Prevendo agendamentos de chamadas

Outra série temporal com múltiplos períodos sazonais é calls, que contém 20 dias consecutivos de dados de volume de chamadas a cada 5 minutos de um grande banco norte-americano. Existem 169 períodos de 5 minutos em um dia útil e, portanto, a frequência sazonal semanal é 5 x 169 = 845. A sazonalidade semanal é relativamente fraca, então aqui você vai modelar apenas a sazonalidade diária. calls já está carregado no seu ambiente de trabalho.

Os resíduos, neste caso, ainda não passam nos testes de ruído branco, mas suas autocorrelações são minúsculas, embora significativas. Isso acontece porque a série é muito longa. É comum que resíduos não passem nos testes em séries tão extensas. O efeito das correlações restantes nas previsões será desprezível.

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Previsão em R

Instruções do exercício

Faça o gráfico dos dados calls para ver a forte sazonalidade diária e a fraca sazonalidade semanal.
Monte a matriz xreg usando ordem 10 para a sazonalidade diária e 0 para a sazonalidade semanal. Observe que, se você especificar o vetor incorretamente, sua sessão pode expirar!
Ajuste um modelo de regressão dinâmica chamado fit usando auto.arima() com seasonal = FALSE e stationary = TRUE.
Verifique os resíduos do modelo ajustado.
Crie as previsões para 10 dias úteis à frente como fc e, em seguida, faça o gráfico. A descrição do exercício deve ajudar você a determinar o valor adequado de h.

Exercício interativo prático

Experimente este exercício completando este código de exemplo.

# Plot the calls data
___

# Set up the xreg matrix
xreg <- fourier(___, K = ___)

# Fit a dynamic regression model
fit <- auto.arima(___, xreg = ___, ___, ___)

# Check the residuals
___

# Plot forecasts for 10 working days ahead
fc <- forecast(fit, xreg =  fourier(calls, c(10, 0), h = ___))
___

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A primeira coisa a fazer em qualquer análise de dados é plotar os dados. Gráficos permitem visualizar muitos aspectos dos dados, incluindo padrões, observações incomuns e mudanças ao longo do tempo. As características vistas nos gráficos dos dados devem então ser incorporadas, na medida do possível, aos métodos de previsão que serão usados.

Exercise 1: Bem-vindo(a) à previsão em R Exercise 2: Criando objetos de séries temporais em R Exercise 3: Gráficos de séries temporais Exercise 4: Gráficos sazonais Exercise 5: Tendências, sazonalidade e ciclicidade Exercise 6: Autocorrelação de séries temporais não sazonais Exercise 7: Autocorrelação de séries temporais sazonais e cíclicas Exercise 8: Associe a ACF à série temporal Exercise 9: Ruído branco Exercise 10: Preços de ações e ruído branco

Neste capítulo, você vai aprender ferramentas gerais úteis para muitas situações de previsão. Ele descreve alguns métodos de previsão de referência, métodos para verificar se um método de previsão aproveitou adequadamente as informações disponíveis e métodos para medir a precisão das previsões. Cada uma das ferramentas discutidas aqui será utilizada repetidamente nos capítulos seguintes, à medida que você desenvolve e explora uma variedade de métodos de previsão.

Exercise 1: Previsões e futuros possíveis Exercise 2: Métodos ingênuos de previsão Exercise 3: Valores ajustados e resíduos Exercise 4: Verificando resíduos de séries temporais Exercise 5: Conjuntos de treino e teste Exercise 6: Avaliando a acurácia de previsões com métodos não sazonais Exercise 7: Avaliando a precisão de previsões com sazonalidade Exercise 8: Eu tenho um bom modelo de previsão?Exercise 9: Validação cruzada em séries temporais Exercise 10: Usando tsCV() para validação cruzada em séries temporais

Previsões produzidas com métodos de suavização exponencial são médias ponderadas das observações passadas, com pesos que decaem exponencialmente à medida que as observações ficam mais antigas. Em outras palavras, quanto mais recente a observação, maior o peso associado. Essa abordagem gera previsões confiáveis de forma rápida e para uma ampla gama de séries temporais, o que é uma grande vantagem e de grande importância para aplicações em negócios.

Exercise 1: Previsões com pesos exponenciais Exercise 2: Suavização exponencial simples Exercise 3: SES vs ingênuo Exercise 4: Métodos de suavização exponencial com tendência Exercise 5: Métodos de tendência de Holt Exercise 6: Métodos de suavização exponencial com tendência e sazonalidade Exercise 7: Holt-Winters com dados mensais Exercise 8: Método de Holt-Winters com dados diários Exercise 9: Modelos de espaço de estados para suavização exponencial Exercise 10: Previsão automática com suavização exponencial Exercise 11: ETS vs sazonal ingênuo Exercise 12: Associe os modelos às séries temporais Exercise 13: Quando o ETS falha?

Modelos ARIMA oferecem outra abordagem para previsão de séries temporais. Suavização exponencial e modelos ARIMA são as duas abordagens mais usadas para previsão de séries temporais e fornecem abordagens complementares ao problema. Enquanto modelos de suavização exponencial se baseiam em uma descrição da tendência e da sazonalidade nos dados, modelos ARIMA buscam descrever as autocorrelações nos dados.

Exercise 1: Transformações para estabilização da variância Exercise 2: Transformações de Box-Cox para séries temporais Exercise 3: Diferenciação não sazonal para estacionariedade Exercise 4: Diferença sazonal para estacionariedade Exercise 5: Modelos ARIMA Exercise 6: Modelos ARIMA automáticos para séries temporais não sazonais Exercise 7: Previsão com modelos ARIMA Exercise 8: Comparando auto.arima() e ets() em dados sem sazonalidade Exercise 9: Modelos ARIMA sazonais Exercise 10: Modelos ARIMA automáticos para séries sazonais Exercise 11: Explorando as opções de auto.arima()Exercise 12: Comparando auto.arima() e ets() em dados sazonais

Os modelos de séries temporais dos capítulos anteriores funcionam bem para muitas séries, mas muitas vezes não são bons para dados semanais ou horários e não permitem incluir outras informações, como efeitos de feriados, atividade de concorrentes, mudanças na legislação etc. Neste capítulo, você verá alguns métodos que lidam com sazonalidade mais complexa e considerará como estender modelos ARIMA para permitir a inclusão de outras informações neles.

Exercise 1: Regressão dinâmica Exercise 2: Prevendo vendas considerando gastos com publicidade Exercise 3: Prevendo a demanda de eletricidade Exercise 4: Regressão harmônica dinâmica Exercise 5: Previsão com dados semanais Exercise 6: Regressão harmônica para sazonalidade múltipla Exercise 7: Prevendo agendamentos de chamadas

Exercício atual

Exercise 8: Modelos TBATS Exercise 9: Modelos TBATS para demanda de eletricidade Exercise 10: Seu futuro em previsão de séries temporais!