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MCM-ICM_Toolkit/src/mcm_toolkit/models/timeseries.py
T

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Python
Raw Normal View History

"""时间序列(MCM C 必备)。
原建议列了 `moving_average` `weighted_moving_average` `holt_trend`
`seasonal_decompose` `lag_features` `forecast_interval` 等一堆函数,
但 statsmodels 已经全部提供,按它自己的原则("做薄封装,不要重写框架")
只保留三个真正有封装价值的入口。
"""
from __future__ import annotations
from typing import Any
__all__ = ["exponential_smoothing", "fit_arima", "forecast"]
def exponential_smoothing(series: Any, alpha: float | None = None, trend: str | None = None, seasonal: str | None = None, periods: int | None = None) -> Any:
"""指数平滑(底层 `statsmodels.tsa.holtwinters`)。
`alpha=None` 时自动用极大似然估计平滑系数——比自己拍脑袋定 `alpha` 靠谱。
Examples
--------
>>> r = exponential_smoothing(y, trend="add") # doctest: +SKIP
"""
# TODO(L1)
raise NotImplementedError
def fit_arima(series: Any, order: tuple[int, int, int] = (1, 1, 1), seasonal_order: tuple[int, int, int, int] | None = None, auto: bool = False) -> Any:
"""ARIMA 拟合。
Parameters
----------
auto:
`True` 时按 AIC 网格搜索 (p, d, q),省去手动定阶;
数据量大时较慢,比赛里建议先手动看一眼 ACF/PACF。
order:
`(p, d, q)`——自回归阶数、差分阶数、移动平均阶数。
Returns
-------
`Result`:`metrics={"aic", "bic"}`,`extras["model"]` 是 statsmodels 结果对象
(需要 `summary()`、残差诊断时直接拿)。
Notes
-----
ARIMA 要求序列**平稳**。`d` 是差分阶数,但差分会丢信息,
非平稳序列更推荐先看是不是有结构突变或季节成分。
"""
# TODO(L1)
raise NotImplementedError
def forecast(model: Any, steps: int, alpha: float = 0.05) -> Any:
"""向后预测 `steps` 步,并给出预测区间。
Returns
-------
`Result`:`data` 是含 `forecast / lower / upper` 三列的 DataFrame。
Notes
-----
**预测区间随步长急剧变宽是正常的**,不要只画中心线——
论文里只画一条线而不给区间,是很常见的扣分点。
"""
# TODO(L1)
raise NotImplementedError