise_error 为 True 时返回错误,否则返回 tag_value_default

引发:
如果 raise_error 为 True,即如果 tag_name 不在其中,则引发 ValueError。
self.get_tags().keys()
get_tags()[源代码]#

从估计器类和动态标签覆盖中获取标签。

返回:
collected_tagsdict

标签名称 : 标签值对的字典。通过嵌套继承从 _tags 类属性收集,然后从 _tags_dynamic 对象属性中覆盖和新标签。

is_composite()[源代码]#

检查对象是否由其他 BaseObjects 组成。

复合对象是一个包含对象的对象,作为参数。在实例上调用,因为这可能因实例而异。

返回:
composite: bool

一个对象是否具有任何值为 BaseObjects 的参数。

property is_fitted[源代码]#

是否已调用 fit

classmethod load_from_path(serial)[源代码]#

从文件位置加载对象。

参数:
串行ZipFile(path).open(“object”) 的结果
返回:
反序列化自身,结果输出到 path,通过 cls.save(path)
classmethod load_from_serial(serial)[源代码]#

从序列化的内存容器中加载对象。

参数:
serial : cls.save(None) 输出的第一个元素输出结果的第一个元素
返回:
反序列化自身,结果输出为 serial,来自 cls.save(None)
predict(fh=None, X=None)[源代码]#

预测未来时间范围内的时序数据。

状态要求:

需要状态为“已拟合”,即 self.is_fitted=True

self 中的访问:

  • 以 “_” 结尾的拟合模型属性

  • self.cutoff, self.is_fitted

写给自己:

如果传递了 fh 并且之前没有传递过,则将其存储到 self.fh 中。

参数:
fh : int, list, np.array 或 ForecastingHorizon,可选(默认=None)int, list, np.array 或

预测时间范围编码了要预测的时间戳。如果已经在 fit 中传递,则不应再传递。如果在 fit 中未传递,则必须传递,不可选。

X : sktime 兼容格式的时间序列,可选(默认=None)时间序列在

用于预测的外生时间序列。应与 fit 中的 y 具有相同的类型(SeriesPanelHierarchical)。如果 self.get_tag("X-y-must-have-same-index"),则 X.index 必须包含 fh 索引引用。

返回:
y_predsktime 兼容数据容器格式中的时间序列

fh 处的点预测,索引与 fh 相同。y_pred 与最近传递的 y 具有相同类型:SeriesPanelHierarchical 科学类型,格式相同(见上文)

predict_interval(fh=None, X=None, coverage=0.9)[源代码]#

计算/返回预测区间预测。

如果 coverage 是可迭代的,将计算多个区间。

状态要求:

需要状态为“已拟合”,即 self.is_fitted=True

self 中的访问:

  • 以 “_” 结尾的拟合模型属性

  • self.cutoff, self.is_fitted

写给自己:

如果传递了 fh 并且之前没有传递过,则将其存储到 self.fh 中。

参数:
fh : int, list, np.array 或 ForecastingHorizon,可选(默认=None)int, list, np.array 或

预测时间范围编码了要预测的时间戳。如果已经在 fit 中传递,则不应再传递。如果在 fit 中未传递,则必须传递,不可选。

X : sktime 兼容格式的时间序列,可选(默认=None)时间序列在

用于预测的外生时间序列。应与 fit 中的 y 具有相同的类型(SeriesPanelHierarchical)。如果 self.get_tag("X-y-must-have-same-index"),则 X.index 必须包含 fh 索引引用。

覆盖率float 或唯一值的 float 列表,可选(默认=0.90)

预测区间的名义覆盖率

返回:
pred_intpd.DataFrame
列具有多重索引:第一级是来自拟合中 y 的变量名称。
计算区间所对应的二级覆盖分数。

按照输入 coverage 中的相同顺序。

第三级是字符串 “lower” 或 “upper”,用于下/上区间端点。

行索引为 fh,附加(上层)级别等于实例级别,

从 y 中可以看出,如果 y 在拟合中是面板或分层的。

条目是下限/上限区间端的预测,

对于列索引中的变量,在第二列索引的名义覆盖率下,根据第三列索引的上下限,对于行索引。上下限区间预测等价于在覆盖率c下,alpha = 0.5 - c/2, 0.5 + c/2的分位数预测。

predict_proba(fh=None, X=None, marginal=True)[源代码]#

计算/返回完全概率性的预测。

注意:目前仅针对 Series(非面板,非层次结构)y 实现。

状态要求:

需要状态为“已拟合”,即 self.is_fitted=True

self 中的访问:

  • 以 “_” 结尾的拟合模型属性

  • self.cutoff, self.is_fitted

写给自己:

如果传递了 fh 并且之前没有传递过,则将其存储到 self.fh 中。

参数:
fh : int, list, np.array 或 ForecastingHorizon,可选(默认=None)int, list, np.array 或

预测时间范围编码了要预测的时间戳。如果已经在 fit 中传递,则不应再传递。如果在 fit 中未传递,则必须传递,不可选。

X : sktime 兼容格式的时间序列,可选(默认=None)时间序列在

用于预测的外生时间序列。应与 fit 中的 y 具有相同的类型(SeriesPanelHierarchical)。如果 self.get_tag("X-y-must-have-same-index"),则 X.index 必须包含 fh 索引引用。

边缘bool, 可选 (默认=True)

返回的分布是否按时间索引是边际的

返回:
pred_distsktime 基础分布

如果 marginal=True,则为预测分布;如果 marginal=False 且通过方法实现,则为按时间点的边际分布;如果通过方法实现,则为联合分布。

predict_quantiles(fh=None, X=None, alpha=None)[源代码]#

计算/返回分位数预测。

如果 alpha 是可迭代的,将计算多个分位数。

状态要求:

需要状态为“已拟合”,即 self.is_fitted=True

self 中的访问:

  • 以 “_” 结尾的拟合模型属性

  • self.cutoff, self.is_fitted

写给自己:

如果传递了 fh 并且之前没有传递过,则将其存储到 self.fh 中。

参数:
fh : int, list, np.array 或 ForecastingHorizon,可选(默认=None)int, list, np.array 或

预测时间范围编码了要预测的时间戳。如果已经在 fit 中传递,则不应再传递。如果在 fit 中未传递,则必须传递,不可选。

X : sktime 兼容格式的时间序列,可选(默认=None)时间序列在

用于预测的外生时间序列。应与 fit 中的 y 具有相同的类型(SeriesPanelHierarchical)。如果 self.get_tag("X-y-must-have-same-index"),则 X.index 必须包含 fh 索引引用。

alpha浮点数或唯一值的浮点数列表,可选(默认值=[0.05, 0.95])

概率或其列表,用于计算分位数预测。

返回:
分位数pd.DataFrame
列具有多重索引:第一级是来自拟合中 y 的变量名称。

第二级是传递给函数的 alpha 值。

行索引为 fh,附加(上层)级别等于实例级别,

从 y 中可以看出,如果 y 在拟合中是面板或分层的。

条目是分位数预测,对于列索引中的变量

在第二列索引的量化概率处,对应于行索引。

predict_residuals(y=None, X=None)[源代码]#

返回时间序列预测的残差。

将在 y.index 处计算预测的残差。

如果必须在拟合中传递 fh,则必须与 y.index 一致。如果 y 是 np.ndarray,并且在拟合中没有传递 fh,则将在 fh 为 range(len(y.shape[0])) 时计算残差。

状态要求:

需要状态为“已拟合”。如果已设置 fh,则必须对应于 y 的索引(pandas 或整数)

self 中的访问:

以”_”结尾的拟合模型属性。self.cutoff, self._is_fitted

写给自己:

无。

参数:
ysktime 兼容数据容器格式中的时间序列

带有地面真值观测的时间序列,用于计算残差。必须与预测返回的类型、维度及索引相同。

如果为 None,则使用迄今为止看到的 y(self._y),特别是:

  • 如果前面有一个单一的拟合调用,那么会产生样本内残差

  • 如果拟合需要 fh,它必须指向拟合中 y 的索引

Xsktime 兼容格式的时间序列,可选(默认=None)

用于更新和预测的外生时间序列 应与 fit 中的 y 具有相同的科学类型(SeriesPanelHierarchical)。如果 self.get_tag("X-y-must-have-same-index"),则 X.index 必须包含 fh 索引引用和 y.index

返回:
y_res : 以 sktime 兼容数据容器格式表示的时间序列时间序列在

fh 处的预测残差,具有与 fh 相同的索引。y_res 与最近传递的 y 具有相同类型:SeriesPanelHierarchical 科学类型,相同格式(见上文)

predict_var(fh=None, X=None, cov=False)[源代码]#

计算/返回方差预测。

状态要求:

需要状态为“已拟合”,即 self.is_fitted=True

self 中的访问:

  • 以 “_” 结尾的拟合模型属性

  • self.cutoff, self.is_fitted

写给自己:

如果传递了 fh 并且之前没有传递过,则将其存储到 self.fh 中。

参数:
fh : int, list, np.array 或 ForecastingHorizon,可选(默认=None)int, list, np.array 或

预测时间范围编码了要预测的时间戳。如果已经在 fit 中传递,则不应再传递。如果在 fit 中未传递,则必须传递,不可选。

X : sktime 兼容格式的时间序列,可选(默认=None)时间序列在

用于预测的外生时间序列。应与 fit 中的 y 具有相同的类型(SeriesPanelHierarchical)。如果 self.get_tag("X-y-must-have-same-index"),则 X.index 必须包含 fh 索引引用。

covbool, 可选 (默认=False)

如果为 True,则计算协方差矩阵预测。如果为 False,则计算边际方差预测。

返回:
pred_var : pd.DataFrame, 格式取决于 cov 变量pd.DataFrame,格式依赖于
如果 cov=False:
列名与在 fit/update 中传递的 y 完全相同。

对于无名称的格式,列索引将是一个 RangeIndex。

行索引为 fh,附加级别等于实例级别,

从 y 中可以看出,如果 y 在拟合中是面板或分层的。

条目是变异预测,对于列索引中的变量。给定变量和fh索引的变异预测是一种预测

给定观测数据,计算该变量和索引的方差。

如果 cov=True:
列索引是一个多重索引:第一层是变量名称(如上所示)

2级是fh。

行索引为 fh,附加级别等于实例级别,

从 y 中可以看出,如果 y 在拟合中是面板或分层的。

条目是(共)方差预测,对于列索引中的变量,并且

行和列中时间索引之间的协方差。

注意:不同变量之间不返回协方差预测。

reset()[源代码]#

将对象重置为初始化后的干净状态。

使用 reset,使用当前的超参数值(get_params 的结果)运行 __init__。这将移除任何对象属性,除了:

  • 超参数 = __init__ 的参数

  • 包含双下划线的对象属性,即字符串”__”

类和对象方法,以及类属性也不受影响。

返回:
自身

将类的实例重置为干净的初始化后状态,但保留当前的超参数值。

注释

等同于 sklearn.clone 但覆盖 self。在调用 self.reset() 之后,self 的值等于 type(self)(**self.get_params(deep=False))

save(path=None, serialization_format='pickle')[源代码]#

将序列化的自身保存到类字节对象或(.zip)文件中。

行为:如果 path 为 None,则返回内存中的序列化自身;如果 path 是一个文件位置,则将自身存储在该位置作为一个 zip 文件。

保存的文件是包含以下内容的zip文件:_metadata - 包含自身的类,即 type(self) _obj - 序列化的自身。此类使用默认的序列化(pickle)。

参数:
路径无或文件位置(字符串或路径)

如果为 None,则将 self 保存到内存对象中;如果为文件位置,则将 self 保存到该文件位置。如果:

path=”estimator” 则会在当前工作目录下生成一个 zip 文件 estimator.zip。path=”/home/stored/estimator” 则会在 /home/stored/ 目录下存储一个 zip 文件 estimator.zip

serialization_format: str, default = “pickle”

用于序列化的模块。可用选项有 “pickle” 和 “cloudpickle”。请注意,非默认格式可能需要安装其他软依赖项。

返回:
如果 path 为 None - 内存中序列化的 self
如果 path 是文件位置 - 带有文件引用的 ZipFile
score(y, X=None, fh=None)[源代码]#

使用 MAPE(非对称)对地面实况进行分数预测。

参数:
ypd.Series, pd.DataFrame, 或 np.ndarray (一维或二维)

时间序列评分

fhint, list, array-like 或 ForecastingHorizon, 可选 (默认=None)

预测者通过前瞻的步骤来预测未来。

Xpd.DataFrame, 或 2D np.array, 可选 (默认=None)

外生时间序列评分,如果 self.get_tag(“X-y-must-have-same-index”),则 X.index 必须包含 y.index

返回:
分数浮动

self.predict(fh, X) 相对于 y_test 的 MAPE 损失。

set_config(**config_dict)[源代码]#

将配置标志设置为给定值。

参数:
config_dictdict

配置名称 : 配置值对的字典。有效的配置、值及其含义如下所示:

显示str, “diagram” (默认), 或 “text”

jupyter 内核如何显示实例

  • “diagram” = html 盒子图表示

  • “text” = 字符串打印输出

print_changed_onlybool, 默认=True

是否仅打印与默认值不同的自身参数(False),或打印所有参数名称和值(False)。不嵌套,即仅影响自身,不影响组件估计器。

警告str, “on” (默认), 或 “off”

是否引发警告,仅影响来自 sktime 的警告

  • “on” = 将引发来自 sktime 的警告

  • “off” = 不会从 sktime 引发警告

后端:并行str, 可选, 默认=”None”

在广播/矢量化时用于并行化的后端,可以是以下之一

  • “None”: 顺序执行循环,简单的列表推导

  • “loky”、“multiprocessing” 和 “threading”:使用 joblib.Parallel

  • “joblib”:自定义和第三方 joblib 后端,例如 spark

  • “dask”: 使用 dask,需要在环境中安装 dask

backend:parallel:paramsdict, 可选, 默认={} (未传递参数)

传递给并行化后端的附加参数作为配置。有效键取决于 backend:parallel 的值:

  • “None”: 没有额外参数,backend_params 被忽略

  • “loky”, “multiprocessing” 和 “threading”: 默认的 joblib 后端 任何有效的 joblib.Parallel 键都可以在这里传递,例如 n_jobs,除了 backend 直接由 backend 控制。如果未传递 n_jobs,它将默认为 -1,其他参数将默认为 joblib 默认值。

  • “joblib”:自定义和第三方 joblib 后端,例如 spark。任何对 joblib.Parallel 有效的键都可以在这里传递,例如,n_jobsbackend 在这种情况下必须作为 backend_params 的键传递。如果未传递 n_jobs,它将默认为 -1,其他参数将默认为 joblib 的默认值。

  • dask:可以传递任何 dask.compute 的有效键,例如 scheduler

记住数据bool, 默认=True

是否在 fit 中存储 self._X 和 self._y,并在 update 中更新。如果为 True,则存储并更新 self._X 和 self._y。如果为 False,则不存储和更新 self._X 和 self._y。这在使用 save 时减少了序列化大小,但 update 将默认执行“什么都不做”而不是“重新拟合所有已见数据”。

返回:
self自我引用。

注释

更改对象状态,将 config_dict 中的配置复制到 self._config_dynamic。

set_params(**params)[源代码]#

设置此对象的参数。

该方法适用于简单的估计器以及复合对象。参数键字符串 <component>__<parameter> 可以用于复合对象,即包含其他对象的对象,以访问组件 <component> 中的 <parameter>。如果这使得引用明确,例如没有两个组件的参数名称相同,则也可以使用不带 <component>__ 的字符串 <parameter>

参数:
**参数dict

BaseObject 参数,键必须是 <组件>__<参数> 字符串。如果 get_params 键中唯一,__ 后缀可以别名为完整字符串。

返回:
self引用自身(在参数设置之后)
set_random_state(random_state=None, deep=True, self_policy='copy')[源代码]#

为 self 设置 random_state 伪随机种子参数

通过 estimator.get_params 查找名为 random_state 的参数,并通过 set_params 将它们设置为由 random_state 派生的整数。这些整数通过 sample_dependent_seed 的链哈希采样获得,并保证种子随机生成器的伪随机独立性。

根据 self_policy 应用于 estimator 中的 random_state 参数,并且仅当 deep=True 时应用于剩余的组件估计器。

注意:即使 self 没有 random_state,或者没有任何组件有 random_state 参数,也会调用 set_params。因此,set_random_state 将重置任何 scikit-base 估计器,即使那些没有 random_state 参数的估计器。

参数:
random_stateint, RandomState 实例或 None, 默认=None

伪随机数生成器,用于控制随机整数的生成。传递整数以在多次函数调用中获得可重复的输出。

深度bool, 默认=True

是否在子估计器中设置随机状态。如果为 False,则仅设置 selfrandom_state 参数(如果存在)。如果为 True,则还会在子估计器中设置 random_state 参数。

self_policystr, 可选值为 {“copy”, “keep”, “new”}, 默认值为 “copy”
  • “复制” : estimator.random_state 被设置为输入 random_state

  • “保持” : estimator.random_state 保持不变

  • “new” : estimator.random_state 被设置为一个新的随机状态,

源自输入 random_state,通常与它不同

返回:
self自我引用
set_tags(**tag_dict)[源代码]#

将动态标签设置为给定值。

参数:
**标签字典dict

标签名称:标签值对的字典。

返回:
自我

自我引用。

注释

通过在 tag_dict 中设置标签值,将对象状态更改为 self 中的动态标签。

update(y, X=None, update_params=True)[源代码]#

更新截止值,并可选地更新拟合参数。

如果没有实现特定估计器的更新方法,默认的回退方式如下:

  • update_params=True: 拟合所有迄今为止观察到的数据

  • update_params=False: 更新截止并仅记住数据

状态要求:

需要状态为“已拟合”,即 self.is_fitted=True

self 中的访问:

  • 以 “_” 结尾的拟合模型属性

  • self.cutoff, self.is_fitted

写给自己:

  • self.cutoff 更新为在 y 中看到的最新索引。

  • 如果 update_params=True,则更新以 “_” 结尾的拟合模型属性。

参数:
y : 以 sktime 兼容数据容器格式存储的时间序列。时间序列在

用于更新预测器的时间序列。

sktime 中的单个数据格式被称为 mtype 规范,每个 mtype 实现了一个抽象的 scitype

  • Series 类型 = 单个时间序列,传统预测。pd.DataFrame, pd.Series, 或 np.ndarray (1D 或 2D)

  • Panel 类型 = 时间序列集合,全局/面板预测。pd.DataFrame 带有 2 级行 MultiIndex (实例, 时间)3D np.ndarray (实例, 变量, 时间)list 类型的 Series pd.DataFrame

  • Hierarchical 类型 = 分层集合,用于分层预测。pd.DataFrame 具有3个或更多级别的行 MultiIndex (hierarchy_1, ..., hierarchy_n, time)

关于数据格式的更多细节,请参阅关于 mtype 的术语表。关于使用方法,请参阅预测教程 examples/01_forecasting.ipynb

X : sktime 兼容格式的时间序列,可选(默认=None)。时间序列在

用于更新模型拟合的外生时间序列应与 y 具有相同 scitype`(``Series`PanelHierarchical)。如果 self.get_tag("X-y-must-have-same-index"),则 X.index 必须包含 y.index

更新参数bool, 可选 (默认=True)

是否应更新模型参数。如果 False,则仅更新截止值,模型参数(例如,系数)不会更新。

返回:
self自我引用
update_predict(y, cv=None, X=None, update_params=True, reset_forecaster=True)[源代码]#

在测试集上迭代地进行预测并更新模型。

简写形式,用于执行多个 update / predict 操作链,基于时间分割器 cv 进行数据回放。

与以下相同(如果只有 ycv 是非默认值):

  1. self.update(y=cv.split_series(y)[0][0])

  2. 记得 self.predict() (稍后在单批次中返回)

  3. self.update(y=cv.split_series(y)[1][0])

  4. 记得 self.predict() (稍后在单批次中返回)

  5. 等等

  6. 返回所有记住的预测

如果没有实现特定估计器的更新方法,默认的回退方式如下:

  • update_params=True: 拟合所有迄今为止观察到的数据

  • update_params=False: 更新截止并仅记住数据

状态要求:

需要状态为“已拟合”,即 self.is_fitted=True

self 中的访问:

  • 以 “_” 结尾的拟合模型属性

  • self.cutoff, self.is_fitted

写入自身(除非 reset_forecaster=True):
  • self.cutoff 更新为在 y 中看到的最新索引。

  • 如果 update_params=True,则更新以 “_” 结尾的拟合模型属性。

如果 reset_forecaster=True,则不更新状态。

参数:
y : 以 sktime 兼容数据容器格式存储的时间序列。时间序列在

用于更新预测器的时间序列。

sktime 中的单个数据格式被称为 mtype 规范,每个 mtype 实现了一个抽象的 scitype

  • Series 类型 = 单个时间序列,传统预测。pd.DataFrame, pd.Series, 或 np.ndarray (1D 或 2D)

  • Panel 类型 = 时间序列集合,全局/面板预测。pd.DataFrame 带有 2 级行 MultiIndex (实例, 时间)3D np.ndarray (实例, 变量, 时间)list 类型的 Series pd.DataFrame

  • Hierarchical 类型 = 分层集合,用于分层预测。pd.DataFrame 具有3个或更多级别的行 MultiIndex (hierarchy_1, ..., hierarchy_n, time)

关于数据格式的更多细节,请参阅关于 mtype 的术语表。关于使用方法,请参阅预测教程 examples/01_forecasting.ipynb

cv继承自 BaseSplitter 的时间交叉验证生成器,可选

例如,SlidingWindowSplitterExpandingWindowSplitter;默认 = ExpandingWindowSplitter 且 initial_window=1,默认情况下 = y/X 中的单个数据点被逐个添加并进行预测,initial_window = 1step_length = 1fh = 1

Xsktime 兼容格式的时间序列,可选(默认=None)

用于更新和预测的外生时间序列 应与 fit 中的 y 具有相同的类型(SeriesPanelHierarchical)。如果 self.get_tag("X-y-must-have-same-index"),则 X.index 必须包含 fh 索引引用。

更新参数bool, 可选 (默认=True)

是否应更新模型参数。如果 False,则仅更新截止值,模型参数(例如,系数)不会更新。

重置预测器bool, 可选 (默认=True)
  • 如果为真,将不会改变预测器的状态,即,更新/预测序列在副本上运行,并且截止点、模型参数、数据内存的自身状态不会改变。

  • 如果为 False,将在运行 update/predict 序列时更新自身,就像直接调用 update/predict 一样。

返回:
y_pred从多个分割批次中汇总点预测的对象

格式取决于对(截止点,绝对水平)的总体预测

  • 如果绝对水平点的集合是唯一的:类型是 sktime 兼容数据容器格式的时间序列 输出中抑制了截止点 与最近传递的 y 具有相同的类型:Series, Panel, Hierarchical 科学类型,相同格式(见上文)

  • 如果绝对地平线点的集合不是唯一的:类型是 pandas DataFrame,行和列索引为时间戳 行索引对应于从列索引预测的截止点 列索引对应于预测的绝对地平线 条目是从行索引预测的列索引的点预测 如果未在该(截止,地平线)对上进行预测,则条目为 nan

update_predict_single(y=None, fh=None, X=None, update_params=True)[源代码]#

用新数据更新模型并进行预测。

此方法对于在单一步骤中进行更新和预测非常有用。

如果没有实现特定估计器的更新方法,默认的回退操作是先更新,然后预测。

状态要求:

需要状态为“已拟合”。

self 中的访问:

以“_”结尾的拟合模型属性。指向已见数据的指针,self._y 和 self.X self.cutoff, self._is_fitted 如果 update_params=True,则以“_”结尾的模型属性。

写给自己:

通过追加行来更新 self._y 和 self._X 为 yX。将 self.cutoff 和 self._cutoff 更新为在 y 中看到的最后一个索引。如果 update_params=True,

更新以“_”结尾的拟合模型属性。

参数:
y : 以 sktime 兼容数据容器格式存储的时间序列。时间序列在

用于更新预测器的时间序列。

sktime 中的单个数据格式被称为 mtype 规范,每个 mtype 实现了一个抽象的 scitype

  • Series 类型 = 单个时间序列,传统预测。pd.DataFrame, pd.Series, 或 np.ndarray (1D 或 2D)

  • Panel 类型 = 时间序列集合,全局/面板预测。pd.DataFrame 带有 2 级行 MultiIndex (实例, 时间)3D np.ndarray (实例, 变量, 时间)list 类型的 Series pd.DataFrame

  • Hierarchical 类型 = 分层集合,用于分层预测。pd.DataFrame 具有3个或更多级别的行 MultiIndex (hierarchy_1, ..., hierarchy_n, time)

关于数据格式的更多细节,请参阅关于 mtype 的术语表。关于使用方法,请参阅预测教程 examples/01_forecasting.ipynb

fh : int, list, np.array 或 ForecastingHorizon,可选(默认=None)int, list, np.array 或

预测时间范围编码了要预测的时间戳。如果已经在 fit 中传递,则不应再传递。如果在 fit 中未传递,则必须传递,不可选。

Xsktime 兼容格式的时间序列,可选(默认=None)

用于更新和预测的外生时间序列 应与 fit 中的 y 具有相同的类型(SeriesPanelHierarchical)。如果 self.get_tag("X-y-must-have-same-index"),则 X.index 必须包含 fh 索引引用。

更新参数bool, 可选 (默认=True)

是否应更新模型参数。如果 False,则仅更新截止值,模型参数(例如,系数)不会更新。

返回:
y_predsktime 兼容数据容器格式中的时间序列

fh 处的点预测,索引与 fh 相同。y_pred 与最近传递的 y 具有相同类型:SeriesPanelHierarchical 科学类型,格式相同(见上文)