Временные ряды

AR / MA / ARIMA

AR / MA / ARIMA

классикаКлассика для коротких стационарных рядов; на богатых признаках проигрывает бустингу.

Классическое семейство: авторегрессия, скользящее среднее ошибок и их комбинация с дифференцированием.

Ключевые тезисы

  • Порядки (p, d, q) выбирают по ACF/PACF и информационным критериям.
  • Работает на коротких стационарных рядах, где нейросети переобучаются.
  • Даёт прозрачные доверительные интервалы прогноза.

Подробный разбор

2 подтем — раскройте любую, чтобы увидеть объяснение, формулы, примеры и интерактивные графики.

1

Три компонента модели

AR, I и MA по отдельности и вместе.

Обозначения
  • малая величина: шум, допуск или защита от деления на ноль
  • истинное значение целевой переменной
  • вероятность (или плотность распределения)
  • суммирование по всем перечисленным элементам
Обозначения
  • параметры модели
  • малая величина: шум, допуск или защита от деления на ноль
  • истинное значение целевой переменной
  • распределение, предсказанное моделью
  • суммирование по всем перечисленным элементам

AR говорит: «сегодняшнее значение зависит от прошлых значений». MA: «сегодняшнее значение зависит от прошлых ошибок прогноза». ARIMA() объединяет обе идеи на раз продифференцированном ряду.

2

Практика подбора

Как выбрать порядки и проверить результат.

  1. Привести ряд к стационарности, зафиксировать .
  2. Посмотреть ACF/PACF, наметить диапазон и .
  3. Перебрать сетку и выбрать по AIC/BIC (или воспользоваться auto_arima).
  4. Проверить остатки: они должны быть белым шумом — тест Люнга — Бокса не должен отвергать нулевую гипотезу.
На практике

ARIMA хорошо работает на коротких стационарных рядах с ясной структурой. При богатых внешних признаках (акции, погода, праздники) её почти всегда обыгрывает бустинг на лагах.

Связанные темы

Прогнозирование рядов

Stationarity85%

Стационарность · Временные ряды

Постоянство статистических свойств ряда во времени — предпосылка большинства классических моделей.

Autocorrelation85%

Автокорреляция · Временные ряды

Связь ряда с собственными прошлыми значениями — главный источник признаков и диагностики.

SARIMA85%

SARIMA · Временные ряды

ARIMA с явными сезонными компонентами — для рядов с недельной, месячной или годовой периодикой.

Exponential Smoothing85%

Экспоненциальное сглаживание · Временные ряды

Взвешивание прошлых наблюдений с экспоненциально убывающими весами; модель Хольта — Винтерса добавляет тренд и сезонность.

Prophet85%

Prophet · Временные ряды

Аддитивная модель тренда, сезонностей и праздников с упором на удобство для аналитика.

Feature-based forecasting85%

Прогноз через признаки · Временные ряды

Ряд превращается в табличную задачу: лаги, скользящие статистики, календарь — и дальше градиентный бустинг.

RNN/LSTM85%

RNN/LSTM для рядов · Временные ряды

Нейросети, обучаемые сразу на множестве связанных рядов, улавливают общие паттерны.

Transformer forecasting85%

Трансформеры для прогноза · Временные ряды

Внимание над длинными горизонтами: Informer, Autoformer, PatchTST, TFT.