概率协调
概率预测评估
Hierarchical Forecast 的协调与评估。
本 Notebook 提供了一个创建层次预测流程的分步指南。
在该流程中,我们将使用 HierarchicalForecast
和 StatsForecast
核心类来创建基本预测、协调和评估它们。
我们将使用 TourismL 数据集,该数据集总结了澳大利亚全国游客调查的大量数据。
大纲 1. 安装包 2. 准备 TourismL 数据集 - 读取和聚合 - StatsForecast 的基本预测 3. 协调 4. 评估
1. 安装 HierarchicalForecast
我们假设您已经安装了 StatsForecast 和 HierarchicalForecast,如果没有,请查看本指南以获取安装 HierarchicalForecast 的说明。
2. 准备 TourismL 数据集
2.1 读取层次数据集
unique_id | ds | y | |
---|---|---|---|
0 | total | 1998-03-31 | 84503 |
1 | total | 1998-06-30 | 65312 |
2 | total | 1998-09-30 | 72753 |
3 | total | 1998-12-31 | 70880 |
4 | total | 1999-03-31 | 86893 |
… | … | … | … |
3191 | nt-oth-noncity | 2003-12-31 | 132 |
3192 | nt-oth-noncity | 2004-03-31 | 12 |
3193 | nt-oth-noncity | 2004-06-30 | 40 |
3194 | nt-oth-noncity | 2004-09-30 | 186 |
3195 | nt-oth-noncity | 2004-12-31 | 144 |
2.2 StatsForecast 的基本预测
此单元使用 StatsForecast 的 AutoARIMA
计算 Y_df
中所有序列的基本预测 Y_hat_df
。此外,我们还为需要它们的那些方法获取了样本内预测 Y_fitted_df
。
3. 协调预测
定性评估,关于解析的分位数
4. 评估
级别 | 指标 | AutoARIMA/BottomUp | AutoARIMA/TopDown_method-average_proportions | AutoARIMA/TopDown_method-proportion_averages | AutoARIMA/MinTrace_method-ols | AutoARIMA/MinTrace_method-wls_var | AutoARIMA/MinTrace_method-mint_shrink | AutoARIMA/ERM_method-closed_lambda_reg-0.01 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
0 | 国家 | 1.777±0.0 | 2.488±0.0 | 2.752±0.0 | 2.752±0.0 | 2.569±0.0 | 2.775±0.0 | 3.427±0.0 | — |
2 | 国家/目的 | 1.777±0.0 | 1.726±0.0 | 3.181±0.0 | 3.169±0.0 | 2.184±0.0 | 1.876±0.0 | 1.96±0.0 | 3.067±0.0 |
4 | 国家/目的/州 | 1.777±0.0 | 0.881±0.0 | 1.657±0.0 | 1.652±0.0 | 0.98±0.0 | 0.857±0.0 | 0.867±0.0 | 1.559±0.0 |
6 | 国家/目的/州/城市非城市 | 1.777±0.0 | 0.95±0.0 | 1.271±0.0 | 1.269±0.0 | 1.033±0.0 | 0.903±0.0 | 0.912±0.0 | 1.635±0.0 |
8 | 总体 | 1.777±0.0 | 0.973±0.0 | 1.492±0.0 | 1.488±0.0 | 1.087±0.0 | 0.951±0.0 | 0.966±0.0 | 1.695±0.0 |
1 | 国家 | scaled_crps | 0.043±0.0009 | 0.048±0.0006 | 0.048±0.0006 | 0.05±0.0006 | 0.051±0.0006 | 0.053±0.0006 | 0.054±0.0009 |
3 | 国家/目的 | scaled_crps | 0.077±0.001 | — | 0.114±0.0003 | 0.112±0.0004 | 0.09±0.0013 | 0.087±0.0009 | 0.089±0.0009 |
5 | 国家/目的/州 | scaled_crps | 0.106±0.0013 | — | 0.165±0.0009 | 0.249±0.0004 | 0.247±0.0004 | 0.18±0.0018 | 0.169±0.0009 |
7 | 国家/目的/州/城市非城市 | scaled_crps | 0.169±0.0008 | 0.231±0.0021 | — | 0.218±0.0013 | 0.289±0.0004 | 0.286±0.0004 | 0.228±0.0018 |
9 | 总体 | scaled_crps | 0.217±0.0013 | 0.218±0.0011 | 0.302±0.0033 | — | 0.193±0.0011 | 0.266±0.0004 | 0.263±0.0004 |
参考文献
- Syama Sundar Rangapuram, Lucien D Werner, Konstantinos Benidis, Pedro Mercado, Jan Gasthaus, Tim Januschowski. (2021). “End-to-End Learning of Coherent Probabilistic Forecasts for Hierarchical Time Series”. 第 38 届国际机器学习大会 (ICML) 会议记录。
- Kin G. Olivares, O. Nganba Meetei, Ruijun Ma, Rohan Reddy, Mengfei Cao, Lee Dicker (2022). “Probabilistic Hierarchical Forecasting with Deep Poisson Mixtures”. 已提交给 International Journal Forecasting,工作论文可在 arxiv 获取。