SARIMA
ARIMA に季節性を加えたモデルです。毎年・毎週など決まった周期で繰り返す動きがあるデータに使います。
入出力
| ポート | 内容 |
|---|---|
| 入力データ | データ |
| 出力データ | データ |
| エラー情報 | データ |
Spark エンジンでは動きません。
入力の行はそのままでは残りません。 出力は実測値と予測値を縦に並べた別の表になります。
出力の形
出力は次の 4 列です。グループごとにモデルを作成するを使ったときは、グループの列がいちばん右に付きます。
| 列名 | 内容 |
|---|---|
カテゴリ | 実測 / 過去データ検証 / 予測 |
予測対象 | 予測した列の名前 |
| 日付列と同じ名前の列 | 日付 |
値 | 実測値または予測値 |
形も意味も AR と同じです。カテゴリ の 3 つの値の意味は AR で説明しています。
ARIMA と違い、過去データ検証 は 1 期目から出ます。 当てはめ値を期間全体で 実測 と比べられます。
2 つ目の エラー情報 には エラーメッセージ の列が入ります。エラーが 1 つも起きなかったときは、全てのグループで正常に終了しました という 1 行だけが入ります。
設定項目
- 予測対象列を選択必須
- 予測したい値の列。数値の列だけ選べます。複数選べます。
- 日付列を選択必須
- 時間の軸。日付・日付時間・時間の列だけ選べます。
- 自己回帰パラメータ(p)必須
- モデルの設定の下に出ます。何期前までの値を使うか。既定は
1。 - 差分の回数(d)必須
- 何回差分を取るか。既定は
1。 - 移動平均パラメータ(q)必須
- 何期前までの予測のずれを使うか。既定は
3。 - 周期成分(s)必須
- 何期で 1 周するか。既定は
7。 - 予測期間の設定必須
- 何期先まで予測するか。既定は
3。1 期の長さは、日付列の間隔そのものです。
オプション
- グループごとにモデルを作成する
- on にするとグルーピングする列を選択が出て、店舗ごと・商品ごとに別々のモデルを作ります。
- エラーを無視する
- on にすると、失敗したグループ・失敗した予測対象列を飛ばして続けます。
設定できるのは s だけで、季節の側の p・d・q は 1, 1, 1 に決め打ちです。 p d q は季節を除いた部分にだけ効きます。
入力データの前提
1 時点 1 行で、日付が連続している必要があります。前提と直し方は AR と同じです。入力の行順は問いません。 中で日付の昇順に並べ替えてから計算します。
周期成分(s)の決め方
データの 1 周期が何行分かを入れます。
| データ | s |
|---|---|
| 日次で週の波 | 7 |
| 月次で年の波 | 12 |
| 四半期で年の波 | 4 |
| 時間別で日の波 | 24 |
周期は 1 つしか指定できません。 週の波と年の波が両方あるときは prophet を使ってください。
エラーと対処
「エラーを無視する」を on にすると、途中で止まらずに済みます。 失敗した分は出力から抜け、理由が エラー情報 に入ります。ただしひとつも作れなかったときは「全てのグループでモデル作成に失敗しました」で止まります。
日付列に欠損値がある
処理対象列に欠損値が含まれています。欠損値を除外するか補完してください。
直し方 — 日付が空の行を欠損値処理で落としてください。
予測対象列に欠損値がある
処理対象列に欠損値が含まれています。欠損値を除外するか補完してください。
日付列でも予測対象列でも、画面に出る文面は同じです。 どちらの列が原因かはメッセージからは分かりません。
直し方 — 時系列に沿った欠損値処理で埋めてください。
予測対象列に数値以外がある
処理対象列に数値型以外のデータが含まれてます。型変換をするか、数値型以外の列を除去してください。
直し方 — 列の型変更で数値にしてください。
日付列の値が重複している
同じ日付の行が複数あるときに出ます。
{{index_label}}列の値が重複しています。集計するなどして重複をなくしてください。
直し方 — データ集計で日付をキーにまとめてください。
日付が連続していない
抜けている期間があるときに出ます。
{{index_label}}が連続ではありません。時系列データの補間をお試しください。
直し方 — 連続数値、日付の補間で抜けている日付の行を作り、時系列に沿った欠損値処理で値を埋めてください。
すべてのグループで失敗した
周期に対してデータが短いときによく出ます。
全てのグループでモデル作成に失敗しました。:
{{error_msg}}
直し方 — s を小さくするか、データの期間を増やしてください。グループごとに作っているなら、分け方を粗くして 1 グループあたりの行数を増やします。
選んだ列が入力にない
前のノードで列名を変えたり削除したりすると出ます。
対象の列が選択されていません。
対象の列が存在しません。
直し方 — 予測対象列を選択・日付列を選択・グルーピングする列を選択を選び直してください。
よく使う例
1. 曜日の波がある日次データ
土日に売上が上がる動きを予測に反映したいとき。
入力
| 日付 | 売上 |
|---|---|
| 2024-04-01 | 100 |
| 2024-04-02 | 95 |
| …(180 日分) | … |
設定
| 設定項目 | 値 |
|---|---|
| 予測対象列を選択 | 売上 |
| 日付列を選択 | 日付 |
| 周期成分(s) | 7 |
| 予測期間の設定 | 14 |
出力 — 予測 の 14 行に、曜日の山谷が出ます。
2. 月次で年の波を扱う
12 月に売上が跳ねる動きを織り込みたいとき。
入力
| 年月 | 売上 |
|---|---|
| 2022-01-01 | 100 |
| 2022-02-01 | 90 |
| …(36 か月分) | … |
設定
| 設定項目 | 値 |
|---|---|
| 周期成分(s) | 12 |
| 予測期間の設定 | 3 |
出力 — 年の山谷を含んだ 3 か月分の予測が出ます。実測 36 行・過去データ検証 36 行・予測 3 行の 75 行です(ARIMA と違い、過去データ検証 は 1 期目から出ます)。
データは 2 年分以上用意してください。1 年分でもエラーにはなりませんが、季節の形を 1 回しか見ていないので予測は当てになりません。
3. 店舗ごとに予測する
店舗別に季節性を含めて見たいとき。
入力
| 店舗 | 年月 | 売上 |
|---|---|---|
| 渋谷 | 2022-01-01 | 100 |
| 池袋 | 2022-01-01 | 50 |
設定
| 設定項目 | 値 |
|---|---|
| 周期成分(s) | 12 |
| グループごとにモデルを作成する | on(列に 店舗) |
| エラーを無視する | on |
出力 — 4 列に 店舗 が加わります。計算が収束しなかった店舗は出力から抜け、理由が エラー情報 に入ります。
4. 季節を抜いた動きだけを見たい
予測ではなく、「季節のせいでどれだけ上下しているか」を知りたいとき。
入力 — 例 2 と同じ
設定 — SARIMA ではなくトレンド成分・周期成分・残差へデータを分解するを使い、周期に 12 を指定します。
出力 — トレンド・周期・残差の 3 列が増え、季節の寄与をそのまま読み取れます。