Что такое временная последовательность

Временной ряд

Временной ряд — это упорядоченная последовательность значений какого-либо показателя за несколько периодов времени. Основная характеристика, которая отличает временной ряд от простой выборки данных, — указанное время измерения или номер изменения по порядку.

Пример временного ряда: биржевой курс.

Пример выборки данных: электронные почты клиентов магазина.

Где применяются временные ряды

Временные ряды используются для аналитики и прогнозирования, когда важно определить, что будет происходить с показателями в ближайший час/день/месяц/год: например, сколько пользователей скачают за день мобильное приложение. Показатели для составления временных рядов могут быть не только техническими, но и экономическими, социальными и даже природными.

Прогнозирование временных рядов

Модели ARMA и ARIMA

Они сыграли фундаментальную роль в обработке сигналов связи во время Второй мировой войны. После их начали использовать в анализе временных рядов в 1970 году.

ARMA (Autoregressive Moving Average) — авторегрессионная модель скользящей средней.

ARIMA (Autoregressive Integrated Moving Average) — авторегрессионная интегрированная модель скользящей средней.

AR → Авторегрессионная модель

В ней значения в будущем определяются как значения из прошлого, умноженные на коэффициенты.

Это относится к различным методам вычисления различий между последовательными наблюдениями для получения стационарного процесса из нестационарного.

MA → Модель скользящей средней

Это регрессионная модель, которая использует прошлые ошибки прогноза для прогнозирования интересующей переменной.

Для работы с временными рядами с сезонными компонентами используется SARIMA (интегрированное скользящее среднее сезонной авторегрессии). Это расширение модели ARIMA, добавляющее в нее сезонные условия.

Data Scientist с нуля

Получите востребованные IT-навыки за один год и станьте перспективным профессионалом. Мы поможем в трудоустройстве. Дополнительная скидка 5% по промокоду BLOG.

Prophet

Prophet разработан командой Facebook Core Data Science и представляет собой инструмент с открытым исходным кодом для бизнес-прогнозирования. Модель Prophet основана на трех переменных:

g (t) — тренд. Логистическая функция позволяет моделировать рост с насыщением, когда при увеличении показателя снижается темп его роста.

s (t) — сезонность отвечает за моделирование периодических изменений, связанных с недельной и годовой сезонностью.

h (t) — праздники и события. Учитываются аномальные дни, которые не влияют на сезонность.

ε(t) — ошибка. Содержит информацию, которую модель не учитывает.

У Prophet существует больше инструментов для обработки и сортировки данных по сезонности, чем у SARIMA. Такое преимущество позволяет анализировать временные ряды с различной сезонностью — неделей, месяцем, кварталом или годом.

Прогноз по методу экспоненциального сглаживания

Преимущество этого метода — возможность сделать прогноз на длительный период. Математически экспоненциальное сглаживание выражается так:

a (alfa) — коэффициент сглаживания, который принимает значения от 0 до 1. Он определяет, насколько продолжительность изменит существующие значения в базе данных.

x — текущее значение временного ряда (например, объем продаж).

y — сглаженная величина на текущий период.

t — значение тренда за предыдущий период.

Пример экспоненциального сглаживания:

Голубая линия на графике — это исходные данные, темно-синяя линия представляет экспоненциальное сглаживание временного ряда с коэффициентом сглаживания 0,3, а оранжевая линия использует коэффициент сглаживания 0,05. Чем меньше коэффициент сглаживания, тем более плавным будет временной ряд.

Временные ряды и их характеристики

Предполагается, что временные ряды генерируются регулярно, но на практике это не всегда так. В нерегулярных рядах измерения нельзя провести через одинаковые промежутки времени. Примером нерегулярного временного ряда является пополнение банковской карты.

Типы временных рядов

Помимо регулярности, временные ряды делятся на детерминированные и недетерминированные.

Детерминированный временной ряд — ряд, в котором нет случайных аспектов или показателей: он может быть выражен формулой. Это значит, что мы можем проанализировать, как показатели вели себя в прошлом, и точно прогнозировать их поведение в будущем.

Недетерминированный временной ряд имеет случайный аспект и прогнозирование будущих действий становится сложнее. Природа таких показателей случайна.

Стационарные и нестационарные ряды

На наблюдение за показателями и их систематизацией влияют тенденции и сезонные эффекты. От этих условий зависит сложность моделирования системы прогнозирования. Временные ряды можно разделить по наличию или отсутствию тенденций и сезонных эффектов на стационарные и нестационарные.

В стационарных временных рядах статистические свойства не зависят от времени, поэтому результат легко предсказать. Большинство статистических методов предполагают, что все временные ряды должны быть стационарными. Пример стационарных временных рядов — рождаемость в России. Конечно, она зависит от множества факторов, но ее спад или рост возможно предсказать: у рождаемости нет ярко выраженной сезонности.

В нестационарных временных рядах статистические свойства меняются со временем. Они показывают сезонные эффекты, тренды и другие структуры, которые зависят от временного показателя. Пример — международные перелеты авиакомпаний. Количество пассажиров на тех или иных направлениях меняется в зависимости от сезонности.

Для классических статистических методов удобнее создавать модели стационарных временных рядов. Если прослеживается четкая тенденция или сезонность во временных рядах, то следует смоделировать эти компоненты и удалить их из наблюдений.

Прогнозирование временных рядов — популярная аналитическая задача, которую используют в разных сферах жизни — бизнесе, науке, исследованиях общества и потребительского поведения. Прогнозы используются для предсказания, например, сколько серверов понадобится онлайн-магазину, когда спрос на товар вырастет.

Освойте необходимые навыки и инструменты и пройдите через все этапы работы над аналитическим проектом. Дополнительная скидка 5% по промокоду BLOG.

Источник

Временная последовательность

Хотя эта задача кажется вроде бы элементарной, просто удивительно, как часто совершаются ошибки при описании хронологической последовательнос­ти шагов. Соответственно, этот самый распространенный логический недоста­ток вы, скорее всего, обнаружите и в своих записях. Выход здесь довольно прост. Когда вы используете временную последовательность для выстраивания идей в группе, включите свое воображение и наглядно представьте самого себя совершающим предполагаемые шаги.

Спросите себя: «Что я сделаю сначала, если собираюсь добиться этого ре­зультата? Что затем?» Отвечая на эти вопросы, вы быстро обнаружите, где сби­лись с мысли и нарушили логическую последовательность. Или же поймете, что объединяете в группу идеи, не связанные во времени между собой, то есть ошибаетесь.

Незавершенное установление порядка

Постарайтесь критически оценить предлагаемый логический порядок в следующем примере.

Стратегическое планирование включает в себя использование времен-ного цикла:

Разработку стратегии для создания удовлетворяющих потребность товаров/услуг.

Реакция рынка и быстрый рост.

Замедление роста, наивысший уровень развития и зрелость.

Получение большого количества денег.

Оказывается, автор объединил в группу три действия, которые предприни­мает компания и четыре результата. Задумайтесь на секунду, и вы сразу же пой­мете, что на самом деле четыре шага из семи описывают нормальную кривую жизненного цикла товара/услуги:

Спутанная логика

Выше был приведен относительно простой пример незавершенного поряд­ка. Но те же приемы критической оценки подходят и для тех случаев, где мысли спутаны и плохо соединены логически. Например:

Оценка успешности бизнеса

Во многом зависит от творческих подходов.

Сегментирование потребностей рынка.

Сегментация предложения. Изменения во времени.

Начальные или более поздние стадии жизненного цикла.

Отсутствие монопольного положения на существующих рынках.

Определяется сильными сторонами нашего позиционирования отно-сительно конкурентов.

А теперь лучше, не правда ли?

Оценка успешности бизнеса требует точного анализа:

во-первых, сегментов рынка;

во-вторых, тех позиций, которые занимает компания в каждом сегменте по сравнению с конкурентами;

в-третьих, изменений в позиционировании компании стечением времени.

Ложное объединение в группы

Вы оценили, как эффективно работают приемы критического мышления, ког­да налицо спутанная логика. Не менее эффективно они позволяют установить оплошность, когда вы произвольно соединили идеи, относящиеся к разным группам, как в этом примере:

Традиционная оценка эффективности инвестиций строится на сравнении бу-дущих прибылей и вероятных издержек.

Такая оценка зачастую технически не обоснована.

Оценка строится на упрощенных концепциях.

Оценка ведет к неверным рекомендациям.

Может ли мне хоть один умник сказать наверняка: эти соображения располо­жены в порядке значимости? Во временной последовательноаи? В структурном порядке? Или ни в одном из перечисленных? Если вы критически подойдете к списку и здраво его оцените, то сразу же поймете, что третье соображение яв­ляется следствием первых двух. То есть автор, кажется, хотел сказать:

Оценка инвестиций при помощи сравнения будущих доходов с возможными издержками ведет к неверным рекомендациям.

Концепция сама по себе упрощена.

Такой подход технически необоснован.

Иногда вы будете замечать, как временная последовательность налага­ется на существующую структуру таким образом, что последняя начинает дик­товать число и очередность шагов. К формированию структурного порядка мы теперь и перейдем.

Структурный порядок

Начнем с определения. Что такое структурный порядок? Это логический по­рядок, который отражает именно то, что вы представляете наглядно или изобрази­ли (диаграмма или карта, рисунок или фотография). Изображенное или пред­ставленное «нечто» может быть реальным или концептуальным, объектом или процессом. Однако «нечто» обязательно должно быть разделено на вполне внятные части.

Создание структуры

Разделяя целое на части, вы должны быть уверены в том, что соблюдаются следующие правила:

• взаимное исключение всех частей,

• исчерпывающее дополнение в границах целого.

Чтобы легче запомнить, можно воспользоваться мнемоническим сокраще­нием: ВИИД («взаимное исключение, исчерпывающее дополнение»). Так вот, со­здавая любую организационную структуру на предприятии, вы автоматически контролируете выполнение этих правил (как на рис. 29). Взаимное исключение здесь означает, что отдел по производству автопокрышек не дублирует функ­ции отдела по производству посуды, а отдел по производству спортивного обо­рудования не дублирует функции двух первых отделов. Исчерпывающее допол­нение означает, что эти три отдела целиком описывают структуру компании «Акрон автопокрышки и резиновые изделия», и кроме них никаких других «партизанских» отделов нет.

И снова коварнейший вопрос. Как определить, какой порядок расположе­ния частей принят на схеме или диаграмме? Этот вопрос регулярно возникает у всех, кому приходится описывать структуру организации или компании. Чаще всего это порядок типовых блоков в организационной схеме, который отражает использованные вами принципы разделения на части.

Рис. 29. Типичная организационная диаграмма

Функционирование компании можно охарактеризовать следующими способами:

— разделение по функциональным направлениям деятельности (например: исследования, маркетинг, производство);

— по регионам, в которых работает компания (например, восточные регио-ны, центральные, западные);

— по направлениям деятельности, связанным с конкретным товаром, рын-ком, потребителями (автопокрышки, посуда, спортивное оборудование).

· Если вы разделяете, чтобы подчеркнуть направления деятельности, по-рядок определяется производственным процессом, и направления вы-страиваются во временной последовательности,

· Если вы разделяете, чтобы выделить местоположение, регионы вы-страиваются в структурном порядке, отражающем географические реалии,

· Если вы разделяете, чтобы определить направления, связанные с конк-ретным товаром/услугой, то это будет ранжирующий порядок, определяемый степенью важности (например, продажи, инвестиции).

Используя эти правила, вы легко и непринужденно создадите, к примеру, следующий список департаментов в новой структуре городского управления:

1. Обслуживание недвижимости.

6. Охрана окружающей среды.

Вы перечислили те сферы деятельности, за которые, по вашему мнению, отве­чает муниципалитет. Расставили их в таком порядке, в каком их следовало бы рассматривать любому городскому начальству, осуществляющему антикризис­ные мероприятия по повышению уровня жизни горожан. Заставляя себя крити­чески оценивать порядок группирования идей или суждений, особенно когда вы создаете структуру для новой организации, вы сможете проконтролировать, не упустили ли из виду какую-нибудь важную часть, необходимую для дости­жения поставленных вами целей.

При разделении вещей или динамических процессов, отличающихся от ста­тических компаний/организаций, вам предстоит разобраться в том, как эти вещи работают или процессы идут. В этом случае вы исходите из последова­тельностей рабочих операций и показываете части целого в порядке, в котором совершается работа или идет процесс. Например, обрисовывая работу радар­ной системы, вы располагаете ее части согласно их функциональному назначе­нию.

2. Радиочастотный излучатель.

3. Антенна с соответствующим сканирующим устройством.

Модулятор преобразует сигнал, который передает излучатель. Антенна посылает сигнал в виде луча, отражение которого приемник превращает в сиг­нал, преобразуемый индикатором в доступные данные. Вот видите, как все просто. Не обязательно быть радиоинженером.

Описание структуры

Когда структура определена, ее необходимо запротоколировать. Для этого описывайте каждую часть в порядке, в котором она появляется: сверху вниз и слева направо. Этим естественным приемом описания стоит пользоваться, когда вы имеете дело с техническими устройствами наподобие того же радара или частями технического и машиностроительного оборудования.

Однако вы можете уйти от механического перечисления и учесть внут­реннюю динамику. Чтобы показать, как это сделать, обратимся к рис. 30, где изображена карта пустыни Синай. Под картой дается ее подробное опи­сание.

Дабы превратить старую громоздкую структуру в новую, вы рекомен­дуете осуществить четыре изменения. В каком порядке вы их изложите? Все реформы имеют равную значимость, поэтому вы не можете предста­вить их в порядке ранжирования. Они, по крайней мере, теоретически мо­гут случиться одновременно, поэтому последовательность во времени также не проходит.

На любой карте Средиземного моря Синайский полуостров кажется цент­ральным, а его острый угол воспринимается как клин, вбитый для того, что­бы отделить Африку от Арабской Азии. В зависимости от политических взглядов и предпочтений этот полуостров воспринимается по-разному: как восточный форпост Египта, святая часть египетской души, отделенная от родины чуть больше ста лет назад Суэцким каналом; как естественная и логически оправданная южная граница Израиля, завершающая пустыню Негев; как северный оплот Саудовской Аравии, отделенный от страны за­ливом Акаба; или просто как древний естественный мост, соединяю­щий Восток и Запад и служивший дорогой для караванов и враждующих армий.

Наиболее разумным в этом случае станет порядок, в котором вы представ­ляете элементы обновленной структуры на чистом листе бумаги. Вы просто бу­дете говорить о них читателю последовательно. Примерно так: «Для начала я бы предложил объединить существующие департаменты в те шесть, что ука­заны на схеме, затем объединил бы исполнительный и финансовый комитеты. После этого создал бы два подразделения, поддерживающих работу едино­го комитета, и, наконец, создал бы административный отдел, необходимый для организации бесперебойного документооборота».

Организация структуры

Вы можете использовать концепцию структурного упорядочения, чтобы ра­зобраться в логических ошибках, допущенных при объединении идей в груп­пы. Предположим, вам представлена на утверждение следующая последова­тельность шагов:

«Здесь представлены задачи, которым, согласно нашему пониманию, необходимо уделить первоочередное внимание:

1. Пересмотреть и проанализировать сферу деятельности, направленную
на техническое обслуживание и конструктивное обеспечение.

2. Определить, позволяют ли существующие организационные и управлен-
ческие возможности гибко реагировать на проблемы, с которыми стал-
киваются инженерные работники, и на запросы клиентов.

3. Пересмотреть и проанализировать сферы предварительных инженер-
ных разработок, дизайна дороги мостов, загрязнения окружающей сре-
ды, выдачи прав на управление транспортом, управления транспортны-
ми потоками.

4. Критически оценить и проанализировать организационную структуру
Департамента.

5. Выявить возможности и недостатки каждой из вышеуказанных облас-
тей анализа».

Почему такой логический порядок? Откуда вообще эти идеи? Вы видите, что пятый пункт как бы сам по себе отсылает ко всем прочим, поэтому может быть запросто исключен из списка. Теперь попробуем лаконично сократить постановку задач, о которых говорит автор.

1. Техническое обслуживание и конструктивное обеспечение.

2. Повседневные операции.

3. Предварительные инженерные разработки, дизайн мостов и дорог, права на управление автотранспортом, загрязнение окружающей среды, управление движением.

4. Организационная структура.

Если бы мы попытались связать все это в рамках дорожного строительства или подобных процессов, вы, скорее всего, распознали бы следующие этапы:

3. Производство работ.

4. Техническое обслуживание

Мы могли бы выдвинуть реалистичную гипотезу, что автор записки хотел ска­зать о необходимости оценить организационные возможности Департамента и определить, соответствуют ли они задаче поддержания должной активности в четырех вышеупомянутых производственных стадиях.

Ранжирующий порядок

Наконец мы перешли к ранжирующему порядку или логическому порядку взаимной значимости. Он используется при объединении в группы таких идей или суждений, которые вы уже выделили как подобные, схожие, потому что они обладают какой-то общей характеристикой. Например: три проблемы, че-тыре причины, пять вариантов.

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все.

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.).

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры.

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

Источник

Временная последовательность

Хотя эта задача кажется вроде бы элементарной, просто удивительно, как часто совершаются ошибки при описании хронологической последовательности шагов. Соответственно, этот самый распространенный логический недостаток вы, скорее всего, обнаружите и в своих записях. Выход здесь довольно прост. Когда вы используете временную последовательность для выстраивания идей в группе, включите свое воображение и наглядно представьте самого себя совершающим предполагаемые шаги.

Спросите себя: «Что я сделаю сначала, если собираюсь добиться этого результата? Что затем?» Отвечая на эти вопросы, вы быстро обнаружите, где сбились с мысли и нарушили логическую последовательность. Или же поймете, что объединяете в группу идеи, не связанные во времени между собой, то есть ошибаетесь.

Незавершенное установление порядка

Постарайтесь критически оценить предлагаемый логический порядок в следующем примере.

Стратегическое планирование включает в себя использование временного цикла: