Задачи временных рядов
В задачах машинного обучения с использованием временных рядов прогнозирование числовых показателей на определенные даты и время производится на основе исторических данных.
Сравнение задач регрессии и временных рядов
Задачи регрессии и временных рядов имеют ряд сходств, включая целевую переменную и сценарии использования. Существует также несколько различий между этими двумя типами задач.
Дополнительные сведения о задачах регрессии см. в разделе Задачи регрессии.
Сходства
-
Обе модели должны иметь целевой столбец числового типа.
-
Обе модели обычно используются в финансовых сценариях, связанных с прогнозированием продаж и денежных потоков.
Отличия
-
Задачи временных рядов поддерживают сгруппированные целевые показатели, в то время как задачи регрессии — нет (см. Компоненты задачи временных рядов). Сценарии с группами можно реализовать в задачах регрессии путем обучения нескольких различных моделей, выполнив глобальное обучение по группам.
-
Задачи временных рядов поддерживают сценарии, в которых переменные признака известны заранее — например, прогнозы погоды, запланированные рекламные скидки, а также даты будних, выходных или праздничных дней. Эти переменные признака известны как Будущие признаки.
-
Для задач временных рядов данные должны быть проиндексированы по дате или дате и времени с фиксированным временным интервалом. Кроме того, во время обучения и прогнозирования ожидается и генерируется различное содержимое данных (см. Подготовка набора данных для обучения и Подготовка набора данных для применения).
-
В задачах временных рядов прогнозируемые значения имеют прямую связь с датами и временем. В задачах регрессии прогнозируемые значения могут соответствовать или не соответствовать определенным датам и времени; даже если связь имеется, она не является прямой и явно не обозначается в выходных данных.
-
Используются различные алгоритмы (см. Общее представление об алгоритмах модели).
Пример временных рядов: «Будущие продажи»
В этом примере показаны данные, которые необходимо собрать и предоставить для задачи временных рядов. Чтобы узнать больше о разработке фреймворков для задач временных рядов, см. раздел Прогнозирование с помощью многомерных временных рядов.
В этом примере цель заключается в получении прогноза о ежедневных продажах на следующие четыре дня. Кроме того, необходимо составить прогноз на общие ежедневные продажи по каждому региону и группе продуктов. С учетом необходимости прогнозирования продаж по регионам и группам продуктов была поставлена задача многомерных временных рядов.
Для начала необходимо собрать и агрегировать данные для обучения модели. Условие: общая сумма продаж по региону и группе продуктов должна быть представлена за каждый день в течение определенного временного диапазона. Кроме того, желательно предоставить информацию о том, сколько продуктов в день доступно по акции в каждом регионе и в каждой группе.
| Дата | Продукты по акции | Регион | Группа продукта | Продажи |
|---|---|---|---|---|
| 2025-01-01 | 100 | Северная Америка | Бакалея | 99642.10 |
| 2025-01-01 | 31 | Южная Америка | Продукт | 34660.34 |
| 2025-01-01 | 11 | Северная Америка | Гастрономия | 60345.44 |
| 2025-01-01 | 14 | Южная Америка | Бакалея | 44603.33 |
| 2025-01-01 | 76 | Северная Америка | Продукт | 105844.44 |
| 2025-01-01 | 133 | Южная Америка | Гастрономия | 150385.44 |
| 2025-01-02 | 17 | Северная Америка | Бакалея | 80195.22 |
| 2025-01-02 | 35 | Южная Америка | Продукт | 61051.13 |
| 2025-01-02 | 24 | Северная Америка | Гастрономия | 55938.38 |
| 2025-01-02 | 118 | Южная Америка | Бакалея | 104823.33 |
| 2025-01-02 | 40 | Северная Америка | Продукт | 11111.12 |
| 2025-01-02 | 73 | Южная Америка | Гастрономия | 15493.33 |
Предположим, последняя дата, для которой доступны исторические данные, — 2025-10-09. Теоретически, после обучения, развертывания и прогнозирования с помощью модели временных рядов в этом сценарии можно ожидать следующие прогнозы.
| Дата | Продукты по акции | Регион | Группа продукта | Продажи |
|---|---|---|---|---|
| 2025-10-10 | 0 | Северная Америка | Бакалея | 193803.15 |
| 2025-10-10 | 14 | Южная Америка | Продукт | 76666.66 |
| 2025-10-10 | 55 | Северная Америка | Гастрономия | 30593.55 |
| 2025-10-10 | 2 | Южная Америка | Бакалея | 10549.33 |
| 2025-10-10 | 1341 | Северная Америка | Продукт | 100003.33 |
| 2025-10-11 | 0 | Южная Америка | Гастрономия | 70001.87 |
| 2025-10-11 | 0 | Северная Америка | Бакалея | 39522.11 |
| 2025-10-11 | 150 | Южная Америка | Продукт | 91859.30 |
| 2025-10-11 | 65 | Северная Америка | Гастрономия | 19583.55 |
| 2025-10-11 | 12 | Южная Америка | Бакалея | 194863.00 |
| 2025-10-11 | 70 | Северная Америка | Продукт | 140244.13 |
| 2025-10-11 | 15 | Южная Америка | Гастрономия | 76666.66 |
| 2025-10-12 | 20 | Северная Америка | Бакалея | 30593.55 |
| 2025-10-12 | 20 | Южная Америка | Продукт | 10549.33 |
| 2025-10-12 | 39 | Северная Америка | Гастрономия | 100003.33 |
| 2025-10-12 | 109 | Южная Америка | Бакалея | 105893.99 |
| 2025-10-12 | 37 | Северная Америка | Продукт | 80195.22 |
| 2025-10-13 | 75 | Южная Америка | Гастрономия | 61051.13 |
| 2025-10-13 | 190 | Северная Америка | Бакалея | 55938.38 |
| 2025-10-13 | 0 | Южная Америка | Продукт | 104823.33 |
| 2025-10-13 | 0 | Северная Америка | Гастрономия | 99105.99 |
| 2025-10-13 | 100 | Южная Америка | Бакалея | 130533.31 |
| 2025-10-13 | 0 | Северная Америка | Продукт | 67676.73 |
| 2025-10-13 | 14 | Южная Америка | Гастрономия | 100474.24 |