StatsForecastModel

class darts.models.forecasting.sf_model.StatsForecastModel(model, add_encoders=None, quantiles=None, random_state=None)[source]

基类:TransferableFutureCovariatesLocalForecastingModel

StatsForecast 模型。

可用于拟合任何 StatsForecast 基模型。有关可用模型的更多信息,请参阅 StatsForecast 包

除了单变量确定性预测,我们的 StatsForecastModel 还提供额外支持:

  • **未来协变量:** 使用外生特征来潜在提高预测准确性。

    • 它要么使用基模型原生的外生特征,要么

    • 它通过首先使用 LinearRegressionModel 模型对序列与未来协变量进行回归,然后在原始回归的样本内残差上运行 StatsForecast 模型来添加未来协变量支持。这种方法受到 Stephan Kolassa 的这篇帖子的启发。

  • **概率预测:** 某些基模型可能需要在创建 model 时设置 prediction_intervals 以支持概率预测。要生成概率预测,您可以在调用 predict() 时设置以下参数:

    • 通过设置 predict_likelihood_parameters=True 直接预测分位数。

    • 通过设置 num_samples >> 1 从这些分位数生成采样预测。

  • **保形预测:** 除了原生的概率支持外,您还可以在模型创建时设置 prediction_intervals 来执行保形预测。然后以与上述相同的方式进行预测。

  • **可转移序列预测:** 在预测时将拟合好的模型应用于新的输入 series

    • 它要么使用基模型原生的可转移序列支持(支持 forward() 方法的 StatsForecast 模型),要么

    • 它通过首先在新序列上拟合模型的副本,然后使用该模型生成相应的预测来添加支持。

注意

当输入序列包含缺失值时,不支持未来协变量。

参数
  • **model** (_TS) – 任何 StatsForecast 模型。

  • **add_encoders** (Optional[dict, None]) –

    可以使用 add_encoders 自动生成大量的未来协变量。这可以通过添加多个预定义的索引编码器和/或将用作索引编码器的自定义用户定义函数来完成。此外,还可以添加 Darts 的 Scaler 等转换器来转换生成的协变量。所有这些都在一个框架下发生,只需在创建模型时指定即可。阅读 SequentialEncoder 了解更多关于 add_encoders 的信息。默认值:None。一个展示 add_encoders 部分功能的示例:

    def encode_year(idx):
        return (idx.year - 1950) / 50
    
    add_encoders={
        'cyclic': {'future': ['month']},
        'datetime_attribute': {'future': ['hour', 'dayofweek']},
        'position': {'future': ['relative']},
        'custom': {'future': [encode_year]},
        'transformer': Scaler(),
        'tz': 'CET'
    }
    

  • **quantiles** (Optional[list[float], None]) – 可选参数,在使用 num_samples > 1predict_likelihood_parameters=True 进行概率预测时,生成 quantiles 级别的分位数预测。

  • **random_state** (Optional[int, None]) – 控制不同运行中概率保形预测(样本生成)的随机性。

示例

>>> from darts.datasets import AirPassengersDataset
>>> from darts.models import StatsForecastModel
>>> from darts.utils.timeseries_generation import datetime_attribute_timeseries
>>> from statsforecast.models import AutoARIMA
>>> series = AirPassengersDataset().load()
>>> # optionally, use some future covariates; e.g. the value of the month encoded as a sine and cosine series
>>> future_cov = datetime_attribute_timeseries(series, "month", cyclic=True, add_length=6)
>>> # define AutoARIMA parameters
>>> model = StatsForecastModel(model=AutoARIMA(season_length=12))
>>> model.fit(series, future_covariates=future_cov)
>>> pred = model.predict(6, future_covariates=future_cov)
>>> pred.values()
array([[445.4276575 ],
       [420.04912881],
       [448.7142377 ],
       [491.23406559],
       [502.67834069],
       [566.04774778]])

属性

considers_static_covariates

模型是否考虑静态协变量(如果存在)。

extreme_lags

一个包含以下顺序的 8 元组:(最小目标滞后,最大目标滞后,最小过去协变量滞后,最大过去协变量滞后,最小未来协变量滞后,最大未来协变量滞后,输出偏移,最大目标训练滞后(仅适用于 RNNModel))。

likelihood

返回模型用于概率预测的似然函数(如果存在)。

min_train_samples

训练模型所需的最少样本数。

output_chunk_length

模型一次预测的时间步长,统计模型未定义。

output_chunk_shift

输出/预测在输入结束之后开始的时间步数。

supports_future_covariates

模型是否支持未来协变量

supports_likelihood_parameter_prediction

模型实例是否支持直接预测似然参数

supports_multivariate

模型是否考虑时间序列中的多个变量。

supports_optimized_historical_forecasts

模型是否支持优化历史预测

supports_past_covariates

模型是否支持过去协变量

supports_probabilistic_prediction

检查此配置的预测模型是否支持概率预测。

supports_sample_weight

模型是否支持训练时的样本权重。

supports_static_covariates

模型是否支持静态协变量

supports_transferable_series_prediction

模型是否支持对任何输入 series 进行预测。

uses_future_covariates

模型一旦拟合后是否使用未来协变量。

uses_past_covariates

模型一旦拟合后是否使用过去协变量。

uses_static_covariates

模型一旦拟合后是否使用静态协变量。

model_params

方法

backtest(series[, past_covariates, ...])

计算模型对(可能多个)series 的历史预测所产生的误差值。

fit(series[, future_covariates])

在提供的(单个)序列上拟合/训练模型。

generate_fit_encodings(series[, ...])

生成用于拟合模型的协变量编码,并返回一个元组,其中包含过去和未来协变量序列,以及原始和编码后的协变量堆叠在一起。编码由模型创建时使用参数 add_encoders 定义的编码器生成。传递与训练/拟合模型时使用的相同的 seriespast_covariatesfuture_covariates

generate_fit_predict_encodings(n, series[, ...])

生成用于训练和推理/预测的协变量编码,并返回一个元组,其中包含过去和未来协变量序列,以及原始和编码后的协变量堆叠在一起。编码由模型创建时使用参数 add_encoders 定义的编码器生成。传递与您打算用于训练和预测时使用的相同的 seriespast_covariatesfuture_covariates

generate_predict_encodings(n, series[, ...])

生成用于推理/预测集的协变量编码,并返回一个元组,其中包含过去和未来协变量序列,以及原始和编码后的协变量堆叠在一起。编码由模型创建时使用参数 add_encoders 定义的编码器生成。传递与您打算用于预测时使用的相同的 seriespast_covariatesfuture_covariates

gridsearch(parameters, series[, ...])

使用网格搜索在一给定集合中找到最佳超参数。

historical_forecasts(series[, ...])

通过模拟在提供(可能多个)series 历史中的各个时间点进行预测来生成历史预测。

load(path)

从给定的路径或文件句柄加载模型。

predict(n[, series, future_covariates, ...])

如果未设置 series 参数,则预测训练序列结束后的 n 个时间步长的值。

residuals(series[, past_covariates, ...])

计算模型对(可能多个)series 的历史预测所产生的残差。

save([path, clean])

将模型保存到给定的路径或文件句柄下。

untrained_model()

返回使用相同参数创建的新的(未训练)模型实例。

backtest(series, past_covariates=None, future_covariates=None, historical_forecasts=None, forecast_horizon=1, num_samples=1, train_length=None, start=None, start_format='value', stride=1, retrain=True, overlap_end=False, last_points_only=False, metric=<function mape>, reduction=<function mean>, verbose=False, show_warnings=True, predict_likelihood_parameters=False, enable_optimization=True, data_transformers=None, metric_kwargs=None, fit_kwargs=None, predict_kwargs=None, sample_weight=None)

计算模型对(可能多个)series 的历史预测所产生的误差值。

如果提供了 historical_forecasts,则直接对所有预测和实际值评估指标(由 metric 函数给出)。必须传递用于生成历史预测的相同 serieslast_points_only 值。最后,该方法返回所有这些指标得分的可选 reduction(默认为平均值)。

如果 historical_forecastsNone,它首先使用以下参数生成历史预测(有关更多信息,请参阅 ForecastingModel.historical_forecasts()),然后按上述方式进行评估。

可以使用 metric_kwargs 进一步自定义指标(例如,控制组件、时间步长、多个序列、其他必需参数(如分位数指标的 q)的聚合等)。

参数
  • **series** (Union[TimeSeries, Sequence[TimeSeries]]) – 用于依次训练(如果 retrain 不为 False)并计算历史预测的(一个或多个)目标时间序列。

  • **past_covariates** (Union[TimeSeries, Sequence[TimeSeries], None]) – 可选参数,用于 series 中每个输入时间序列的(一个或多个)过去观测的协变量时间序列。仅当模型支持过去协变量时适用。

  • **future_covariates** (Union[TimeSeries, Sequence[TimeSeries], None]) – 可选参数,用于 series 中每个输入时间序列的(一个或多个)未来已知协变量时间序列。仅当模型支持未来协变量时适用。

  • **historical_forecasts** (Union[TimeSeries, Sequence[TimeSeries], Sequence[Sequence[TimeSeries]], None]) – 可选参数,要评估的(或一个序列的/一个序列的序列的)历史预测时间序列。对应于 historical_forecasts() 的输出。必须传递用于生成历史预测的相同 serieslast_points_only 值。如果提供,将跳过历史预测,并忽略除 serieslast_points_onlymetricreduction 之外的所有参数。

  • **forecast_horizon** (int) – 预测的预测范围。

  • **num_samples** (int) – 从概率模型中采样预测的次数。仅对概率模型使用 >1 的值。

  • **train_length** (Optional[int, None]) – 可选参数,对于每个构建的训练集(滚动窗口模式),使用固定的长度/时间步长数量。仅当 retrain 不为 False 时有效。默认值为 None,此时使用直到预测时间的所有时间步长(扩展窗口模式)。如果大于可用时间步长数量,则使用扩展模式。需要至少为 min_train_series_length

  • **start** (Union[Timestamp, float, int, None]) –

    可选参数,计算第一个预测的时间点。此参数支持:floatintpandas.TimestampNone。如果是 float,则表示时间序列中应位于第一个预测点之前的时间比例。如果是 int,则对于具有 pd.DatetimeIndexseries,它是第一个预测点的索引位置;对于具有 pd.RangeIndexseries,它是索引值。后者可以通过 start_format="position" 更改为索引位置。如果是 pandas.Timestamp,则是第一个预测点的时间戳。如果是 None,则自动将第一个预测点设置为:

    • 如果 retrainFalse,或者 retrain 是一个 Callable 且第一个可预测点早于第一个可训练点,则为第一个可预测点。

    • 如果 retrainTrueint(给定 train_length),或者 retrain 是一个 Callable 且第一个可训练点早于第一个可预测点,则为第一个可训练点。

    • 否则为第一个可训练点(给定 train_length)。

    注意:如果 start 不在可训练/可预测时间范围内,则忽略此参数(默认行为为 None),从第一个可训练/可预测点开始。如果不存在有效的起始点,则会引发 ValueError

    stride 的倍数并位于 start 之后。

    注意:如果模型使用偏移输出(output_chunk_shift > 0),则第一个预测点也会

    向未来偏移 output_chunk_shift 个点。

    注意:如果 start 超出了可能进行历史预测的时间范围,将忽略该参数

    (默认行为为 None),并从第一个可训练/可预测点开始。

  • **start_format** (Literal['position', 'value']) – 定义 start 的格式。如果设置为 'position',则 start 对应于第一个预测点的索引位置,范围从 (-len(series), len(series) - 1)。如果设置为 'value',则 start 对应于第一个预测点的索引值/标签。如果该值不在 series 的索引中,则会引发错误。默认值:'value'

  • **stride** (int) – 两次连续预测之间的时间步数。

  • **retrain** (Union[bool, int, Callable[…, bool]]) –

    是否以及在何种条件下在预测前重新训练模型。此参数支持 3 种不同的类型:bool、(正整数)int 和(返回 bool 的)Callable。对于 bool:在每个步骤重新训练模型(True),或从不重新训练模型(False)。对于 int:模型每 retrain 次迭代重新训练一次。对于 Callable:只要可调用对象返回 True,就重新训练模型。可调用对象必须具有以下位置参数:

    • counter (int):当前的 retrain 迭代次数

    • pred_time (pd.Timestamp or int):预测时间戳(训练序列的末尾)

    • train_series (TimeSeries):直到 pred_time 的训练序列

    • past_covariates (TimeSeries):直到 pred_time 的过去协变量序列

    • future_covariates (TimeSeries):直到 min(pred_time + series.freq * forecast_horizon, series.end_time()) 的未来协变量序列

    注意:如果未向 historical_forecast 传递任何可选的 *_covariates,则将 None 传递给相应的 retrain 函数参数。注意:有些模型要求每次都重新训练,不支持除 retrain=True 之外的任何值。注意:这也控制 data_transformers 的重新训练。

  • **overlap_end** (bool) – 返回的预测是否可以超出序列的末尾。

  • **last_points_only** (bool) – 是否只返回每个历史预测的最后一个点。如果设置为 True,该方法返回一个包含连续点预测的单个 TimeSeries(对于 series 中的每个时间序列)。否则,返回历史 TimeSeries 预测列表。

  • **metric** (Union[Callable[…, Union[float, list[float], ndarray, list[ndarray]]], list[Callable[…, Union[float, list[float], ndarray, list[ndarray]]]]]) – 一个指标函数或指标函数列表。每个指标必须是 Darts 指标(请参阅此处),或者具有与 Darts 指标相同签名的自定义指标,使用装饰器 multi_ts_support()multi_ts_support(),并返回指标分数。

  • **reduction** (Optional[Callable[…, float], None]) – 用于组合 last_points_only 设置为 False 时获得的单个误差分数的函数。当提供多个指标函数时,函数将接收参数 axis = 1,以便为每个指标函数获得单个值。如果显式设置为 None,该方法将改为返回单个误差分数的列表。默认为 np.mean

  • **verbose** (bool) – 是否打印进度。

  • **show_warnings** (bool) – 是否显示与历史预测优化或参数 starttrain_length 相关的警告。

  • **predict_likelihood_parameters** (bool) – 如果设置为 True,模型预测其 likelihood 的参数,而不是目标值。仅对于具有似然函数、num_samples = 1n<=output_chunk_length 的概率模型支持。默认值:False

  • **enable_optimization** (bool) – 是否在使用优化版本的 historical_forecasts(如果支持并可用)。默认值:True

  • **data_transformers** (Optional[dict[str, Union[BaseDataTransformer, Pipeline]], None]) –

    可选参数,要应用于相应序列的 BaseDataTransformerPipeline 字典(可能的键有:“series”、“past_covariates”、“future_covariates”)。如果提供,所有输入序列必须处于未转换空间中。对于可拟合的转换器/管道:

    • 如果 retrain=True,则数据转换器在每次历史预测步骤都会重新拟合训练数据。

    • 如果 retrain=False,则数据转换器在所有预测之前仅转换序列一次。

    拟合好的转换器用于在训练和预测期间转换输入。如果转换是可逆的,预测将进行逆转换。仅当 historical_forecasts=None 时有效。

  • **metric_kwargs** (Union[dict[str, Any], list[dict[str, Any]], None]) – 传递给 metric() 的附加参数,例如用于并行化的 'n_jobs',用于减少组件级别指标的 'component_reduction',用于比例化指标的季节性参数 'm' 等。会将参数分别传递给每个指标,并且仅当它们出现在相应指标的签名中时才会传递。比例化指标(例如 masermsse 等)的参数 'insample' 被忽略,因为它在内部处理。

  • **fit_kwargs** (Optional[dict[str, Any], None]) – 可选参数,传递给模型 fit() 方法的一些附加参数。

  • **predict_kwargs** (Optional[dict[str, Any], None]) – 可选参数,传递给模型 predict() 方法的一些附加参数。

  • **sample_weight** (Union[TimeSeries, Sequence[TimeSeries], str, None]) – 可选参数,应用于目标 series 标签进行训练的一些样本权重。仅当 retrain 不为 False 时有效。它们按观测值、按标签(output_chunk_length 中的每一步)和按组件应用。如果是一个序列或序列的序列,则使用这些权重。如果权重序列只有一个组件/列,则权重全局应用于 series 中的所有组件。否则,对于特定组件的权重,组件数量必须与 series 的组件数量匹配。如果是一个字符串,则使用内置权重函数生成权重。可用选项是 "linear""exponential" 衰减——过去的时间越远,权重越低。权重按时间 series 计算。

返回类型

Union[float, ndarray, list[float], list[ndarray]]

返回

  • float – 单个单变量/多变量序列、单个 metric 函数以及

    • 使用 last_points_only=True 生成的 historical_forecasts 的单个回测分数。

    • 使用 last_points_only=False 生成并使用回测 reductionhistorical_forecasts

  • np.ndarray – 回测分数的 numpy 数组。对于单个序列和以下情况之一:

    • 单个 metric 函数,使用 last_points_only=False 生成且回测 reduction=Nonehistorical_forecasts。输出形状为 (n 个预测, *)。

    • 多个 metric 函数和使用 last_points_only=False 生成的 historical_forecasts。使用回测 reduction 时,输出形状为 (*, n 个指标),当 reduction=None 时,输出形状为 (n 个预测, *, n 个指标)。

    • 多个单变量/多变量序列,包括 series_reduction 和至少一个 component_reduction=Nonetime_reduction=None 用于“每时间步指标”。

  • List[float] – 与 float 类型相同,但适用于序列列表。返回的指标列表长度为 len(series),其中包含每个输入 seriesfloat 指标。

  • List[np.ndarray] – 与 np.ndarray 类型相同,但适用于序列列表。返回的指标列表长度为 len(series),其中包含每个输入 seriesnp.ndarray 指标。

property considers_static_covariates: bool

模型是否考虑静态协变量(如果存在)。

返回类型

bool

property extreme_lags: tuple[Optional[int], Optional[int], Optional[int], Optional[int], Optional[int], Optional[int], int, Optional[int]]

一个包含以下顺序的 8 元组:(最小目标滞后,最大目标滞后,最小过去协变量滞后,最大过去协变量滞后,最小未来协变量滞后,最大未来协变量滞后,输出偏移,最大目标训练滞后(仅适用于 RNNModel))。如果 0 是第一个预测的索引,则所有滞后都是相对于此索引的。

请参见下面的示例。

如果模型在拟合时未使用:
  • 目标(仅与 RegressionModels 有关):则第一个元素应为 None

  • 过去协变量:则第三个和第四个元素应为 None

  • 未来协变量:则第五个和第六个元素应为 None

应由使用过去或未来协变量的模型和/或最小目标滞后和最大目标滞后可能与 -1 和 0 不同的模型覆盖。

注意

最大目标滞后(第二个值)不能为 None,并且总是大于或等于 0。

示例

>>> model = LinearRegressionModel(lags=3, output_chunk_length=2)
>>> model.fit(train_series)
>>> model.extreme_lags
(-3, 1, None, None, None, None, 0, None)
>>> model = LinearRegressionModel(lags=3, output_chunk_length=2, output_chunk_shift=2)
>>> model.fit(train_series)
>>> model.extreme_lags
(-3, 1, None, None, None, None, 2, None)
>>> model = LinearRegressionModel(lags=[-3, -5], lags_past_covariates = 4, output_chunk_length=7)
>>> model.fit(train_series, past_covariates=past_covariates)
>>> model.extreme_lags
(-5, 6, -4, -1,  None, None, 0, None)
>>> model = LinearRegressionModel(lags=[3, 5], lags_future_covariates = [4, 6], output_chunk_length=7)
>>> model.fit(train_series, future_covariates=future_covariates)
>>> model.extreme_lags
(-5, 6, None, None, 4, 6, 0, None)
>>> model = NBEATSModel(input_chunk_length=10, output_chunk_length=7)
>>> model.fit(train_series)
>>> model.extreme_lags
(-10, 6, None, None, None, None, 0, None)
>>> model = NBEATSModel(input_chunk_length=10, output_chunk_length=7, lags_future_covariates=[4, 6])
>>> model.fit(train_series, future_covariates)
>>> model.extreme_lags
(-10, 6, None, None, 4, 6, 0, None)
返回类型

tuple[Optional[int, None], Optional[int, None], Optional[int, None], Optional[int, None], Optional[int, None], Optional[int, None], int, Optional[int, None]]

fit(series, future_covariates=None)

在提供的(单个)序列上拟合/训练模型。

可选地,也可以提供未来协变量序列。

参数
  • **series** (TimeSeries) – 模型将在此时间序列上进行训练以进行预测。如果模型支持,可以是多变量的。

  • **future_covariates** (Optional[TimeSeries, None]) – 未来已知协变量的时间序列。此时间序列不会被预测,但可以被某些模型用作输入。它必须至少包含与目标 series 相同的时间步长/索引。如果比必要的时间长,将自动截断。

返回

拟合好的模型。

返回类型

self

generate_fit_encodings(series, past_covariates=None, future_covariates=None)

生成用于拟合模型的协变量编码,并返回一个元组,其中包含过去和未来协变量序列,以及原始和编码后的协变量堆叠在一起。编码由模型创建时使用参数 add_encoders 定义的编码器生成。传递与训练/拟合模型时使用的相同的 seriespast_covariatesfuture_covariates

参数
  • **series** (Union[TimeSeries, Sequence[TimeSeries]]) – 拟合模型时使用的包含目标值的序列或序列列表。

  • **past_covariates** (Union[TimeSeries, Sequence[TimeSeries], None]) – 可选参数,拟合模型时使用的包含过去观测协变量的序列或序列列表。

  • **future_covariates** (Union[TimeSeries, Sequence[TimeSeries], None]) – 可选参数,拟合模型时使用的包含未来已知协变量的序列或序列列表。

返回

一个元组 (过去协变量, 未来协变量)。每个协变量包含原始以及编码后的协变量。

返回类型

Tuple[Union[TimeSeries, Sequence[TimeSeries]], Union[TimeSeries, Sequence[TimeSeries]]]

generate_fit_predict_encodings(n, series, past_covariates=None, future_covariates=None)

生成用于训练和推理/预测的协变量编码,并返回一个元组,其中包含过去和未来协变量序列,以及原始和编码后的协变量堆叠在一起。编码由模型创建时使用参数 add_encoders 定义的编码器生成。传递与您打算用于训练和预测时使用的相同的 seriespast_covariatesfuture_covariates

参数
  • **n** (int) – 打算用于预测的 series 结束后的预测时间步长数。

  • **series** (Union[TimeSeries, Sequence[TimeSeries]]) – 打算用于训练和预测的包含目标值的序列或序列列表。

  • **past_covariates** (Union[TimeSeries, Sequence[TimeSeries], None]) – 可选参数,打算用于训练和预测的过去观测协变量序列。维度必须与用于训练的协变量维度匹配。

  • **future_covariates** (Union[TimeSeries, Sequence[TimeSeries], None]) – 可选参数,打算用于预测的未来已知协变量序列。维度必须与用于训练的协变量维度匹配。

返回

一个元组 (过去协变量, 未来协变量)。每个协变量包含原始以及编码后的协变量。

返回类型

Tuple[Union[TimeSeries, Sequence[TimeSeries]], Union[TimeSeries, Sequence[TimeSeries]]]

generate_predict_encodings(n, series, past_covariates=None, future_covariates=None)

生成用于推理/预测集的协变量编码,并返回一个元组,其中包含过去和未来协变量序列,以及原始和编码后的协变量堆叠在一起。编码由模型创建时使用参数 add_encoders 定义的编码器生成。传递与您打算用于预测时使用的相同的 seriespast_covariatesfuture_covariates

参数
  • **n** (int) – 打算用于预测的 series 结束后的预测时间步长数。

  • **series** (Union[TimeSeries, Sequence[TimeSeries]]) – 打算用于预测的包含目标值的序列或序列列表。

  • **past_covariates** (Union[TimeSeries, Sequence[TimeSeries], None]) – 可选参数,打算用于预测的过去观测协变量序列。维度必须与用于训练的协变量维度匹配。

  • **future_covariates** (Union[TimeSeries, Sequence[TimeSeries], None]) – 可选参数,打算用于预测的未来已知协变量序列。维度必须与用于训练的协变量维度匹配。

返回

一个元组 (过去协变量, 未来协变量)。每个协变量包含原始以及编码后的协变量。

返回类型

Tuple[Union[TimeSeries, Sequence[TimeSeries]], Union[TimeSeries, Sequence[TimeSeries]]]

classmethod gridsearch(parameters, series, past_covariates=None, future_covariates=None, forecast_horizon=None, stride=1, start=None, start_format='value', last_points_only=False, show_warnings=True, val_series=None, use_fitted_values=False, metric=<function mape>, reduction=<function mean>, verbose=False, n_jobs=1, n_random_samples=None, data_transformers=None, fit_kwargs=None, predict_kwargs=None, sample_weight=None)

使用网格搜索在一给定集合中找到最佳超参数。

此函数有 3 种操作模式:扩展窗口模式、分割模式和拟合值模式。这三种操作模式通过使用 parameters 字典中提供的每个超参数值组合实例化 ForecastingModel 的 model_class 子类,并返回在 metric 函数方面性能最佳的模型来评估每种可能的组合。metric 函数预计返回一个误差值,因此将选择产生最小 metric 输出的模型。

训练数据和测试数据的关系取决于操作模式。

扩展窗口模式(当传入 forecast_horizon 时激活):对于每个超参数组合,模型在 series 的不同分割上重复进行训练和评估。这个过程通过使用 backtest() 函数作为子程序来实现,以从 start 开始生成历史预测,并将这些预测与 series 的真实值进行比较。请注意,模型会针对每一次预测进行重新训练,因此此模式速度较慢。

分窗模式(当传递val_series时激活):当传递val_series参数时,将使用此模式。对于每个超参数组合,模型都在series上进行训练,并在val_series上进行评估。

拟合值模式(当use_fitted_values设置为True时激活):对于每个超参数组合,模型都在series上进行训练,并在生成的拟合值上进行评估。并非所有模型都有拟合值,如果模型没有fitted_values成员,此方法将引发错误。拟合值是模型在series上拟合的结果。与拟合值进行比较是评估模型的一种快速方法,但无法看出模型是否对时间序列过拟合。

派生类必须确保单个模型实例不与其他实例共享参数,例如将模型保存在同一路径。否则,在并行运行多个模型(当n_jobs != 1时)时可能出现意外行为。如果无法避免,则应重新定义网格搜索,强制设置n_jobs = 1

当前此方法仅支持确定性预测(即模型的预测仅有1个样本时)。

参数
  • model_class – 用于针对“series”调优的ForecastingModel子类。

  • parameters (dict) – 一个字典,其键是超参数名称,值是相应超参数的值列表。

  • series (TimeSeries) – 用作训练输入和目标的系列。

  • past_covariates (Optional[TimeSeries, None]) – 可选的,过去观测到的协变量系列。这仅适用于模型支持过去协变量的情况。

  • future_covariates (Optional[TimeSeries, None]) – 可选的,未来已知的协变量系列。这仅适用于模型支持未来协变量的情况。

  • forecast_horizon (Optional[int, None]) – 预测范围的整数值。激活扩展窗口模式。

  • stride (int) – 仅在扩展窗口模式下使用。两次连续预测之间的时间步数。

  • **start** (Union[Timestamp, float, int, None]) –

    仅在扩展窗口模式下使用。可选的,计算预测的第一个时间点。此参数支持:float, int, pandas.Timestamp, 和 None。如果是 float,则表示时间序列在第一个预测点之前应占有的比例。如果是 int,则对于具有 pd.DatetimeIndexseries,它是第一个预测点的索引位置;对于具有 pd.RangeIndexseries,它是索引值。后者可以通过 start_format=”position” 更改为索引位置。如果是 pandas.Timestamp,则表示第一个预测点的时间戳。如果是 None,第一个预测点将自动设置为

    • 如果 retrainFalse,或者 retrain 是一个 Callable 且第一个可预测点早于第一个可训练点,则为第一个可预测点。

    • 如果retrainTrueint(给定train_length)时的第一个可训练点,或者retrain是一个可调用对象且第一个可训练点早于第一个可预测点。

    • 否则为第一个可训练点(给定 train_length)。

    注意:如果 start 不在可训练/可预测时间范围内,则忽略此参数(默认行为为 None),从第一个可训练/可预测点开始。如果不存在有效的起始点,则会引发 ValueError

    stride 的倍数并位于 start 之后。

    注意:如果模型使用偏移输出(output_chunk_shift > 0),则第一个预测点也会

    向未来偏移 output_chunk_shift 个点。

    注意:如果 start 超出了可能进行历史预测的时间范围,将忽略该参数

    (默认行为为 None),并从第一个可训练/可预测点开始。

  • start_format (Literal[‘position’, ‘value’]) – 仅在扩展窗口模式下使用。定义start的格式。仅当start是整数且series使用pd.RangeIndex索引时有效。如果设置为‘position’,start对应于第一个预测点的索引位置,范围可以是(-len(series), len(series) - 1)。如果设置为‘value’,start对应于第一个预测点的索引值/标签。如果该值不在series的索引中,将引发错误。默认值:'value'

  • last_points_only (bool) – 仅在扩展窗口模式下使用。计算误差时是使用整个预测结果还是仅使用每个预测的最后一个点。

  • show_warnings (bool) – 仅在扩展窗口模式下使用。是否显示与start参数相关的警告。

  • val_series (Optional[TimeSeries, None]) – 在分窗模式下用于验证的TimeSeries实例。如果提供,此系列必须紧接在series的末尾之后开始;以便能够对预测进行适当的比较。

  • use_fitted_values (bool) – 如果为True,则使用与拟合值的比较。如果fitted_values不是model_class的属性,则引发错误。

  • metric (Callable[[TimeSeries, TimeSeries], float]) –

    一个度量函数,将两个TimeSeries之间的误差作为浮点值返回。必须是Darts的“随时间聚合”度量(参见这里)之一,或者是一个自定义度量,其输入是两个TimeSeries并返回误差。

  • reduction (Callable[[ndarray], float]) – 一个归约函数(将数组映射到浮点数),描述如何在回测时聚合在不同验证系列上获得的误差。默认情况下,它会计算误差的平均值。

  • verbose – 是否打印进度。

  • n_jobs (int) – 并行运行的作业数。仅当有两个或更多参数组合需要评估时才会创建并行作业。每个作业将实例化、训练和评估一个不同的模型实例。默认为1(顺序执行)。将参数设置为-1表示使用所有可用核心。

  • n_random_samples (Union[int, float, None]) – 从完整的参数网格中选择的超参数组合的数量/比例。这将执行随机搜索而不是使用完整的网格。如果是一个整数,n_random_samples是从完整网格中选择的参数组合数量,并且必须在0和总参数组合数量之间。如果是一个浮点数,n_random_samples是从完整网格中选择的参数组合比例,并且必须在01之间。默认为None,此时将忽略随机选择。

  • **data_transformers** (Optional[dict[str, Union[BaseDataTransformer, Pipeline]], None]) –

    可选参数,要应用于相应序列的 BaseDataTransformerPipeline 字典(可能的键有:“series”、“past_covariates”、“future_covariates”)。如果提供,所有输入序列必须处于未转换空间中。对于可拟合的转换器/管道:

    • 如果 retrain=True,则数据转换器在每次历史预测步骤都会重新拟合训练数据。

    • 如果 retrain=False,则数据转换器在所有预测之前仅转换序列一次。

    拟合的转换器用于在训练和预测过程中对输入进行转换。如果转换是可逆的,预测结果将被逆转换。

  • fit_kwargs (Optional[dict[str, Any], None]) – 传递给模型fit()方法的额外参数。

  • predict_kwargs (Optional[dict[str, Any], None]) – 传递给模型predict()方法的额外参数。

  • sample_weight (Union[TimeSeries, str, None]) – 可选的,应用于目标series标签进行训练的样本权重。仅当retrain不是False时有效。它们按观测、标签(output_chunk_length中的每一步)和分量应用。如果是一个系列,则使用这些权重。如果权重系列只有一个分量/列,则权重全局应用于series中的所有分量。否则,对于特定于分量的权重,分量数量必须与series中的数量匹配。如果是一个字符串,则使用内置权重函数生成权重。可用选项是“linear”“exponential”衰减 - 越远的过去,权重越低。

返回

一个元组,包含根据最佳超参数创建的未训练的model_class实例,以及包含这些最佳超参数的字典,以及最佳超参数对应的度量分数。

返回类型

ForecastingModel, Dict, float

historical_forecasts(series, past_covariates=None, future_covariates=None, forecast_horizon=1, num_samples=1, train_length=None, start=None, start_format='value', stride=1, retrain=True, overlap_end=False, last_points_only=True, verbose=False, show_warnings=True, predict_likelihood_parameters=False, enable_optimization=True, data_transformers=None, fit_kwargs=None, predict_kwargs=None, sample_weight=None)

通过模拟在所提供的(可能多个)series历史中的各个时间点进行预测,生成历史预测。这个过程回顾性地将模型应用于不同的时间步,就像在那些特定时刻实时进行预测一样。这使得可以评估模型在整个系列持续时间内的性能,提供对其在不同历史时期的预测准确性和鲁棒性的洞察。

此方法有两种主要模式

  • 再训练模式(默认,retrain=True):在模拟的每一步重新训练模型,并使用更新后的模型生成预测。对于多个系列,模型会在每个系列上独立重新训练(尚不支持全局训练)。

  • 预训练模式(retrain=False):在模拟的每一步生成预测而无需重新训练。它仅支持预训练的全局预测模型。此模式显著更快,因为它跳过了再训练步骤。

通过选择合适的模式,您可以在计算效率和模型最新训练需求之间取得平衡。

再训练模式:此模式通过从series开头扩展或使用固定长度train_length(起始点也可以通过startstart_format配置)反复构建训练集。然后模型在此训练集上进行训练,并生成长度为forecast_horizon的预测。随后,训练集的末尾向前移动stride个时间步,重复此过程。

预训练模式:此模式仅支持预训练的全局预测模型。它使用与再训练模式相同的模拟步骤(忽略train_length),但直接生成预测而无需重新训练。

默认情况下,设置last_points_only=True时,此方法返回一个时间序列(或一系列时间序列),由每个历史预测的最后一个点组成。因此,此时间序列的频率将是series.freq * stride。如果last_points_only=False,它将返回一个列表(或一系列列表),包含完整的历史预测系列,每个系列的频率为series.freq

参数
  • **series** (Union[TimeSeries, Sequence[TimeSeries]]) – 用于依次训练(如果 retrain 不为 False)并计算历史预测的(一个或多个)目标时间序列。

  • **past_covariates** (Union[TimeSeries, Sequence[TimeSeries], None]) – 可选参数,用于 series 中每个输入时间序列的(一个或多个)过去观测的协变量时间序列。仅当模型支持过去协变量时适用。

  • **future_covariates** (Union[TimeSeries, Sequence[TimeSeries], None]) – 可选参数,用于 series 中每个输入时间序列的(一个或多个)未来已知协变量时间序列。仅当模型支持未来协变量时适用。

  • **forecast_horizon** (int) – 预测的预测范围。

  • **num_samples** (int) – 从概率模型中采样预测的次数。仅对概率模型使用 >1 的值。

  • **train_length** (Optional[int, None]) – 可选参数,对于每个构建的训练集(滚动窗口模式),使用固定的长度/时间步长数量。仅当 retrain 不为 False 时有效。默认值为 None,此时使用直到预测时间的所有时间步长(扩展窗口模式)。如果大于可用时间步长数量,则使用扩展模式。需要至少为 min_train_series_length

  • **start** (Union[Timestamp, float, int, None]) –

    可选参数,计算第一个预测的时间点。此参数支持:floatintpandas.TimestampNone。如果是 float,则表示时间序列中应位于第一个预测点之前的时间比例。如果是 int,则对于具有 pd.DatetimeIndexseries,它是第一个预测点的索引位置;对于具有 pd.RangeIndexseries,它是索引值。后者可以通过 start_format="position" 更改为索引位置。如果是 pandas.Timestamp,则是第一个预测点的时间戳。如果是 None,则自动将第一个预测点设置为:

    • 如果 retrainFalse,或者 retrain 是一个 Callable 且第一个可预测点早于第一个可训练点,则为第一个可预测点。

    • 如果 retrainTrueint(给定 train_length),或者 retrain 是一个 Callable 且第一个可训练点早于第一个可预测点,则为第一个可训练点。

    • 否则为第一个可训练点(给定 train_length)。

    注意:如果 start 不在可训练/可预测时间范围内,则忽略此参数(默认行为为 None),从第一个可训练/可预测点开始。如果不存在有效的起始点,则会引发 ValueError

    stride 的倍数并位于 start 之后。

    注意:如果模型使用偏移输出(output_chunk_shift > 0),则第一个预测点也会

    向未来偏移 output_chunk_shift 个点。

    注意:如果 start 超出了可能进行历史预测的时间范围,将忽略该参数

    (默认行为为 None),并从第一个可训练/可预测点开始。

  • **start_format** (Literal['position', 'value']) – 定义 start 的格式。如果设置为 'position',则 start 对应于第一个预测点的索引位置,范围从 (-len(series), len(series) - 1)。如果设置为 'value',则 start 对应于第一个预测点的索引值/标签。如果该值不在 series 的索引中,则会引发错误。默认值:'value'

  • **stride** (int) – 两次连续预测之间的时间步数。

  • **retrain** (Union[bool, int, Callable[…, bool]]) –

    是否以及在何种条件下在预测前重新训练模型。此参数支持 3 种不同的类型:bool、(正整数)int 和(返回 bool 的)Callable。对于 bool:在每个步骤重新训练模型(True),或从不重新训练模型(False)。对于 int:模型每 retrain 次迭代重新训练一次。对于 Callable:只要可调用对象返回 True,就重新训练模型。可调用对象必须具有以下位置参数:

    • counter (int):当前的 retrain 迭代次数

    • pred_time (pd.Timestamp or int):预测时间戳(训练序列的末尾)

    • train_series (TimeSeries):直到 pred_time 的训练序列

    • past_covariates (TimeSeries):直到 pred_time 的过去协变量序列

    • future_covariates (TimeSeries):直到 min(pred_time + series.freq * forecast_horizon, series.end_time()) 的未来协变量序列

    注意:如果未向 historical_forecast 传递任何可选的 *_covariates,则将 None 传递给相应的 retrain 函数参数。注意:有些模型要求每次都重新训练,不支持除 retrain=True 之外的任何值。注意:这也控制 data_transformers 的重新训练。

  • **overlap_end** (bool) – 返回的预测是否可以超出序列的末尾。

  • **last_points_only** (bool) – 是否只返回每个历史预测的最后一个点。如果设置为 True,该方法返回一个包含连续点预测的单个 TimeSeries(对于 series 中的每个时间序列)。否则,返回历史 TimeSeries 预测列表。

  • **verbose** (bool) – 是否打印进度。

  • **show_warnings** (bool) – 是否显示与历史预测优化或参数 starttrain_length 相关的警告。

  • **predict_likelihood_parameters** (bool) – 如果设置为 True,模型预测其 likelihood 的参数,而不是目标值。仅对于具有似然函数、num_samples = 1n<=output_chunk_length 的概率模型支持。默认值:False

  • **enable_optimization** (bool) – 是否在使用优化版本的 historical_forecasts(如果支持并可用)。默认值:True

  • **data_transformers** (Optional[dict[str, Union[BaseDataTransformer, Pipeline]], None]) –

    可选参数,要应用于相应序列的 BaseDataTransformerPipeline 字典(可能的键有:“series”、“past_covariates”、“future_covariates”)。如果提供,所有输入序列必须处于未转换空间中。对于可拟合的转换器/管道:

    • 如果 retrain=True,则数据转换器在每次历史预测步骤都会重新拟合训练数据。

    • 如果 retrain=False,则数据转换器在所有预测之前仅转换序列一次。

    拟合的转换器用于在训练和预测过程中对输入进行转换。如果转换是可逆的,预测结果将被逆转换。

  • **fit_kwargs** (Optional[dict[str, Any], None]) – 可选参数,传递给模型 fit() 方法的一些附加参数。

  • **predict_kwargs** (Optional[dict[str, Any], None]) – 可选参数,传递给模型 predict() 方法的一些附加参数。

  • **sample_weight** (Union[TimeSeries, Sequence[TimeSeries], str, None]) – 可选参数,应用于目标 series 标签进行训练的一些样本权重。仅当 retrain 不为 False 时有效。它们按观测值、按标签(output_chunk_length 中的每一步)和按组件应用。如果是一个序列或序列的序列,则使用这些权重。如果权重序列只有一个组件/列,则权重全局应用于 series 中的所有组件。否则,对于特定组件的权重,组件数量必须与 series 的组件数量匹配。如果是一个字符串,则使用内置权重函数生成权重。可用选项是 "linear""exponential" 衰减——过去的时间越远,权重越低。权重按时间 series 计算。

返回类型

Union[TimeSeries, list[TimeSeries], list[list[TimeSeries]]]

返回

  • TimeSeries – 对于单个serieslast_points_only=True的单个历史预测:它仅包含所有历史预测中步骤forecast_horizon的预测。

  • List[TimeSeries] – 对于以下情况的历史预测列表:

    • 一系列(列表)的serieslast_points_only=True:对于每个系列,它仅包含所有历史预测中步骤forecast_horizon的预测。

    • 单个serieslast_points_only=False:对于每个历史预测,它包含整个预测范围forecast_horizon

  • List[List[TimeSeries]] – 对于一系列serieslast_points_only=False的历史预测列表的列表。对于每个系列和历史预测,它包含整个预测范围forecast_horizon。外部列表对应于输入的系列序列,内部列表包含每个系列的历史预测。

property likelihood: QuantilePrediction

返回模型用于概率预测的似然函数(如果存在)。

返回类型

QuantilePrediction

static load(path)

从给定的路径或文件句柄加载模型。

参数

path (Union[str, PathLike, BinaryIO]) – 加载模型的路径或文件句柄。

返回类型

ForecastingModel

property min_train_samples: int

训练模型所需的最少样本数。

返回类型

int

property model_params: dict
返回类型

dict

property output_chunk_length: Optional[int]

模型一次预测的时间步长,统计模型未定义。

返回类型

Optional[int, None]

property output_chunk_shift: int

输出/预测在输入结束之后开始的时间步数。

返回类型

int

predict(n, series=None, future_covariates=None, num_samples=1, predict_likelihood_parameters=False, verbose=False, show_warnings=True, **kwargs)

如果未设置series参数,则预测训练序列结束后的n个时间步的值。如果在训练期间指定了未来的协变量,则在此处也必须指定它们。

如果设置了series参数,则预测新的目标序列结束后的n个时间步的值。如果在训练期间指定了未来的协变量,则在此处也必须指定它们。

参数
  • n (int) – 预测范围 - 在系列结束后要生成预测的时间步数。

  • series (Optional[TimeSeries, None]) – 可选地,一个新的目标序列,其未来值将被预测。默认为None,表示模型将预测训练序列的未来值。

  • future_covariates (Optional[TimeSeries, None]) –

    未来已知的协变量时间序列,可以作为输入馈送到模型中。它必须与用于训练的fit()方法使用的协变量时间序列相对应。

    如果未设置series,它必须包含训练目标序列结束后的至少接下来的n个时间步/索引。如果设置了series,它必须包含至少与新目标序列对应的时间步/索引(历史未来协变量),以及其结束后的接下来的n个时间步/索引。

  • num_samples (int) – 从概率模型中采样的预测次数。对于确定性模型必须为1

  • **predict_likelihood_parameters** (bool) – 如果设置为 True,模型预测其 likelihood 的参数,而不是目标值。仅对于具有似然函数、num_samples = 1n<=output_chunk_length 的概率模型支持。默认值:False

  • verbose (bool) – 可选地,设置预测的详细程度。并非对所有模型都有效。

  • show_warnings (bool) – 可选地,控制是否显示警告。并非对所有模型都有效。

返回类型

TimeSeries,一个包含训练序列结束后接下来n个点的时间序列。

residuals(series, past_covariates=None, future_covariates=None, historical_forecasts=None, forecast_horizon=1, num_samples=1, train_length=None, start=None, start_format='value', stride=1, retrain=True, overlap_end=False, last_points_only=True, metric=<function err>, verbose=False, show_warnings=True, predict_likelihood_parameters=False, enable_optimization=True, data_transformers=None, metric_kwargs=None, fit_kwargs=None, predict_kwargs=None, sample_weight=None, values_only=False)

计算模型对(可能多个)series 的历史预测所产生的残差。

此函数计算来自series的实际观测值与通过在series上训练模型(或使用retrain=False的预训练模型)获得的拟合值之间的差异(或Darts的“每时间步”度量之一)。并非所有模型都支持拟合值,因此我们使用历史预测作为它们的近似。

此方法依次执行

  • 使用预先计算的historical_forecasts或计算每个系列的历史预测(更多详情请参阅historical_forecasts())。可以通过参数num_samplestrain_lengthstartstart_formatforecast_horizonstrideretrainlast_points_onlyfit_kwargspredict_kwargs配置历史预测的生成方式。

  • 使用“每时间步”的metric计算历史预测和series之间按分量/列和时间步的回测(更多详情请参阅backtest())。默认使用残差err()(误差)作为metric

  • 创建并返回TimeSeries(或如果values_only=True,则仅返回一个np.ndarray),其时间索引来自历史预测,值来自按分量和时间步计算的度量结果。

此方法适用于单个或多个单变量或多变量序列。它使用预测的中位数(处理随机预测时)。

参数
  • **series** (Union[TimeSeries, Sequence[TimeSeries]]) – 用于依次训练(如果 retrain 不为 False)并计算历史预测的(一个或多个)目标时间序列。

  • **past_covariates** (Union[TimeSeries, Sequence[TimeSeries], None]) – 可选参数,用于 series 中每个输入时间序列的(一个或多个)过去观测的协变量时间序列。仅当模型支持过去协变量时适用。

  • **future_covariates** (Union[TimeSeries, Sequence[TimeSeries], None]) – 可选参数,用于 series 中每个输入时间序列的(一个或多个)未来已知协变量时间序列。仅当模型支持未来协变量时适用。

  • **historical_forecasts** (Union[TimeSeries, Sequence[TimeSeries], Sequence[Sequence[TimeSeries]], None]) – 可选参数,要评估的(或一个序列的/一个序列的序列的)历史预测时间序列。对应于 historical_forecasts() 的输出。必须传递用于生成历史预测的相同 serieslast_points_only 值。如果提供,将跳过历史预测,并忽略除 serieslast_points_onlymetricreduction 之外的所有参数。

  • **forecast_horizon** (int) – 预测的预测范围。

  • **num_samples** (int) – 从概率模型中采样预测的次数。仅对概率模型使用 >1 的值。

  • **train_length** (Optional[int, None]) – 可选参数,对于每个构建的训练集(滚动窗口模式),使用固定的长度/时间步长数量。仅当 retrain 不为 False 时有效。默认值为 None,此时使用直到预测时间的所有时间步长(扩展窗口模式)。如果大于可用时间步长数量,则使用扩展模式。需要至少为 min_train_series_length

  • **start** (Union[Timestamp, float, int, None]) –

    可选参数,计算第一个预测的时间点。此参数支持:floatintpandas.TimestampNone。如果是 float,则表示时间序列中应位于第一个预测点之前的时间比例。如果是 int,则对于具有 pd.DatetimeIndexseries,它是第一个预测点的索引位置;对于具有 pd.RangeIndexseries,它是索引值。后者可以通过 start_format="position" 更改为索引位置。如果是 pandas.Timestamp,则是第一个预测点的时间戳。如果是 None,则自动将第一个预测点设置为:

    • 如果 retrainFalse,或者 retrain 是一个 Callable 且第一个可预测点早于第一个可训练点,则为第一个可预测点。

    • 如果 retrainTrueint(给定 train_length),或者 retrain 是一个 Callable 且第一个可训练点早于第一个可预测点,则为第一个可训练点。

    • 否则为第一个可训练点(给定 train_length)。

    注意:如果 start 不在可训练/可预测时间范围内,则忽略此参数(默认行为为 None),从第一个可训练/可预测点开始。如果不存在有效的起始点,则会引发 ValueError

    stride 的倍数并位于 start 之后。

    注意:如果模型使用偏移输出(output_chunk_shift > 0),则第一个预测点也会

    向未来偏移 output_chunk_shift 个点。

    注意:如果 start 超出了可能进行历史预测的时间范围,将忽略该参数

    (默认行为为 None),并从第一个可训练/可预测点开始。

  • **start_format** (Literal['position', 'value']) – 定义 start 的格式。如果设置为 'position',则 start 对应于第一个预测点的索引位置,范围从 (-len(series), len(series) - 1)。如果设置为 'value',则 start 对应于第一个预测点的索引值/标签。如果该值不在 series 的索引中,则会引发错误。默认值:'value'

  • **stride** (int) – 两次连续预测之间的时间步数。

  • **retrain** (Union[bool, int, Callable[…, bool]]) –

    是否以及在何种条件下在预测前重新训练模型。此参数支持 3 种不同的类型:bool、(正整数)int 和(返回 bool 的)Callable。对于 bool:在每个步骤重新训练模型(True),或从不重新训练模型(False)。对于 int:模型每 retrain 次迭代重新训练一次。对于 Callable:只要可调用对象返回 True,就重新训练模型。可调用对象必须具有以下位置参数:

    • counter (int):当前的 retrain 迭代次数

    • pred_time (pd.Timestamp or int):预测时间戳(训练序列的末尾)

    • train_series (TimeSeries):直到 pred_time 的训练序列

    • past_covariates (TimeSeries):直到 pred_time 的过去协变量序列

    • future_covariates (TimeSeries):直到 min(pred_time + series.freq * forecast_horizon, series.end_time()) 的未来协变量序列

    注意:如果未向 historical_forecast 传递任何可选的 *_covariates,则将 None 传递给相应的 retrain 函数参数。注意:有些模型要求每次都重新训练,不支持除 retrain=True 之外的任何值。注意:这也控制 data_transformers 的重新训练。

  • **overlap_end** (bool) – 返回的预测是否可以超出序列的末尾。

  • **last_points_only** (bool) – 是否只返回每个历史预测的最后一个点。如果设置为 True,该方法返回一个包含连续点预测的单个 TimeSeries(对于 series 中的每个时间序列)。否则,返回历史 TimeSeries 预测列表。

  • metric (Callable[…, Union[float, list[float], ndarray, list[ndarray]]]) –

    可以是Darts的“每时间步”度量之一(参见这里),或者是一个自定义度量,其签名与Darts的“每时间步”度量完全相同,使用了装饰器multi_ts_support()multi_ts_support(),并返回每个时间步的一个值。

  • **verbose** (bool) – 是否打印进度。

  • **show_warnings** (bool) – 是否显示与历史预测优化或参数 starttrain_length 相关的警告。

  • **predict_likelihood_parameters** (bool) – 如果设置为 True,模型预测其 likelihood 的参数,而不是目标值。仅对于具有似然函数、num_samples = 1n<=output_chunk_length 的概率模型支持。默认值:False

  • **enable_optimization** (bool) – 是否在使用优化版本的 historical_forecasts(如果支持并可用)。默认值:True

  • **data_transformers** (Optional[dict[str, Union[BaseDataTransformer, Pipeline]], None]) –

    可选参数,要应用于相应序列的 BaseDataTransformerPipeline 字典(可能的键有:“series”、“past_covariates”、“future_covariates”)。如果提供,所有输入序列必须处于未转换空间中。对于可拟合的转换器/管道:

    • 如果 retrain=True,则数据转换器在每次历史预测步骤都会重新拟合训练数据。

    • 如果 retrain=False,则数据转换器在所有预测之前仅转换序列一次。

    拟合好的转换器用于在训练和预测期间转换输入。如果转换是可逆的,预测将进行逆转换。仅当 historical_forecasts=None 时有效。

  • metric_kwargs (Optional[dict[str, Any], None]) – 传递给metric()的额外参数,例如用于并行化的‘n_jobs’,用于比例度量的‘m’等。仅当参数存在于相应度量的签名中时才会传递。忽略归约参数“series_reduction”, “component_reduction”, “time_reduction”,以及比例度量(例如mase, rmsse, …)的参数‘insample’,因为它们在内部处理。

  • **fit_kwargs** (Optional[dict[str, Any], None]) – 可选参数,传递给模型 fit() 方法的一些附加参数。

  • **predict_kwargs** (Optional[dict[str, Any], None]) – 可选参数,传递给模型 predict() 方法的一些附加参数。

  • **sample_weight** (Union[TimeSeries, Sequence[TimeSeries], str, None]) – 可选参数,应用于目标 series 标签进行训练的一些样本权重。仅当 retrain 不为 False 时有效。它们按观测值、按标签(output_chunk_length 中的每一步)和按组件应用。如果是一个序列或序列的序列,则使用这些权重。如果权重序列只有一个组件/列,则权重全局应用于 series 中的所有组件。否则,对于特定组件的权重,组件数量必须与 series 的组件数量匹配。如果是一个字符串,则使用内置权重函数生成权重。可用选项是 "linear""exponential" 衰减——过去的时间越远,权重越低。权重按时间 series 计算。

  • values_only (bool) – 是否将残差作为np.ndarray返回。如果为False,则将残差作为TimeSeries返回。

返回类型

Union[TimeSeries, list[TimeSeries], list[list[TimeSeries]]]

返回

  • TimeSeries – 对于使用last_points_only=True生成的单个serieshistorical_forecasts的残差TimeSeries

  • List[TimeSeries] – 对于一系列(列表)serieslast_points_only=True的残差TimeSeries列表。残差列表的长度为len(series)

  • List[List[TimeSeries]] – 对于一系列serieslast_points_only=False的残差TimeSeries列表的列表。外部残差列表的长度为len(series)。内部列表包含所有可能的特定于系列的历史预测的残差。

save(path=None, clean=False, **pkl_kwargs)

将模型保存到给定的路径或文件句柄下。

保存和加载RegressionModel的示例

from darts.models import RegressionModel

model = RegressionModel(lags=4)

model.save("my_model.pkl")
model_loaded = RegressionModel.load("my_model.pkl")
参数
  • path (Union[str, PathLike, BinaryIO, None]) – 保存模型当前状态的路径或文件句柄。如果未指定路径,模型将自动保存为"{ModelClass}_{YYYY-mm-dd_HH_MM_SS}.pkl"。例如,"RegressionModel_2020-01-01_12_00_00.pkl"

  • clean (bool) –

    是否存储模型的清理版本。仅对全局预测模型有效。如果为True,训练序列和协变量将被移除。

    注意:加载使用clean=True存储的全局预测模型后,必须在predict()historical_forecasts()和其他预测方法中传递series

  • pkl_kwargs – 传递给pickle.dump()的关键字参数。

返回类型

None

property supports_future_covariates: bool

模型是否支持未来协变量

返回类型

bool

property supports_likelihood_parameter_prediction: bool

模型实例是否支持直接预测似然参数

返回类型

bool

property supports_multivariate: bool

模型是否考虑时间序列中的多个变量。

返回类型

bool

property supports_optimized_historical_forecasts: bool

模型是否支持优化历史预测

返回类型

bool

property supports_past_covariates: bool

模型是否支持过去协变量

返回类型

bool

property supports_probabilistic_prediction: bool

检查此配置的预测模型是否支持概率预测。

默认返回False。需要由支持概率预测的模型覆盖。

返回类型

bool

property supports_sample_weight: bool

模型是否支持训练时的样本权重。

返回类型

bool

property supports_static_covariates: bool

模型是否支持静态协变量

返回类型

bool

property supports_transferable_series_prediction: bool

模型是否支持对任何输入 series 进行预测。

返回类型

bool

untrained_model()

返回使用相同参数创建的新的(未训练)模型实例。

property uses_future_covariates: bool

模型一旦拟合后是否使用未来协变量。

返回类型

bool

property uses_past_covariates: bool

模型一旦拟合后是否使用过去协变量。

返回类型

bool

property uses_static_covariates: bool

模型一旦拟合后是否使用静态协变量。

返回类型

bool