Kinachofanya Mfululizo wa Wakati Kuwa Maalum
Mfululizo wa wakati ni mlolongo wa nukta za data zilizokusanywa kwa wakati: bei za hisa za kila siku, takwimu za mauzo za kila mwezi, vipimo vya halijoto vya kila saa, au hesabu za idadi ya watu za kila mwaka. Kinachofanya data ya mfululizo wa wakati kuwa tofauti na aina nyingine za data ni kwamba mpangilio una umuhimu. Kila uchunguzi unahusiana na ule uliotangulia na unaofuata. Halijoto ya kesho inahusiana na ya leo. Mapato ya mwezi huu yanaathiriwa na ya mwezi uliopita.
Utegemezi huu wa wakati unavunja dhana muhimu ya mbinu nyingi za kitakwimu za kawaida, ambazo zinahitaji uchunguzi kuwa huru wa kila mmoja. Huwezi tu kutumia jaribio la t au regression ya kawaida kwa data ya mfululizo wa wakati bila kuzingatia ukweli kwamba nukta zilizo karibu zinahusiana. Uchambuzi wa mfululizo wa wakati unatoa zana maalum zilizoundwa kwa data kama hii.
Chati ya kutawanya hapo juu inaonyesha data ya mauzo ya kila mwezi kwa mwaka mmoja. Hata katika mfululizo huu mfupi, unaweza kuona harakati ya jumla ya kupanda kwa wakati. Kutambua muundo huu ni hatua ya kwanza katika uchambuzi wa mfululizo wa wakati.
Mwenendo: Mwelekeo wa Muda Mrefu
Mwenendo ni harakati ya muda mrefu ya kupanda au kushuka katika mfululizo wa wakati. Ikiwa mapato ya kampuni yamekuwa yakikua kwa uthabiti kwa miaka mitano, ukuaji huo ni mwenendo. Mwenendo unaweza kuwa wa mstari (ongezeko la kila kipindi kwa kiasi sawa) au usio wa mstari (ukuaji unaopanda kasi au kupungua kwa wakati).
Kutambua mwenendo kunakusaidia kuelewa picha kubwa na kutenganisha ishara kutoka kelele. Mwezi mmoja mbaya katika mwenendo wa kupanda kwa ujumla ni tofauti sana na mwezi mmoja mbaya mwanzoni mwa kushuka kwa kudumu. Wachambuzi mara nyingi "huondoa mwenendo" data kwa kuondoa sehemu ya mwenendo ili waweze kusoma muundo uliobaki, kama msimu na mabadiliko ya nasibu, kwa uwazi zaidi.
Msimu: Muundo Unaojirudia
Msimu unahusu muundo wa kawaida, unaotabirika unaojirudia kwa kipindi maalum. Mauzo ya rejareja yanakuwa ya juu kila Desemba. Mauzo ya aiskrimu yanafikia kilele majira ya joto. Uanachama wa mazoezi unakuwa mkubwa Januari. Muundo huu unasababishwa na athari za kalenda, hali ya hewa, likizo, au mazoea ya kitamaduni.
Chati hapo juu inaonyesha data ya miaka miwili na kilima wazi wa msimu katikati ya kila mwaka, ikionyesha kilele cha majira ya joto. Angalia thamani za mwaka wa pili ni za juu kidogo kuliko za kwanza, ikionyesha mwenendo wa kupanda uliounganishwa na msimu. Kutenganisha vipengele hivi viwili ni moja ya kazi muhimu katika uchambuzi wa mfululizo wa wakati, mchakato unaoitwa mgawanyo.
Msimu ni tofauti na mzunguko. Muundo wa msimu una kipindi maalum, kinachojulikana (miezi 12, siku 7, robo 4). Mizunguko ni mabadiliko ya muda mrefu bila kipindi maalum, kama mizunguko ya biashara inayoweza kudumu miaka mitatu hadi kumi. Zote ni muundo halisi, lakini msimu ni wa kutabirika zaidi.
Wastani wa Kusonga: Kusafisha Kelele
Data mbichi ya mfululizo wa wakati mara nyingi ina kelele. Mabadiliko ya kila siku yanaweza kufanya iwe vigumu kuona muundo wa msingi. Wastani wa kusonga unasafisha data kwa kubadilisha kila nukta na wastani wa nukta zinazozunguka. Wastani wa kusonga wa siku 7, kwa mfano, unabadilisha thamani ya kila siku na wastani wa siku 3 kabla yake, siku yenyewe, na siku 3 baada yake.
Wastani wa kusonga ni maarufu sana kwa sababu ni rahisi na wenye ufanisi. Wachambuzi wa fedha wanautumia kutambua mwenendo wa bei za hisa. Wataalamu wa magonjwa wanatumia wastani wa kusonga wa siku 7 kusafisha hesabu za kesi za kila siku. Timu za uendeshaji zinautumia kutambua mabadiliko katika trafiki ya tovuti. Ukubwa wa dirisha (nukta ngapi unazoziweka wastani) unadhibiti kiasi gani cha kusafisha unapata: dirisha pana linazalisha mstari laini zaidi lakini linaitikia polepole zaidi mabadiliko halisi.
Wakati wa janga, hesabu za kesi za kila siku zinajitupa sana kwa sababu ya ucheleweshaji wa kuripoti (kesi chache zinazoripotiwa wikendi, ongezeko Jumatatu). Wastani wa kusonga wa siku 7 unaondoa athari hii ya siku-ya-wiki na kufunua mwenendo halisi. Maafisa wa afya ya umma wanategemea wastani wa kusonga badala ya hesabu za kila siku kufanya maamuzi ya sera kwa sababu data iliyosafishwa inasimulia hadithi wazi zaidi.
Uwiano wa Kiotomatiki: Jinsi Leo Inavyohusiana na Jana
Uwiano wa kiotomatiki unapima jinsi mfululizo wa wakati unavyohusiana na toleo lake lililochelewesha. Ikiwa thamani ya leo inahusiana sana na thamani ya jana, mfululizo una uwiano mkubwa wa kiotomatiki katika kucheleweshwa 1. Ikiwa mauzo ya wiki hii yanatabiri mauzo ya wiki ijayo, kuna uwiano wa kiotomatiki katika kucheleweshwa 1 katika data ya kila wiki.
Uwiano wa kiotomatiki ni muhimu kwa sababu mbili. Kwanza, unafunua muundo uliofichwa. Ikiwa mfululizo unaonyesha uwiano mkubwa wa kiotomatiki katika kucheleweshwa 12 katika data ya kila mwezi, hiyo inapendekeza sana muundo wa msimu wa kila mwaka. Pili, ni ingizo muhimu kwa kuchagua mfano sahihi wa utabiri. Mifano mingi ya mfululizo wa wakati, kama ARIMA, imejengwa moja kwa moja kwenye muundo wa uwiano wa kiotomatiki wa data.
Chati ya uwiano wa kiotomatiki (pia inaitwa correlogram) inaonyesha uwiano katika kila kucheleweshwa. Vilele muhimu katika chati hii vinakuambia ni hatua zipi za wakati zilizopita zinazobeba habari muhimu kwa kutabiri siku zijazo. Ikiwa kucheleweshwa kuchache tu vya kwanza ni muhimu na vinapungua haraka, mfululizo una kumbukumbu ya muda mfupi. Ikiwa kucheleweshwa nyingi ni muhimu, mfululizo una utegemezi wa masafa marefu.
Utabiri: Kutazama Mbele
Lengo kuu la uchambuzi wengi wa mfululizo wa wakati ni utabiri: kutumia muundo wa kihistoria kutabiri thamani za siku zijazo. Mbinu rahisi ni pamoja na kusogeza mwenendo na muundo wa msimu mbele. Mbinu za hali ya juu zaidi kama kusafisha kwa kielelezo zinatoa uzito zaidi kwa uchunguzi wa hivi karibuni, wakati mifano ya ARIMA inatumia muundo wa uwiano wa kiotomatiki kuzalisha utabiri.
Mbinu zote za utabiri zinashiriki dhana kuu: muundo uliozingatiwa zamani utaendelea siku zijazo. Hii inafanya kazi vizuri kwa utabiri wa muda mfupi lakini inakuwa isiyoaminika zaidi unavyoangalia mbali zaidi mbele. Hakuna mfano uliotabiri janga la 2020, na hakuna mbinu ya mfululizo wa wakati itakayoona mshtuko wa ghafla wa soko. Utabiri daima unapaswa kujumuisha vipindi vya kutokuwa na uhakika, na kadri unavyotabiri zaidi siku zijazo, ndivyo vipindi hivyo vinavyopaswa kuwa pana zaidi.
Data ya mfululizo wa wakati ni ya kipekee kwa sababu mpangilio wa uchunguzi una umuhimu na nukta zilizo karibu zinahusiana. Vipengele vitatu kuu vya kutafuta ni mwenendo (mwelekeo wa muda mrefu), msimu (muundo unaojirudia), na kelele (mabadiliko ya nasibu). Wastani wa kusonga unasafisha kelele kufunua muundo, na uwiano wa kiotomatiki unafunua jinsi thamani za zamani zinavyotabiri thamani za siku zijazo. Misingi hii ndiyo msingi wa utabiri wote wa mfululizo wa wakati.