京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
如何建立时间序列预测模型?
1. 背景
先来看两个例子,下面两幅图展示了百度在趋势预测方面的应用案例,一个是世界杯期间的比赛输赢预测,另一个是北京各旅游景区的游客人数预测。

这两幅图代表了大数据环境下趋势预测的典型场景,即事件预测和时序预测,本文重点关注第二幅图中的场景,即与时间维度相关的时间序列预测。
2. 时间序列预测
时间序列预测即以时间数列所能反映的社会经济现象的发展过程和规律性,进行引伸外推,预测其发展趋势的方法,简单来说就是从已知事件测定未知事件。
上图展示了时间序列的一般趋势,时间序列数据的趋势变动可分为以下四点:
趋势性:某个变量随着时间进展或自变量变化,呈现一种比较缓慢而长期的持续上升、下降、停留的同性质变动趋向,但变动幅度可能不等。周期性:某因素由于外部影响随着自然季节的交替出现高峰与低谷的规律。
随机性:个别为随机变动,整体呈统计规律。
综合性:实际变化情况一般是几种变动的叠加或组合。预测时一般设法过滤除去不规则变动,突出反映趋势性和周期性变动。
3. 方法综述
时间序列预测法分为传统的时间序列预测方法和机器学习方法。传统的时间序列方法指仅根据历史时间序列的趋势发展来预测未来时间序列的趋势发展的方法,此类方法通过建立适当的数学模型拟合历史时间趋势曲线,根据所建模型预测未来时间序列的趋势曲线,常见模型包括ARMA,VAR,TAR,ARCH等。传统时间序列方法所依赖的数据较简单,只需要历史时间序列趋势曲线便可构建模型,因此可适用于多种场景,模型较为通用。但是,传统时间序列预测法常面临滞后性问题,即预测值晚于真实值几个时间单位。
为提高预测的精度,机器学习算法被引入时序预测,此类方法根据具体的应用场景,选取可能影响预测值的features,将这些features引入模型,应用机器学习的分类/回归模型来进行预测。为提取features,机器学习方法需要多个维度的数据,预测精度较高,建立的模型较为复杂,但是模型往往不够通用,针对不同应用场景需要重新提取features,建立模型。现实预测中,机器学习方法往往结合传统时序预测法来运用。
4. ARIMA模型
ARIMA模型全称自回归积分滑动平均模型(Autoregressive Integrated Moving Average Model),是经典的时间序列预测方法,我们从ARIMA模型入手,进行了实时趋势预测的初步探索。

ARIMA模型公式分为自回归(AR)和移动平均(MA)两部分,p为自回归项数,q为移动平均项数,为保证时间序列的平稳性,往往需对时间序列做d阶差分。自回归方法基于假设当前时期的指标值依赖于过去时期的指标值,对过去时期的指标值进行加权平均得到当前的指标值;移动平均方法的思想是模拟指标值的随机性,指标值受白噪声序激励的影响。
5. 预测实验
我们采用了某个业务的ctr数据,分别以分钟为单位和以小时为单位进行预测,希望可以准确预测下一时间单位(分钟,小时)的ctr。
分钟ctr预测(一天内的ctr变化情况):
局部细节展示:
小时ctr(一周内的小时ctr变化情况):
6. 展望
大数据时代的时序预测得到越来越多的关注,能够准确预测趋势是时序预测的基础应用,其他场景如异常检测等也应用了时序预测方法,我们期待时序预测能够有更多的应用场景,比如通过精准预测,发现可能出现的突发事件以提高应对措施;加入空间维度,产生时空组合下的预测,提高预测的实际应用价值,比如通过预测滴滴打车某一地区的打车人数,引导用户和出租车,产生更好的资源利用;精准的金融预测,如预测理财通的买入买出数额,以帮助管理者合理指定策略等。这里初步探索的ARIMA模型是通用场景下的时序预测,在具体应用场景下,预测可以做的更精确。
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
在校期间能考的证书,大致落在四类里:通用基础类、岗位技能与行业认证类、专业技术资格类、国家职业资格与职业技能等级类。但比 ...
2026-11-04先把结论说清楚:大学生能自学考的证,主要集中在三类。第一类是通用基础类,比如大学英语四六级、全国计算机等级考试、普通话水 ...
2026-11-04大学生考哪些证书好,没有一个统一答案。有人说的“好”是好考、周期短,有人指招聘时用得上,还有人看长期职业壁垒。三种口径排 ...
2026-11-04“什么证书值得考”没有一个统一答案。同一张证书,对准入岗位是硬门槛,对另一类岗位可能只是加分项;对在校生是求职准备,对在 ...
2026-11-04“女生考什么证比较好”这个问题,真正的难点不在“女生”,而在“比较好”三个字。对一个人来说,好报、好考、好就业往往不是同 ...
2026-11-04离开校园后考证书,最怕两件事:花几个月备考,发现报考条件不符;或者考下来,岗位用不上。社会人士选证书,先别急着看榜单,先 ...
2026-11-04“女孩子适合考什么证书”很难用一张榜单回答。“适合”包含太多变量:求稳进体制或学校,靠技能接单变现,还是进入运营、市场、 ...
2026-11-04先把结论说清楚:选证书不看性别。“男的适合考什么”这个问题里,真正有用的是三个变量——你想去的岗位、你现有的能力基础、你 ...
2026-11-04“哪些证书属于技能证书”,没法靠一份名单回答。技能证书不是某一部门统一颁发的单一证书,而是按发证主体和评价性质划分的一类 ...
2026-11-04“哪些是职业资格证书”这个问题,答案比多数人想的要窄。按照现行制度,职业资格证书主要指列入国家职业资格目录的证书,分为准 ...
2026-11-04想考证,但单位不统一组织,能不能自己报名?答案是:能,但前提是先分清三类证书——个人可独立报考、需单位统一组织、需机构代 ...
2026-11-04“好考又有用”是证书选择里最常被并列、也最容易被混淆的两个条件。好考,可能指报名不设门槛,也可能指考试科目少、通过难度低 ...
2026-11-04“含金量排名前十证书”是一个搜索量很大、但很难有标准答案的问题。原因不复杂:证书的价值依附于具体岗位和制度属性。注册会计 ...
2026-11-04“国内认可的证书”不是一个单一概念。有人问的是国家职业资格,有人问的是职称,有人问的是行业认证,还有人把培训机构发的结业 ...
2026-11-04高中生搜“可以考什么证书”,最常踩的坑不是选错方向,而是没看清报名门槛就付了费。直接回答:高中在读期间,真正能报的主要是 ...
2026-11-04“都有什么证书可以考取”这个问题,直接搜会得到一堆互相矛盾的榜单。更有效的做法不是先问“哪个最值钱”,而是先分清证书的性 ...
2026-11-04大专在读期间能考的证书,比很多人想象的要多,但真正值得花时间的并不多。核心判断顺序只有一条:先看当期官方公告是否允许专科 ...
2026-11-04大一刚入学就琢磨考证,这个念头本身不坏,但顺序容易搞反。直接回答:大一不必急着考高门槛、强专业背景的证书,优先把英语四六 ...
2026-11-04大学生考证书,没有一张“人人都该考”的清单。更实用的做法是:先确定目标岗位方向,再按“岗位匹配→在校可考→校招实用→学习 ...
2026-11-04大学生能考的证书很多,但真正值得先花时间的,不是“名字听起来厉害”的那几张,而是能对应到你目标岗位、且在校期间确实报得上 ...
2026-11-04