🔑 名詞卡
時序分析模型(移動平均/ARIMA/Prophet/LSTM)
🎯 定義
針對具有時間順序性的資料(時序資料,Time Series Data)進行趨勢識別、季節性捕捉與預測的方法群,依複雜度可分為平滑法、統計建模法與進階預測模型三個層次。
複雜度光譜比較
| 層次 | 代表方法 | 特性 | 適用情境 |
|---|---|---|---|
| 趨勢與平滑方法 | 移動平均(Moving Average)、指數平滑(Exponential Smoothing) | 計算簡單、記憶體需求低 | 快速探索趨勢,短期預測 |
| 統計建模方法 | ARIMA(自迴歸+差分+移動平均)、SARIMA(加入季節性分量) | 模型解釋性強 | 中長期預測,如月度銷售額、季度用電量 |
| 進階預測模型 | Prophet(Meta 開源)、LSTM、Transformer | 捕捉複雜非線性模式與長期依賴 | 節慶效應、股票價格、感測器數據等複雜時序 |
重點/應用
- ARIMA:結合自迴歸(AR)、差分(I)、移動平均(MA),適合處理線性趨勢和穩定時間序列;SARIMA 則擴充加入季節性分量,適合週期性資料。
- Prophet:Meta 開源工具,具備自動化處理節慶效應、缺失值和趨勢突變的能力,操作介面簡單,適合快速部署。
- LSTM/Transformer:深度學習模型,擅長捕捉長期依賴和非線性模式,但計算資源需求與訓練成本較高。
記憶技巧
依複雜度排序記憶:移動平均/指數平滑(最簡單)→ ARIMA/SARIMA(統計模型,抓線性+季節性)→ Prophet/LSTM(進階模型,抓非線性+長期依賴)。
📖 課文原文「ARIMA(AutoRegressive Integrated Moving Average):結合自迴歸(AR)、差分(I)和移動平均(MA),適合處理線性趨勢和穩定時間序列……Prophet(Facebook 開源工具):具備自動化處理節慶效應、缺失值和趨勢突變的能力。」