JP2004355200A - Time series prediction expression correction method and apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、時系列データの予測方法および装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
時系列予測式の構築方法や実データとの乖離を検出する手法については種々の特許や文献があるが、乖離を検出した後の予測式構築に関する特許や文献は見当たらず、先行技術文献に該当する文献は存在を特許出願時に知りえていない。特許文献の検索をおこなったが、従来の技術内容を記載した特許文献を探し当てることが出来なかった。検索した技術範囲などは、以下のとおりである。
◇検索対象:平成5年以降出願前日までの出願公開公報及び平成6年以降の特許公報
◇検索方法:下記の論理式で全文検索
・「時系列」+「予測」+「修正法」で検索
・「時系列」+「予測式修正法」で検索
・「時系列」+「予測式修正」で検索
通常の方法としては、乖離が生じた後の観測データを用いて予測式を構築し直す手法を用いるものと考えられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
乖離が生じた後、迅速に時系列予測式の修正を行おうとすれば、乖離後の観測データ数は少なくなり精度の高い予測式の構築が困難となる。従来手法で精度の高い予測式を構築するには、乖離後の観測データ数を大きくしなければならず、予測式再構築に時間を要することになる。
【0004】
本発明は、前記問題点を解決するためになされたものであり、少ない観測データ数においても精度の高い予測式を構築する手段を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上述の課題は前記「特許請求の範囲」に記載した手段によって解決される。
【0006】
すなわち、請求項1の発明は、時系列予測において、時系列の構造変化検出後の予測式を修正する方法であって、データ入力手段が、構造変化検出後の観測値を入力するデータ入力ステップと、予測式修正用データ作成手段が、構造変化検出後の時系列予測値と前記データ入力ステップで入力された構造変化検出後の観測値を用いて、予測式修正に用いるデータを作成する予測式修正用データ作成ステップと、予測式作成手段が、前記予測式修正用データ作成ステップの出力データを入力として、予測式を再構築する予測式作成ステップと、を有する時系列予測式修正方法である。
【0007】
請求項2の発明は、請求項1に記載の時系列予測式修正方法であって、前記予測式修正用データ作成ステップにおいて、構造変化検出後の時刻1,2,3,,,nに対する時系列予測値P’1,P’2,P’3,,,P’nと、観測値P1,P2,P3,,,Pnを用いて“数12”、“数13”を算出し、
【0008】
【数12】
Δεi=Pi−P’i
【0009】
【数13】
Δ2εi=Δεi−Δεi−1
i=1,2,,,nに対して行うことで“数14”を求め
【0010】
【数14】
E2={Δ2εi|i=1,2,,,,n}
“数14”からΔ2εiを無作為復元抽出でk個抽出したものを“数15”とし、
【0011】
【数15】
Ek={δi|i=1,2,,,,k}
“数15”よりEkの平均を求め、“数16”とし
【0012】
【数16】
xk=Σδi/(k−1)
これをm回繰り返すことで“数17”を求め
【0013】
【数17】
X={xki|i=1,2,,,m}
“数17”より“数17”の分布関数を“式3”で与え
【0014】
【数18】
Fx(x)・・・(式3)
“式3”と乱数を使って、N(>n)個の“数19”を発生させ、
【0015】
【数19】
y1,y2,,,yn,,,yN
1,2,3,,,n,,,Nに対する時系列予測値を既存の予測式を用いて計算し“数20”とし、
【0016】
【数20】
Q’1,Q’2,Q’3,,,Q’n,,,Q’N
“数19”と“数20”から、“式4”を用いてQ1,Q2,Q3,,,Qn,,,QNを算出し、“数22”とし、“数22”を予測式修正に用いるデータとして出力し、
【0017】
【数21】
Qi=Q’i+(i−1)*yi・・・(式4)
【0018】
【数22】
Q1,Q2,Q3,,,Qn,,,QN
前記予測式生成ステップにおいて、前記予測式修正用データ作成ステップの出力である“数22”に基いて時系列予測式を構築する時系列予測式修正方法である。
【0019】
請求項3の発明は、時系列予測において、時系列の構造変化検出後の予測式を修正する時系列予測式修正装置であって、構造変化検出後の観測値を入力するデータ入力手段と、構造変化検出後の時系列予測値と前記データ入力手段で入力された構造変化検出後の観測値を用いて、予測式修正に用いるデータを作成する予測式修正用データ作成手段と、前記予測式修正用データ作成手段の出力データを入力として、予測式を再構築する予測式作成手段と、を有する時系列予測式修正装置である。
【0020】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明を実施する予測式修正装置に関連する系を示す図である。同図において、数字符号1は予測式修正装置、2はデータ入力装置、3は予測式修正用データ作成装置、4は予測式作成装置を示している。
【0021】
データ入力装置2は構造変化検出後の観測データを入力する装置である。
【0022】
予測式修正用データ作成装置3は、既存の時系列予測式を用いて作成した構造変化検出後の時系列予測値と、データ入力装置2で入力された構造変化検出後の観測データとを用いて、予測式修正に用いるデータを作成する装置である。
【0023】
予測式作成装置4は、予測式修正用データ作成装置3の出力であるデータを入力として、予測式を再構築する装置である。
【0024】
図2は、本発明の実施の形態の例である時系列予測モデルにおける構造変化検出後の予測式を修正する手順の詳細を示す流れ図である。同図において、S0〜S4との符号表示は、処理の各ステップを示すもので、以下の説明中のステップ0〜ステップ4との記載と対応している。
【0025】
ステップ0
データ入力装置2は構造変化検出後の時刻1,2,3,,,nに対する観測値P1,P2,P3,,,Pnを入力する。
【0026】
ステップ1
予測式修正用データ作成装置3は既存の予測モデルをもちいて構造変化検出後の時刻1,2,3,,,nに対する予測値P’1,P’2,P’3,,,P’nを算出し、ステップ0で入力された観測値P1,P2,P3,,,Pnを用いて“数23”、“数24”を算出し、
【0027】
【数23】
Δεi=Pi−P’i
【0028】
【数24】
Δ2εi=Δεi−Δεi−1
i=1,2,,,nに対して行うことで“数25”を求める。
【0029】
【数25】
E2={Δεi|i=1,2,,,n}
ステップ2
予測式修正用データ作成装置3は“数25”からk個Δ2εiを無作為復元抽出を行ない、それを“数26”とし、
【0030】
【数26】
Ek={Δεi,j|j=1,2,,,k}
“数26”よりEkの平均を求め、“数27”とし
【0031】
【数27】
xk=ΣΔεi,j/(k−1)
これをm回繰り返すことで“数28”を求め
【0032】
【数28】
X={xki|i=1,2,,,,m}
“数28”より“数28”の分布関数を“式5”で与える。
【0033】
【数29】
Fx(x)・・・(式5)
ステップ3
予測式修正用データ作成装置3は“式5”と乱数を使って、N(>n)個の“数30”を発生させ、
【0034】
【数30】
y1,y2,,,yn,,,yN
1,2,3,,,n,,,Nに対する時系列予測値を既存の予測式を用いて計算し“数31”とし、
【0035】
【数31】
Q’1,Q’2,Q’3,,,Q’n,,,Q’N
“数30”と“数31”から、“式6”を用いてQ1,Q2,Q3,,,Qn,,,QNを算出し、“数33”とし、“数33”を予測式修正に用いるデータとする。
【0036】
【数32】
Qi=Q’i+(i−1)*yi・・・(式6)
【0037】
【数33】
Q1,Q2,Q3,,,Qn,,,QN
ステップ4
予測式作成装置4は、予測式修正用データ作成装置3の出力である“数33”を入力として、予測式を再構築する。
【0038】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【0039】
【発明の効果】
以上説明したように、本は発明によれば、時系列予測モデルにおいて構造変化が生じた後に迅速にモデルの再構築を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の時系列予測式修正を行うためのシステム構成を説明する図である。
【図2】本発明の実施形態の時系列予測式修正手順を示す流れ図である。
【符号の説明】
1 予測式修正装置
2 データ入力装置
3 予測式修正用データ作成装置
4 予測式作成装置
S0〜S4 処理のステップ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for predicting time-series data.
[0002]
[Prior art]
There are various patents and literatures on the method of constructing the time series prediction formula and the method of detecting the deviation from the actual data. No such document was known at the time of filing the patent application. Although patent documents were searched, it was not possible to find a patent document that describes a conventional technical content. The technical scopes searched are as follows.
◇ Search target: Published patent application from 1993 to the day before the application and patent gazette from 1994 ◇ Search method: Full-text search by the following logical formula ・ Search by “time series” + “prediction” + “correction method”・ Search by “Time Series” + “Prediction Formula Correction Method” ・ Search by “Time Series” + “Prediction Formula Correction” As a normal method, the prediction formula is reconstructed using the observation data after the deviation occurs It is considered that a technique is used.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
If an attempt is made to quickly correct the time-series prediction formula after the occurrence of the deviation, the number of observation data after the deviation becomes small, and it becomes difficult to construct a highly accurate prediction expression. In order to construct a highly accurate prediction formula by the conventional method, the number of observation data after the deviation must be increased, and it takes time to reconstruct the prediction formula.
[0004]
The present invention has been made to solve the above problems, and provides means for constructing a highly accurate prediction formula even with a small number of observation data.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, the above-mentioned problem is solved by the means described in the "claims".
[0006]
That is, the invention of
[0007]
The invention of
[0008]
(Equation 12)
Δε i = P i −P ′ i
[0009]
(Equation 13)
Δ 2 ε i = Δε i -Δε i-1
By performing on i = 1, 2,..., n, “Equation 14” is obtained.
[Equation 14]
E 2 = {Δ 2 ε i | i = 1,2,2,, n}
From Equation 14, k pieces of Δ 2 ε i extracted by random reconstruction extraction are defined as Equation 15,
[0011]
(Equation 15)
E k = {δ i | i = 1,2,2,, k}
"Number 15" to determine the average of E k than, the "number 16" [0012]
(Equation 16)
x k = Σδ i / (k−1)
This is repeated m times to obtain “Equation 17”.
[Equation 17]
X = {x ki | i = 1,2,2, m}
From “Equation 17”, the distribution function of “Equation 17” is given by “
(Equation 18)
F x (x) (Equation 3)
Using “
[0015]
[Equation 19]
y 1, y 2 ,,, y n ,,, y N
Time series prediction values for 1, 2, 3,..., N,.
[0016]
(Equation 20)
Q '1, Q' 2, Q '3 ,,, Q' n ,,, Q 'N
From "number 19" and "number 20", using a "
[0017]
(Equation 21)
Q i = Q ′ i + (i−1) * y i (Equation 4)
[0018]
(Equation 22)
Q 1, Q 2, Q 3 ,,, Q n ,,, Q N
In the prediction formula generation step, there is provided a time-series prediction formula correction method for constructing a time-series prediction formula based on "Equation 22" output from the prediction formula correction data creating step.
[0019]
The invention according to
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram showing a system related to a predictive expression correcting device that embodies the present invention. In the figure, numeral 1 denotes a prediction formula correction device, 2 denotes a data input device, 3 denotes a prediction formula correction data generation device, and 4 denotes a prediction formula generation device.
[0021]
The
[0022]
The prediction formula correction
[0023]
The prediction
[0024]
FIG. 2 is a flowchart showing details of a procedure for correcting a prediction equation after detecting a structural change in the time-series prediction model which is an example of the embodiment of the present invention. In the figure, reference numerals S0 to S4 indicate the respective steps of the processing, and correspond to the descriptions of steps 0 to 4 in the following description.
[0025]
Step 0
The
[0026]
The prediction formula correction
[0027]
[Equation 23]
Δε i = P i −P ′ i
[0028]
(Equation 24)
Δ 2 ε i = Δε i -Δε i-1
“Equation 25” is obtained by performing the processing for i = 1, 2,.
[0029]
(Equation 25)
E 2 = {Δε i | i = 1,2,2, n}
The prediction formula correction
[0030]
(Equation 26)
E k = {Δε i , j | j = 1,2 ,,, k}
The average of Ek is calculated from “Equation 26” and is set as “Equation 27”.
[Equation 27]
x k = ΣΔε i , j / (k−1)
This is repeated m times to obtain “Equation 28”.
[Equation 28]
X = {x ki | i = 1,2,2,, m}
From “Equation 28”, the distribution function of “Equation 28” is given by “Equation 5”.
[0033]
(Equation 29)
F x (x) (Equation 5)
The prediction formula correction
[0034]
[Equation 30]
y 1, y 2 ,,, y n ,,, y N
Time series prediction values for 1, 2, 3,..., N,.
[0035]
[Equation 31]
Q '1, Q' 2, Q '3 ,,, Q' n ,,, Q 'N
From "number 30" and "number 31", using a "type 6" calculates the Q 1, Q 2, Q 3 ,,, Q n ,,, Q N, and "number 33", "number 33" Is the data used for correcting the prediction formula.
[0036]
(Equation 32)
Q i = Q ′ i + (i−1) * y i (Equation 6)
[0037]
[Equation 33]
Q 1, Q 2, Q 3 ,,, Q n ,,, Q N
The prediction
[0038]
As described above, the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and can be variously modified without departing from the gist of the invention. Needless to say,
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to quickly reconstruct a model after a structural change has occurred in a time-series prediction model.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a system configuration for correcting a time-series prediction expression according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure for correcting a time-series prediction formula according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
データ入力手段が、構造変化検出後の観測値を入力するデータ入力ステップと、
予測式修正用データ作成手段が、構造変化検出後の時系列予測値と前記データ入力ステップで入力された構造変化検出後の観測値を用いて、予測式修正に用いるデータを作成する予測式修正用データ作成ステップと、
予測式作成手段が、前記予測式修正用データ作成ステップの出力データを入力として、予測式を再構築する予測式作成ステップと、
を有する時系列予測式修正方法。In the time series prediction, a method of correcting a prediction equation after detecting a time series structural change,
A data input step of inputting an observation value after the structural change is detected,
The prediction formula correction data generating means uses the time-series predicted value after the structural change detection and the observation value after the structural change detection input in the data input step to generate data used for the prediction formula correction. Data creation step;
A prediction formula creation unit configured to, using the output data of the prediction formula correction data creation step as input, to reconstruct a prediction formula,
A time-series prediction formula correction method having
前記予測式修正用データ作成ステップにおいて、構造変化検出後の時刻1,2,3,,,nに対する時系列予測値P’1,P’2,P’3,,,P’nと、観測値P1,P2,P3,,,Pnを用いて“数1”、“数2”を算出し、
In the prediction formula correction data creating step, time series prediction values P ′ 1 , P ′ 2 , P ′ 3, ... P ′ n for times 1, 2 , 3 ,. By using the values P 1 , P 2 , P 3, ..., Pn , “Equation 1” and “Equation 2” are calculated,
構造変化検出後の観測値を入力するデータ入力手段と、
構造変化検出後の時系列予測値と前記データ入力手段で入力された構造変化検出後の観測値を用いて、予測式修正に用いるデータを作成する予測式修正用データ作成手段と、
前記予測式修正用データ作成手段の出力データを入力として、予測式を再構築する予測式作成手段と、
を有する時系列予測式修正装置。In the time-series prediction, a time-series prediction formula correction device that corrects a prediction formula after detecting a time-series structural change,
Data input means for inputting observation values after structural change detection,
Using a time-series predicted value after structural change detection and an observed value after structural change detection input by the data input means, predictive equation correction data creating means for creating data used for predictive equation correction,
Prediction formula correction means for reconstructing a prediction formula, using output data of the prediction formula correction data generation means as input,
A time-series prediction formula correction device having:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003150577A JP2004355200A (en) | 2003-05-28 | 2003-05-28 | Time series prediction expression correction method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003150577A JP2004355200A (en) | 2003-05-28 | 2003-05-28 | Time series prediction expression correction method and apparatus |
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Publication Number | Publication Date |
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JP (1) | JP2004355200A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010108283A (en) * | 2008-10-30 | 2010-05-13 | Nec Corp | Prediction system, prediction method and prediction program |
US11044178B2 (en) * | 2017-05-22 | 2021-06-22 | Fujitsu Limited | Data center management method, management apparatus, and data center system |
WO2023243232A1 (en) * | 2022-06-16 | 2023-12-21 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Data analysis device, data analysis method, and program |
-
2003
- 2003-05-28 JP JP2003150577A patent/JP2004355200A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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WO2023243232A1 (en) * | 2022-06-16 | 2023-12-21 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Data analysis device, data analysis method, and program |
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