EnbPIForecaster#

class EnbPIForecaster(forecaster=None, bootstrap_transformer=None, random_state=None, aggregation_function='mean')[source]#

集成 Bootstrap 预测区间预测器。

该预测器结合了 sktime 预测器、tsbootstrap 自助法(bootstrappers)以及在 fortuna 中实现的 EnbPI 算法 [1],使用了这篇博客文章 [2] 中的教程。

该预测器类似于 bagging 预测器,并在内部执行以下步骤:对于训练

  1. 使用 tsbootstrap 转换器生成 Bootstrap 样本并返回原始时间序列的相应索引

  2. 在每个 Bootstrap 样本的前 n - max(fh) 个值上拟合一个预测器

  3. 使用每个预测器预测每个 Bootstrap 样本的最后 max(fh) 个值

对于预测
  1. 使用聚合函数对每个已拟合预测器的预测值进行平均

对于概率预测
  1. 使用聚合函数对每个已拟合预测器的预测值进行平均,计算点预测

  2. 将 Bootstrap 样本的索引、fit 调用中的预测结果、测试集的点预测以及所需的误差率传递给 EnbPI 算法以计算预测区间。有关 EnbPI 算法的更多信息,请参见参考文献和 aws-fortuna 中 EnbPI 类的文档。

参数:
forecaster估计器

用于拟合每个 Bootstrap 样本的基础预测器。

bootstrap_transformertsbootstrap.BootstrapTransformer

用于拟合目标序列以生成 Bootstrap 样本的转换器。

random_stateint, RandomState 实例或 None,默认 None

用于重现性的随机状态。

aggregation_functionstr,默认 “mean”

用于组合已拟合预测器预测结果的聚合函数。可以是 “mean” 或 “median”。

属性:
cutoff

截止点 = 预测器的“当前时间”状态。

fh

已传递的预测范围。

is_fitted

是否已调用 fit

参考文献

[1]

Chen Xu & Yao Xie (2021). 动态时间序列的共形预测区间。

时间序列。.. [R09383241d85a-2] Valeriy Manokhin, PhD, MBA, CQF. 揭秘 EnbPI:掌握共形预测预测(Demystifying EnbPI: Mastering Conformal Prediction Forecasting)

示例

>>> import numpy as np
>>> from tsbootstrap import MovingBlockBootstrap
>>> from sktime.forecasting.enbpi import EnbPIForecaster
>>> from sktime.forecasting.naive import NaiveForecaster
>>> from sktime.datasets import load_airline
>>> from sktime.transformations.series.difference import Differencer
>>> from sktime.transformations.series.detrend import Deseasonalizer
>>> from sktime.forecasting.base import ForecastingHorizon
>>> y = load_airline()
>>> forecaster = Differencer(lags=[1]) * Deseasonalizer(sp=12) * EnbPIForecaster(
...    forecaster=NaiveForecaster(sp=12),
...    bootstrap_transformer=MovingBlockBootstrap(n_bootstraps=10))
>>> fh = ForecastingHorizon(np.arange(1, 13))
>>> forecaster.fit(y, fh=fh)
TransformedTargetForecaster(...)
>>> res = forecaster.predict()
>>> res_int = forecaster.predict_interval(coverage=[0.5])

方法

check_is_fitted([method_name])

检查估计器是否已拟合。

clone()

获取具有相同超参数和配置的对象的克隆。

clone_tags(estimator[, tag_names])

从另一个对象克隆标签作为动态覆盖。

create_test_instance([parameter_set])

使用第一个测试参数集构造类的实例。

create_test_instances_and_names([parameter_set])

创建所有测试实例的列表以及它们的名称列表。

fit(y[, X, fh])

将预测器拟合到训练数据。

fit_predict(y[, X, fh, X_pred])

在未来预测范围对时间序列进行拟合和预测。

get_class_tag(tag_name[, tag_value_default])

从类获取类标签值,具有来自父类的标签级别继承。

get_class_tags()

从类获取类标签,具有来自父类的标签级别继承。

get_config()

获取 self 的配置标志。

get_fitted_params([deep])

获取已拟合参数。

get_param_defaults()

获取对象的参数默认值。

get_param_names([sort])

获取对象的参数名称。

get_params([deep])

获取此对象的参数值字典。

get_tag(tag_name[, tag_value_default, ...])

从实例获取标签值,具有标签级别继承和覆盖。

get_tags()

从实例获取标签,具有标签级别继承和覆盖。

get_test_params()

返回估计器的测试参数设置。

is_composite()

检查对象是否由其他 BaseObjects 组成。

load_from_path(serial)

从文件位置加载对象。

load_from_serial(serial)

从序列化内存容器加载对象。

predict([fh, X])

在未来预测范围对时间序列进行预测。

predict_interval([fh, X, coverage])

计算/返回预测区间预测结果。

predict_proba([fh, X, marginal])

计算/返回完全概率预测结果。

predict_quantiles([fh, X, alpha])

计算/返回分位数预测结果。

predict_residuals([y, X])

返回时间序列预测的残差。

predict_var([fh, X, cov])

计算/返回方差预测结果。

reset()

将对象重置到干净的初始化后状态。

save([path, serialization_format])

将序列化的 self 保存到字节类对象或 (.zip) 文件。

score(y[, X, fh])

使用 MAPE(非对称)对预测结果与真实值进行评分。

set_config(**config_dict)

将配置标志设置为给定值。

set_params(**params)

设置此对象的参数。

set_random_state([random_state, deep, ...])

为 self 设置 random_state 伪随机种子参数。

set_tags(**tag_dict)

将实例级别的标签覆盖设置为给定值。

update(y[, X, update_params])

更新截止值,并可选地更新已拟合参数。

update_predict(y[, cv, X, update_params, ...])

在测试集上迭代地进行预测并更新模型。

update_predict_single([y, fh, X, update_params])

使用新数据更新模型并进行预测。

check_is_fitted(method_name=None)[source]#

检查估计器是否已拟合。

检查 _is_fitted 属性是否存在且为 True。在调用对象的 fit 方法时,is_fitted 属性应设置为 True

如果不是,则会引发 NotFittedError

参数:
method_namestr,可选

调用此函数的方法的名称。如果提供,错误消息将包含此信息。

引发:
NotFittedError

如果估计器尚未拟合。

clone()[source]#

获取具有相同超参数和配置的对象的克隆。

克隆是另一个没有共享引用的对象,处于初始化后状态。此函数等同于返回 sklearn.cloneself

等同于构造 type(self) 的新实例,并使用 self 的参数,即 type(self)(**self.get_params(deep=False))

如果在 self 上设置了配置,克隆也会具有与原始对象相同的配置,等同于调用 cloned_self.set_config(**self.get_config())

在值上,也等同于调用 self.reset,但 clone 返回一个新对象,而不是像 reset 那样改变 self

引发:
如果由于错误的 __init__ 导致克隆不一致,则会引发 RuntimeError。
clone_tags(estimator, tag_names=None)[source]#

从另一个对象克隆标签作为动态覆盖。

每个 scikit-base 兼容对象都有一个标签字典。标签可用于存储对象的元数据,或控制对象的行为。

标签是特定于实例 self 的键值对,它们是对象构造后不会更改的静态标志。

clone_tags 从另一个对象 estimator 设置动态标签覆盖。

clone_tags 方法只能在对象的 __init__ 方法中、构造期间,或通过 __init__ 构造后直接调用。

动态标签被设置为 estimator 中指定名称 tag_names 的标签值。

tag_names 的默认值是将 estimator 中的所有标签写入 self

当前标签值可以通过 get_tagsget_tag 进行检查。

参数:
estimator:class:BaseObject 或派生类的实例
tag_namesstr 或 str 列表,默认 None

要克隆的标签名称。默认值 (None) 克隆 estimator 中的所有标签。

返回:
self

self 的引用。

classmethod create_test_instance(parameter_set='default')[source]#

使用第一个测试参数集构造类的实例。

参数:
parameter_setstr,默认 “default”

要返回的测试参数集的名称,用于测试。如果未为某个值定义特殊参数,则将返回 “default” 集。

返回:
instance具有默认参数的类实例
classmethod create_test_instances_and_names(parameter_set='default')[source]#

创建所有测试实例的列表以及它们的名称列表。

参数:
parameter_setstr,默认 “default”

要返回的测试参数集的名称,用于测试。如果未为某个值定义特殊参数,则将返回 “default” 集。

返回:
objscls 实例列表

第 i 个实例是 cls(**cls.get_test_params()[i])

namesstr 列表,与 objs 长度相同

第 i 个元素是测试中 objs 中第 i 个实例的名称。命名约定是如果实例多于一个,则为 {cls.__name__}-{i},否则为 {cls.__name__}

property cutoff[source]#

截止点 = 预测器的“当前时间”状态。

返回:
cutoffpandas 兼容的索引元素,或 None

如果截止点已设置,则为 pandas 兼容的索引元素;否则为 None

property fh[source]#

已传递的预测范围。

fit(y, X=None, fh=None)[source]#

将预测器拟合到训练数据。

状态变化

将状态更改为“已拟合”(fitted)。

写入 self

  • 设置以“_”结尾的已拟合模型属性,已拟合属性可通过 get_fitted_params 进行检查。

  • self.is_fitted 标志设置为 True

  • self.cutoff 设置为在 y 中看到的最后一个索引。

  • 如果传递了 fh,则将其存储到 self.fh 中。

参数:
y符合 sktime 数据容器格式的时间序列。

用于拟合预测器的时间序列。

sktime 中的独立数据格式是所谓的 mtype 规范,每个 mtype 实现一个抽象的 scitype

  • Series scitype = 独立时间序列,普通预测。pd.DataFrame, pd.Seriesnp.ndarray (1D 或 2D)

  • Panel scitype = 时间序列集合,全局/面板预测。pd.DataFrame,行索引为 2 级 MultiIndex (instance, time)3D np.ndarray (instance, variable, time);或者 list 类型的 Series pd.DataFrame 列表。

  • Hierarchical scitype = 分层集合,用于分层预测。pd.DataFrame,行索引为 3 级或更多级 MultiIndex (hierarchy_1, ..., hierarchy_n, time)

有关数据格式的更多详细信息,请参见 mtype 词汇表。有关用法,请参见预测教程 examples/01_forecasting.ipynb

fhint, list, 可强制转换为 pd.Index 或 ForecastingHorizon,默认 None

编码要预测时间戳的预测范围。如果 self.get_tag("requires-fh-in-fit")True,则必须在 fit 中传递,不可选。

X符合 sktime 格式的时间序列,可选(默认 None)。

用于拟合模型的外生时间序列。应与 y 具有相同的 scitypeSeries, PanelHierarchical)。如果 self.get_tag("X-y-must-have-same-index") 为 True,则 X.index 必须包含 y.index

返回:
self对 self 的引用。
fit_predict(y, X=None, fh=None, X_pred=None)[source]#

在未来预测范围对时间序列进行拟合和预测。

等同于 fit(y, X, fh).predict(X_pred)。如果未传递 X_pred,则等同于 fit(y, fh, X).predict(X)

状态变化

将状态更改为“已拟合”(fitted)。

写入 self

  • 设置以“_”结尾的已拟合模型属性,已拟合属性可通过 get_fitted_params 进行检查。

  • self.is_fitted 标志设置为 True

  • self.cutoff 设置为在 y 中看到的最后一个索引。

  • fh 存储到 self.fh 中。

参数:
ysktime 兼容数据容器格式的时间序列

用于拟合预测器的时间序列。

sktime 中的独立数据格式是所谓的 mtype 规范,每个 mtype 实现一个抽象的 scitype

  • Series scitype = 独立时间序列,普通预测。pd.DataFrame, pd.Seriesnp.ndarray (1D 或 2D)

  • Panel scitype = 时间序列集合,全局/面板预测。pd.DataFrame,行索引为 2 级 MultiIndex (instance, time)3D np.ndarray (instance, variable, time);或者 list 类型的 Series pd.DataFrame 列表。

  • Hierarchical scitype = 分层集合,用于分层预测。pd.DataFrame,行索引为 3 级或更多级 MultiIndex (hierarchy_1, ..., hierarchy_n, time)

有关数据格式的更多详细信息,请参见 mtype 词汇表。有关用法,请参见预测教程 examples/01_forecasting.ipynb

fhint, list, 可强制转换为 pd.Index 或 ForecastingHorizon(非可选)

编码要预测时间戳的预测范围。

如果 fh 不为 None 且不是 ForecastingHorizon 类型,它将通过调用 _check_fh 被强制转换为 ForecastingHorizon。特别是,如果 fh 是 pd.Index 类型,它将通过 ForecastingHorizon(fh, is_relative=False) 被强制转换。

X符合 sktime 格式的时间序列,可选(默认 None)。

用于拟合模型的外生时间序列。应与 y 具有相同的 scitypeSeries, PanelHierarchical)。如果 self.get_tag("X-y-must-have-same-index") 为 True,则 X.index 必须包含 y.index

X_predsktime 兼容格式的时间序列,可选(默认 None)

用于预测的外生时间序列。如果传递,将用于预测而不是 X。应与 fit 中的 y 具有相同的 scitype(Series, PanelHierarchical)。如果 self.get_tag("X-y-must-have-same-index") 为 True,则 X.index 必须包含 fh 索引引用。

返回:
y_predsktime 兼容数据容器格式的时间序列

fh 处的点预测,与 fh 具有相同的索引。y_pred 与最近传递的 y 具有相同的类型:Series, Panel, Hierarchical scitype,格式相同(见上文)

classmethod get_class_tag(tag_name, tag_value_default=None)[source]#

从类获取类标签值,具有来自父类的标签级别继承。

每个 scikit-base 兼容对象都有一个标签字典,用于存储对象的元数据。

get_class_tag 方法是类方法,它检索标签值时仅考虑类级别的标签值和覆盖。

它从对象中返回名称为 tag_name 的标签值,考虑到标签覆盖,优先级从高到低如下:

  1. 在类的 _tags 属性中设置的标签。

  2. 在父类的 _tags 属性中设置的标签,

按照继承顺序。

不考虑通过 set_tagsclone_tags 在实例上设置的动态标签覆盖。

要检索具有潜在实例覆盖的标签值,请改用 get_tag 方法。

参数:
tag_namestr

标签值的名称。

tag_value_default任意类型

如果未找到标签,则为默认/回退值。

返回:
tag_value

self 中名称为 tag_name 的标签值。如果未找到,则返回 tag_value_default

classmethod get_class_tags()[source]#

从类获取类标签,具有来自父类的标签级别继承。

每个 scikit-base 兼容对象都有一个标签字典。标签可用于存储对象的元数据,或控制对象的行为。

标签是特定于实例 self 的键值对,它们是对象构造后不会更改的静态标志。

get_class_tags 方法是类方法,它检索标签值时仅考虑类级别的标签值和覆盖。

它返回一个字典,其键是类或其任何父类中设置的 _tags 的任何属性的键。

值是相应的标签值,覆盖顺序优先级从高到低如下:

  1. 在类的 _tags 属性中设置的标签。

  2. 在父类的 _tags 属性中设置的标签,

按照继承顺序。

实例可以根据超参数覆盖这些标签。

要检索具有潜在实例覆盖的标签,请改用 get_tags 方法。

不考虑通过 set_tagsclone_tags 在实例上设置的动态标签覆盖。

要包含来自动态标签的覆盖,请使用 get_tags

collected_tagsdict

标签名称:标签值对的字典。通过嵌套继承从 _tags 类属性收集。不会被通过 set_tagsclone_tags 设置的动态标签覆盖。

get_config()[source]#

获取 self 的配置标志。

配置是 self 的键值对,通常用作控制行为的瞬时标志。

get_config 返回动态配置,这些配置会覆盖默认配置。

默认配置在类或其父类的类属性 _config 中设置,并会被通过 set_config 设置的动态配置覆盖。

配置在 clonereset 调用中保留。

返回:
config_dictdict

配置名称:配置值对的字典。通过嵌套继承从 _config 类属性收集,然后从 _onfig_dynamic 对象属性获取任何覆盖和新标签。

get_fitted_params(deep=True)[source]#

获取已拟合参数。

所需状态

需要状态为“已拟合”(fitted)。

参数:
deepbool,默认 True

是否返回组件的已拟合参数。

  • 如果为 True,将返回此对象的参数名称:值字典,包括可拟合组件的已拟合参数(= BaseEstimator 类型参数)。

  • 如果为 False,将返回此对象的参数名称:值字典,但不包括组件的已拟合参数。

返回:
fitted_params键为 str 类型的字典

已拟合参数字典,paramname : paramvalue 键值对包括

  • 总是:此对象的所有已拟合参数,通过 get_param_names 获取;值是此对象对应键的已拟合参数值

  • 如果 deep=True,还包含组件参数的键/值对;组件参数的索引格式为 [componentname]__[paramname]componentname 的所有参数都显示为 paramname 及其值

  • 如果 deep=True,还包含任意级别的组件递归,例如 [componentname]__[componentcomponentname]__[paramname]

classmethod get_param_defaults()[source]#

获取对象的参数默认值。

返回:
default_dict: dict[str, Any]

键是 cls 中在 __init__ 中定义了默认值的所有参数。值是默认值,如 __init__ 中定义的那样。

classmethod get_param_names(sort=True)[source]#

获取对象的参数名称。

参数:
sortbool, default=True

是否按字母顺序 (True) 返回参数名称,还是按它们在类的 __init__ 中出现的顺序 (False) 返回。

返回:
param_names: list[str]

cls 的参数名称列表。如果 sort=False,则按照它们在类 __init__ 中出现的顺序排列。如果 sort=True,则按字母顺序排列。

get_params(deep=True)[source]#

获取此对象的参数值字典。

参数:
deepbool,默认 True

是否返回组件的参数。

  • 如果为 True,将返回此对象的参数名:值 dict,包括组件的参数(= BaseObject 类型参数)。

  • 如果为 False,将返回此对象的参数名:值 dict,但不包括组件的参数。

返回:
paramsdict with str-valued keys

参数字典,包含 parametername : paramvalue 键值对

  • 始终:此对象的所有参数,通过 get_param_names 获取 值是此对象该键的参数值 值始终与构造时传递的值相同

  • 如果 deep=True,还包含组件参数的键/值对;组件参数的索引格式为 [componentname]__[paramname]componentname 的所有参数都显示为 paramname 及其值

  • 如果 deep=True,还包含任意级别的组件递归,例如 [componentname]__[componentcomponentname]__[paramname]

get_tag(tag_name, tag_value_default=None, raise_error=True)[source]#

从实例获取标签值,具有标签级别继承和覆盖。

每个 scikit-base 兼容对象都有一个标签字典。标签可用于存储对象的元数据,或控制对象的行为。

标签是特定于实例 self 的键值对,它们是对象构造后不会更改的静态标志。

get_tag 方法从实例中检索名称为 tag_name 的单个标签的值,同时考虑到标签覆盖,优先级按降序排列如下:

  1. 通过实例上的 set_tagsclone_tags 设置的标签,

在实例构造时。

  1. 在类的 _tags 属性中设置的标签。

  2. 在父类的 _tags 属性中设置的标签,

按照继承顺序。

参数:
tag_namestr

要检索的标签名称

tag_value_default任意类型, optional; default=None

如果未找到标签,则使用的默认/备用值

raise_errorbool

未找到标签时是否引发 ValueError

返回:
tag_valueAny

selftag_name 标签的值。如果未找到,并且 raise_error 为 True,则引发错误,否则返回 tag_value_default

引发:
ValueError, 如果 raise_errorTrue

如果 tag_name 不在 self.get_tags().keys() 中,则引发 ValueError

get_tags()[source]#

从实例获取标签,具有标签级别继承和覆盖。

每个 scikit-base 兼容对象都有一个标签字典。标签可用于存储对象的元数据,或控制对象的行为。

标签是特定于实例 self 的键值对,它们是对象构造后不会更改的静态标志。

get_tags 方法返回一个标签字典,其键是类或其任何父类中设置的任何 _tags 属性的键,或通过 set_tagsclone_tags 设置的标签。

值是相应的标签值,覆盖顺序优先级从高到低如下:

  1. 通过实例上的 set_tagsclone_tags 设置的标签,

在实例构造时。

  1. 在类的 _tags 属性中设置的标签。

  2. 在父类的 _tags 属性中设置的标签,

按照继承顺序。

返回:
collected_tagsdict

标签名:标签值 对的字典。从嵌套继承的 _tags 类属性中收集,然后从 _tags_dynamic 对象属性中收集任何覆盖和新标签。

classmethod get_test_params()[source]#

返回估计器的测试参数设置。

返回:
paramsdict or list of dict, default = {}

用于创建类的测试实例的参数。每个 dict 都是构造一个“有趣的”测试实例的参数,即 MyClass(**params)MyClass(**params[i]) 创建一个有效的测试实例。create_test_instance 使用 params 中的第一个(或唯一的)字典

is_composite()[source]#

检查对象是否由其他 BaseObjects 组成。

复合对象是包含其他对象作为参数的对象。在实例上调用,因为这可能因实例而异。

返回:
composite: bool

对象是否具有任何参数,其值是 BaseObject 的后代实例。

property is_fitted[source]#

是否已调用 fit

检查对象的 _is_fitted` 属性,该属性在对象构造期间应初始化为 ``False,并在调用对象的 fit 方法时设置为 True。

返回:
bool

评估器是否已 fit

classmethod load_from_path(serial)[source]#

从文件位置加载对象。

参数:
serialZipFile(path).open(“object) 的结果
返回:
反序列化的 self,导致在 path 处输出 cls.save(path) 的结果
classmethod load_from_serial(serial)[source]#

从序列化内存容器加载对象。

参数:
serialcls.save(None) 输出的第一个元素
返回:
反序列化的 self,导致输出 serial,即 cls.save(None) 的输出
predict(fh=None, X=None)[source]#

在未来预测范围对时间序列进行预测。

所需状态

要求状态为“已拟合”,即 self.is_fitted=True

在 self 中访问

  • 以“_”结尾的拟合模型属性。

  • self.cutoff, self.is_fitted

写入 self

如果传递了 fh 且之前未传递过,则将 fh 存储到 self.fh

参数:
fhint, list, 可强制转换为 pd.Index 或 ForecastingHorizon,默认 None

预测期,编码要预测的时间戳。如果已在 fit 中传递,则不应再次传递。如果未在 fit 中传递,则必须传递,不可选

如果 fh 不为 None 且不是 ForecastingHorizon 类型,它将通过调用 _check_fh 被强制转换为 ForecastingHorizon。特别是,如果 fh 是 pd.Index 类型,它将通过 ForecastingHorizon(fh, is_relative=False) 被强制转换。

Xsktime 兼容格式的时间序列,可选 (default=None)

用于预测的外生时间序列。应与 fit 中的 y 具有相同的科学类型 (Series, PanelHierarchical)。如果 self.get_tag("X-y-must-have-same-index"),则 X.index 必须包含 fh 索引参考。

返回:
y_predsktime 兼容数据容器格式的时间序列

fh 处的点预测,与 fh 具有相同的索引。y_pred 与最近传递的 y 具有相同的类型:Series, Panel, Hierarchical scitype,格式相同(见上文)

predict_interval(fh=None, X=None, coverage=0.9)[source]#

计算/返回预测区间预测结果。

如果 coverage 是可迭代的,将计算多个区间。

所需状态

要求状态为“已拟合”,即 self.is_fitted=True

在 self 中访问

  • 以“_”结尾的拟合模型属性。

  • self.cutoff, self.is_fitted

写入 self

如果传递了 fh 且之前未传递过,则将 fh 存储到 self.fh

参数:
fhint, list, 可强制转换为 pd.Index 或 ForecastingHorizon,默认 None

预测期,编码要预测的时间戳。如果已在 fit 中传递,则不应再次传递。如果未在 fit 中传递,则必须传递,不可选

如果 fh 非 None 且类型不是 ForecastingHorizon,则在内部强制转换为 ForecastingHorizon(通过 _check_fh)。

  • 如果 fhint 或类似数组的 int,则解释为相对预测期,并强制转换为相对的 ForecastingHorizon(fh, is_relative=True)

  • 如果 fh 类型为 pd.Index,则解释为绝对预测期,并强制转换为绝对的 ForecastingHorizon(fh, is_relative=False)

Xsktime 兼容格式的时间序列,可选 (default=None)

用于预测的外生时间序列。应与 fit 中的 y 具有相同的科学类型 (Series, PanelHierarchical)。如果 self.get_tag("X-y-must-have-same-index"),则 X.index 必须包含 fh 索引参考。

coverage浮点数或唯一浮点数列表,可选 (default=0.90)

预测区间的名义覆盖度

返回:
pred_intpd.DataFrame
列具有多重索引:第一层是 fity 的变量名,
第二层是计算区间的覆盖分数。

与输入 coverage 的顺序相同。

第三层是字符串“lower”或“upper”,表示区间的下限/上限。

行索引是 fh,附加(上)层等于实例层,

来自 fit 中看到的 y,如果 fit 中看到的 y 是 Panel 或 Hierarchical。

条目是下限/上限区间的预测值,

对于列索引中的变量,在第二列索引中的名义覆盖下,取决于第三列索引的 lower/upper,对于行索引。上限/下限区间预测值等同于 alpha = 0.5 - c/2, 0.5 + c/2(对于 coverage 中的 c)下的分位数预测值。

predict_proba(fh=None, X=None, marginal=True)[source]#

计算/返回完全概率预测结果。

注意

  • 当前仅对 Series(非 Panel,非 Hierarchical)y 实现。

  • 返回的分布对象需要安装 skpro

所需状态

要求状态为“已拟合”,即 self.is_fitted=True

在 self 中访问

  • 以“_”结尾的拟合模型属性。

  • self.cutoff, self.is_fitted

写入 self

如果传递了 fh 且之前未传递过,则将 fh 存储到 self.fh

参数:
fhint, list, 可强制转换为 pd.Index 或 ForecastingHorizon,默认 None

预测期,编码要预测的时间戳。如果已在 fit 中传递,则不应再次传递。如果未在 fit 中传递,则必须传递,不可选

如果 fh 非 None 且类型不是 ForecastingHorizon,则在内部强制转换为 ForecastingHorizon(通过 _check_fh)。

  • 如果 fhint 或类似数组的 int,则解释为相对预测期,并强制转换为相对的 ForecastingHorizon(fh, is_relative=True)

  • 如果 fh 类型为 pd.Index,则解释为绝对预测期,并强制转换为绝对的 ForecastingHorizon(fh, is_relative=False)

Xsktime 兼容格式的时间序列,可选 (default=None)

用于预测的外生时间序列。应与 fit 中的 y 具有相同的科学类型 (Series, PanelHierarchical)。如果 self.get_tag("X-y-must-have-same-index"),则 X.index 必须包含 fh 索引参考。

marginalbool, optional (default=True)

返回的分布是否按时间索引是边缘分布

返回:
pred_distskpro BaseDistribution

预测分布 如果 marginal=True,将是按时间点的边缘分布 如果 marginal=False 且由方法实现,将是联合分布

predict_quantiles(fh=None, X=None, alpha=None)[source]#

计算/返回分位数预测结果。

如果 alpha 是可迭代的,将计算多个分位数。

所需状态

要求状态为“已拟合”,即 self.is_fitted=True

在 self 中访问

  • 以“_”结尾的拟合模型属性。

  • self.cutoff, self.is_fitted

写入 self

如果传递了 fh 且之前未传递过,则将 fh 存储到 self.fh

参数:
fhint, list, 可强制转换为 pd.Index 或 ForecastingHorizon,默认 None

预测期,编码要预测的时间戳。如果已在 fit 中传递,则不应再次传递。如果未在 fit 中传递,则必须传递,不可选

如果 fh 非 None 且类型不是 ForecastingHorizon,则在内部强制转换为 ForecastingHorizon(通过 _check_fh)。

  • 如果 fhint 或类似数组的 int,则解释为相对预测期,并强制转换为相对的 ForecastingHorizon(fh, is_relative=True)

  • 如果 fh 类型为 pd.Index,则解释为绝对预测期,并强制转换为绝对的 ForecastingHorizon(fh, is_relative=False)

Xsktime 兼容格式的时间序列,可选 (default=None)

用于预测的外生时间序列。应与 fit 中的 y 具有相同的科学类型 (Series, PanelHierarchical)。如果 self.get_tag("X-y-must-have-same-index"),则 X.index 必须包含 fh 索引参考。

alpha浮点数或唯一浮点数列表,可选 (default=[0.05, 0.95])

计算分位数预测时的概率或概率列表。

返回:
quantilespd.DataFrame
列具有多重索引:第一层是 fity 的变量名,

第二层是传递给函数的 alpha 值。

行索引是 fh,附加(上)层等于实例层,

来自 fit 中看到的 y,如果 fit 中看到的 y 是 Panel 或 Hierarchical。

条目是分位数预测,对于列索引中的变量,

在第二列索引中的分位数概率下,对于行索引。

predict_residuals(y=None, X=None)[source]#

返回时间序列预测的残差。

残差将针对 y.index 处的预测值进行计算。

如果在 fit 中必须传递 fh,则它必须与 y.index 一致。如果 y 是 np.ndarray,并且在 fit 中没有传递 fh,则残差将针对范围为 range(len(y.shape[0])) 的 fh 进行计算

所需状态

要求状态为“已拟合”。如果已设置 fh,则必须与 y 的索引一致(pandas 或整数)

在 self 中访问

以“_”结尾的拟合模型属性。self.cutoff, self._is_fitted

写入 self

无。

参数:
ysktime 兼容数据容器格式的时间序列

用于计算残差的具有真实观察值的时间序列。必须具有与 predict 预期返回类型相同的类型、维度和索引。

如果为 None,则使用迄今为止看到的 y (self._y),特别是

  • 如果在单次 fit 调用之前,则生成内样本残差

  • 如果 fit 需要 fh,则它必须指向 fit 中 y 的索引

Xsktime 兼容格式的时间序列,可选 (default=None)

用于更新和预测的外生时间序列。应与 fit 中的 y 具有相同的科学类型 (Series, PanelHierarchical)。如果 self.get_tag("X-y-must-have-same-index"),则 X.index 必须同时包含 fh 索引参考和 y.index

返回:
y_ressktime 兼容数据容器格式的时间序列

fh` 处的预测残差,具有与 ``fh 相同的索引。y_res 的类型与最近传递的 y 类型相同:Series, Panel, Hierarchical 科学类型,格式相同(见上文)

predict_var(fh=None, X=None, cov=False)[source]#

计算/返回方差预测结果。

所需状态

要求状态为“已拟合”,即 self.is_fitted=True

在 self 中访问

  • 以“_”结尾的拟合模型属性。

  • self.cutoff, self.is_fitted

写入 self

如果传递了 fh 且之前未传递过,则将 fh 存储到 self.fh

参数:
fhint, list, 可强制转换为 pd.Index 或 ForecastingHorizon,默认 None

预测期,编码要预测的时间戳。如果已在 fit 中传递,则不应再次传递。如果未在 fit 中传递,则必须传递,不可选

如果 fh 非 None 且类型不是 ForecastingHorizon,则在内部强制转换为 ForecastingHorizon(通过 _check_fh)。

  • 如果 fhint 或类似数组的 int,则解释为相对预测期,并强制转换为相对的 ForecastingHorizon(fh, is_relative=True)

  • 如果 fh 类型为 pd.Index,则解释为绝对预测期,并强制转换为绝对的 ForecastingHorizon(fh, is_relative=False)

Xsktime 兼容格式的时间序列,可选 (default=None)

用于预测的外生时间序列。应与 fit 中的 y 具有相同的科学类型 (Series, PanelHierarchical)。如果 self.get_tag("X-y-must-have-same-index"),则 X.index 必须包含 fh 索引参考。

covbool, optional (default=False)

如果为 True,计算协方差矩阵预测。如果为 False,计算边缘方差预测。

返回:
pred_varpd.DataFrame, 格式取决于 cov 变量
如果 cov=False
列名与 fit/update 中传递的 y 的列名完全相同。

对于无名格式,列索引将是一个 RangeIndex。

行索引是 fh,附加层等于实例层,

来自 fit 中看到的 y,如果 fit 中看到的 y 是 Panel 或 Hierarchical。

条目是方差预测,对于列索引中的变量。给定变量和 fh 索引的方差预测是对于该变量和索引,给定观测数据时预测的

方差。

如果 cov=True
列索引是多级索引:第一层是变量名(如上)

第二层是 fh。

行索引是 fh,附加层等于实例层,

来自 fit 中看到的 y,如果 fit 中看到的 y 是 Panel 或 Hierarchical。

条目是(协)方差预测,对于列索引中的变量,以及

行和列中时间索引之间的协方差。

注意:不同变量之间不返回协方差预测。

reset()[source]#

将对象重置到干净的初始化后状态。

结果是将 self 设置为构造函数调用后直接具有的状态,并使用相同的超参数。通过 set_config 设置的配置值也会保留。

reset 调用会删除任何对象属性,除了

  • 超参数 = __init__ 的参数,写入到 self,例如,self.paramname,其中 paramname__init__ 的一个参数

  • 包含双下划线,即字符串“__”的对象属性。例如,名为“__myattr”的属性会被保留。

  • 配置属性,配置保持不变。也就是说,reset 前后 get_config 的结果是相等的。

类和对象方法,以及类属性也不受影响。

等同于 clone,不同之处在于 reset 修改 self 而不是返回一个新对象。

在调用 self.reset() 后,self 的值和状态等于构造函数调用 type(self)(**self.get_params(deep=False)) 后获得的对象。

返回:
self

类实例重置到干净的初始化后状态,但保留当前的超参数值。

save(path=None, serialization_format='pickle')[source]#

将序列化的 self 保存到字节类对象或 (.zip) 文件。

行为:如果 path 为 None,则返回一个内存中的序列化 self;如果 path 是文件位置,则将 self 存储为 zip 文件到该位置

保存的文件是 zip 文件,包含以下内容: _metadata - 包含 self 的类,即 type(self) _obj - 序列化的 self。此方法使用默认序列化 (pickle)。

参数:
pathNone 或文件位置 (str 或 Path)

如果为 None,则将 self 保存到内存中的对象。如果为文件位置,则将 self 保存到该文件位置。如果

  • path=”estimator”,则将在当前工作目录 (cwd) 下创建 zip 文件 estimator.zip

  • path=”/home/stored/estimator”,则将在 /home/stored/ 中存储 zip 文件 estimator.zip

存储在/home/stored/

serialization_format: str, default = “pickle”

用于序列化的模块。可用选项有“pickle”和“cloudpickle”。请注意,非默认格式可能需要安装其他软依赖项。

返回:
如果 path 为 None - 内存中的序列化 self
如果 path 是文件位置 - 引用该文件的 ZipFile
score(y, X=None, fh=None)[source]#

使用 MAPE(非对称)对预测结果与真实值进行评分。

参数:
ypd.Series, pd.DataFrame, 或 np.ndarray (1D 或 2D)

用于评分的时间序列

fhint, list, 可强制转换为 pd.Index 或 ForecastingHorizon,默认 None

编码要预测时间戳的预测范围。

Xpd.DataFrame, 或 2D np.array, optional (default=None)

用于评分的外生时间序列 如果 self.get_tag(“X-y-must-have-same-index”),则 X.index 必须包含 y.index

返回:
scorefloat

self.predict(fh, X) 相对于 y_test 的 MAPE 损失。

set_config(**config_dict)[source]#

将配置标志设置为给定值。

参数:
config_dictdict

config 名称 : config 值 对的字典。有效的 configs、值及其含义如下所示

displaystr, “diagram” (default), 或 “text”

jupyter 内核如何显示 self 的实例

  • “diagram” = html 方框图表示

  • “text” = 字符串打印输出

print_changed_onlybool, default=True

打印 self 时,是仅列出与默认值不同的 self 参数 (False),还是列出所有参数名称和值 (False)。不嵌套,即仅影响 self,不影响组件评估器。

warningsstr, “on” (default), 或 “off”

是否发出警告,仅影响来自 sktime 的警告

  • “on” = 将发出来自 sktime 的警告

  • “off” = 将不发出来自 sktime 的警告

backend:parallelstr, optional, default=”None”

广播/向量化时用于并行处理的后端,选项之一:

  • “None”:按顺序执行循环,简单的列表推导

  • “loky”, “multiprocessing” 和 “threading”:使用 joblib.Parallel

  • “joblib”:自定义和第三方 joblib 后端,例如 spark

  • “dask”:使用 dask,需要在环境中安装 dask

  • “ray”:使用 ray,需要在环境中安装 ray

backend:parallel:paramsdict, optional, default={} (未传递参数)

作为配置传递给并行化后端的附加参数。有效键取决于 backend:parallel 的值

  • “None”:没有附加参数,忽略 backend_params

  • “loky”, “multiprocessing” 和 “threading”:默认 joblib 后端 任何对 joblib.Parallel 有效的键都可以传递到这里,例如 n_jobs,除了 backend,它直接由 backend 控制。如果未传递 n_jobs,则默认为 -1,其他参数将默认为 joblib 默认值。

  • “joblib”:自定义和第三方 joblib 后端,例如 spark。任何对 joblib.Parallel 有效的键都可以传递到这里,例如 n_jobs,在此情况下,backend 必须作为 backend_params 的一个键传递。如果未传递 n_jobs,则默认为 -1,其他参数将默认为 joblib 默认值。

  • “dask”:任何对 dask.compute 有效的键都可以传递,例如 scheduler

  • “ray”:可以传递以下键

    • “ray_remote_args”:对 ray.init 有效的键的字典

    • “shutdown_ray”:bool, default=True; False 阻止 ray 在并行化后

      关闭。

    • “logger_name”:str, default=”ray”; 要使用的日志记录器的名称。

    • “mute_warnings”:bool, default=False; 如果为 True,则抑制警告

remember_databool, default=True

在 fit 中是否存储 self._X 和 self._y,并在 update 中更新。如果为 True,则存储和更新 self._X 和 self._y。如果为 False,则不存储和更新 self._X 和 self._y。这会减少使用 save 时的序列化大小,但 update 将默认为“不执行任何操作”而不是“重新拟合到所有已见数据”。

返回:
self对 self 的引用。

注意

更改对象状态,将 config_dict 中的配置复制到 self._config_dynamic。

set_params(**params)[source]#

设置此对象的参数。

此方法适用于简单的 skbase 对象以及复合对象。参数键字符串 <component>__<parameter> 可用于复合对象(即包含其他对象的对象),以访问组件 <component> 中的 <parameter>。如果引用明确,也可以使用不带 <component>__ 的字符串 <parameter>,例如,如果组件没有两个参数名称相同为 <parameter>

参数:
**paramsdict

BaseObject 参数,键必须是 <component>__<parameter> 字符串。__ 后缀可以作为完整字符串的别名,如果在 get_params 键中是唯一的。

返回:
self对 self 的引用(参数设置后)
set_random_state(random_state=None, deep=True, self_policy='copy')[source]#

为 self 设置 random_state 伪随机种子参数。

通过 self.get_params 找到名为 random_state 的参数,并通过 set_params 将它们设置为从 random_state 派生的整数。这些整数通过 sample_dependent_seed 使用链式哈希采样,保证了伪随机独立性。

根据 self_policy 应用于 self 中的 random_state 参数,并且仅当 deep=True 时,也应用于其余组件对象。

注意:即使 self 没有 random_state 参数,或者没有任何组件具有 random_state 参数,也会调用 set_params。因此,set_random_state 将重置任何 scikit-base 对象,即使它们没有 random_state 参数。

参数:
random_stateint, RandomState 实例或 None,默认 None

伪随机数生成器,用于控制随机整数的生成。传递 int 值可以在多次函数调用中产生可重复的输出。

deepbool,默认 True

是否在 skbase 对象类型参数(即组件评估器)中设置随机状态。

  • 如果为 False,将仅设置 selfrandom_state 参数(如果存在)。

  • 如果为 True,还将设置组件对象中的 random_state 参数。

self_policystr, one of {“copy”, “keep”, “new”}, default=”copy”
  • “copy” : self.random_state 设置为输入 random_state

  • “keep” : 保留 self.random_state 不变

  • “new” : self.random_state 设置为新的随机状态,

从输入 random_state 派生,并且通常与它不同

返回:
self对 self 的引用
set_tags(**tag_dict)[source]#

将实例级别的标签覆盖设置为给定值。

每个 scikit-base 兼容对象都有一个标签字典,用于存储对象的元数据。

标签是特定于实例 self 的键值对,它们是静态标志,在对象构造后不更改。它们可用于元数据检查或控制对象的行为。

set_tags 将动态标签覆盖设置为 tag_dict 中指定的值,其中键是标签名称,字典值是要设置的标签值。

set_tags 方法应仅在对象构造期间,在 __init__ 方法中调用,或在通过 __init__ 构造后直接调用。

当前标签值可以通过 get_tagsget_tag 进行检查。

参数:
**tag_dictdict

标签名:标签值 对的字典。

返回:
Self

对 self 的引用。

update(y, X=None, update_params=True)[source]#

更新截止值,并可选地更新已拟合参数。

如果未实现评估器特定的 update 方法,则默认回退如下:

  • update_params=True:对迄今为止所有观测到的数据进行拟合

  • update_params=False:仅更新截止点并记住数据

所需状态

要求状态为“已拟合”,即 self.is_fitted=True

在 self 中访问

  • 以“_”结尾的拟合模型属性。

  • self.cutoff, self.is_fitted

写入 self

  • self.cutoff 更新为在 y 中看到的最新索引。

  • 如果 update_params=True,则更新以“_”结尾的拟合模型属性。

参数:
y符合 sktime 数据容器格式的时间序列。

用于更新预测器的时间序列。

sktime 中的独立数据格式是所谓的 mtype 规范,每个 mtype 实现一个抽象的 scitype

  • Series scitype = 独立时间序列,普通预测。pd.DataFrame, pd.Seriesnp.ndarray (1D 或 2D)

  • Panel scitype = 时间序列集合,全局/面板预测。pd.DataFrame,行索引为 2 级 MultiIndex (instance, time)3D np.ndarray (instance, variable, time);或者 list 类型的 Series pd.DataFrame 列表。

  • Hierarchical scitype = 分层集合,用于分层预测。pd.DataFrame,行索引为 3 级或更多级 MultiIndex (hierarchy_1, ..., hierarchy_n, time)

有关数据格式的更多详细信息,请参见 mtype 词汇表。有关用法,请参见预测教程 examples/01_forecasting.ipynb

X符合 sktime 格式的时间序列,可选(默认 None)。

用于更新模型拟合的外生时间序列。应与 y 具有相同的科学类型 (Series, PanelHierarchical)。如果 self.get_tag("X-y-must-have-same-index"),则 X.index 必须包含 y.index

update_paramsbool, optional (default=True)

是否更新模型参数。如果为 False,则仅更新截止点,模型参数(例如,系数)不更新。

返回:
self对 self 的引用
update_predict(y, cv=None, X=None, update_params=True, reset_forecaster=True)[source]#

在测试集上迭代地进行预测并更新模型。

这是一个快捷方式,用于执行多个 update / predict 执行链,数据回放基于时间分割器 cv

与以下操作相同(如果只有 y, cv 不是默认值):

  1. self.update(y=cv.split_series(y)[0][0])

  2. 记住 self.predict() (稍后一起返回)

  3. self.update(y=cv.split_series(y)[1][0])

  4. 记住 self.predict() (稍后一起返回)

  5. 等等

  6. 返回所有记住的预测

如果未实现评估器特定的 update 方法,则默认回退如下:

  • update_params=True:对迄今为止所有观测到的数据进行拟合

  • update_params=False:仅更新截止点并记住数据

所需状态

要求状态为“已拟合”,即 self.is_fitted=True

在 self 中访问

  • 以“_”结尾的拟合模型属性。

  • self.cutoff, self.is_fitted

写入 self(除非 reset_forecaster=True
  • self.cutoff 更新为在 y 中看到的最新索引。

  • 如果 update_params=True,则更新以“_”结尾的拟合模型属性。

如果 reset_forecaster=True,则不更新状态。

参数:
y符合 sktime 数据容器格式的时间序列。

用于更新预测器的时间序列。

sktime 中的独立数据格式是所谓的 mtype 规范,每个 mtype 实现一个抽象的 scitype

  • Series scitype = 独立时间序列,普通预测。pd.DataFrame, pd.Seriesnp.ndarray (1D 或 2D)

  • Panel scitype = 时间序列集合,全局/面板预测。pd.DataFrame,行索引为 2 级 MultiIndex (instance, time)3D np.ndarray (instance, variable, time);或者 list 类型的 Series pd.DataFrame 列表。

  • Hierarchical scitype = 分层集合,用于分层预测。pd.DataFrame,行索引为 3 级或更多级 MultiIndex (hierarchy_1, ..., hierarchy_n, time)

有关数据格式的更多详细信息,请参见 mtype 词汇表。有关用法,请参见预测教程 examples/01_forecasting.ipynb

cv继承自 BaseSplitter 的时间交叉验证生成器,可选

例如,SlidingWindowSplitterExpandingWindowSplitter;默认 = ExpandingWindowSplitter,initial_window=1,默认值 = y/X 中的单个数据点逐个添加和预测,initial_window = 1step_length = 1fh = 1

Xsktime 兼容格式的时间序列,可选 (default=None)

用于更新和预测的外生时间序列。应与 fit 中的 y 具有相同的科学类型 (Series, PanelHierarchical)。如果 self.get_tag("X-y-must-have-same-index"),则 X.index 必须包含 fh 索引参考。

update_paramsbool, optional (default=True)

是否更新模型参数。如果为 False,则仅更新截止点,模型参数(例如,系数)不更新。

reset_forecasterbool, optional (default=True)
  • 如果为 True,将不改变预测器的状态,即使用副本运行 update/predict 序列,并且 self 的 cutoff、模型参数、数据内存不改变

  • 如果为 False,则在运行 update/predict 序列时将更新 self,就像直接调用 update/predict 一样

返回:
y_pred对来自多个分割批次的点预测进行制表的对象

格式取决于整体预测的 (cutoff, 绝对预测期) 对

  • 如果绝对预测期点的集合是唯一的:类型是 sktime 兼容数据容器格式的时间序列 输出中省略 cutoff 其类型与最近传递的 y 类型相同:Series, Panel, Hierarchical 科学类型,格式相同(见上文)

  • 如果绝对预测期点的集合不唯一:类型是一个 pandas DataFrame,行和列索引是时间戳 行索引对应于进行预测的截止点 列索引对应于进行预测的绝对预测期 条目是在该 (cutoff, horizon) 对下未进行预测时为 nan

update_predict_single(y=None, fh=None, X=None, update_params=True)[source]#

使用新数据更新模型并进行预测。

此方法有助于在一个步骤中完成更新和预测。

如果未实现评估器特定的 update 方法,则默认回退是先 update,然后 predict。

所需状态

需要状态为“已拟合”(fitted)。

在 self 中访问

以“_”结尾的拟合模型属性。指向已见数据的指针,self._y 和 self.X self.cutoff, self._is_fitted 如果 update_params=True,则以“_”结尾的模型属性。

写入 self

通过追加行,使用 yX 更新 self._y 和 self._X。将 self.cutoff 和 self._cutoff 更新为在 y 中看到的最后一个索引。如果 update_params=True,

更新以“_”结尾的拟合模型属性。

参数:
y符合 sktime 数据容器格式的时间序列。

用于更新预测器的时间序列。

sktime 中的独立数据格式是所谓的 mtype 规范,每个 mtype 实现一个抽象的 scitype

  • Series scitype = 独立时间序列,普通预测。pd.DataFrame, pd.Seriesnp.ndarray (1D 或 2D)

  • Panel scitype = 时间序列集合,全局/面板预测。pd.DataFrame,行索引为 2 级 MultiIndex (instance, time)3D np.ndarray (instance, variable, time);或者 list 类型的 Series pd.DataFrame 列表。

  • Hierarchical scitype = 分层集合,用于分层预测。pd.DataFrame,行索引为 3 级或更多级 MultiIndex (hierarchy_1, ..., hierarchy_n, time)

有关数据格式的更多详细信息,请参见 mtype 词汇表。有关用法,请参见预测教程 examples/01_forecasting.ipynb

fhint, list, 可强制转换为 pd.Index 或 ForecastingHorizon,默认 None

预测期,编码要预测的时间戳。如果已在 fit 中传递,则不应再次传递。如果未在 fit 中传递,则必须传递,不可选

Xsktime 兼容格式的时间序列,可选 (default=None)

用于更新和预测的外生时间序列。应与 fit 中的 y 具有相同的科学类型 (Series, PanelHierarchical)。如果 self.get_tag("X-y-must-have-same-index"),则 X.index 必须包含 fh 索引参考。

update_paramsbool, optional (default=True)

是否更新模型参数。如果为 False,则仅更新截止点,模型参数(例如,系数)不更新。

返回:
y_predsktime 兼容数据容器格式的时间序列

fh 处的点预测,与 fh 具有相同的索引。y_pred 与最近传递的 y 具有相同的类型:Series, Panel, Hierarchical scitype,格式相同(见上文)