MATLAB 去除折线图季节性趋势:示例代码和解析
下面是一个示例程序,可以用于去除折线图的季节性趋势:
% 原始数据
data = [10, 12, 15, 18, 20, 22, 25, 28, 30, 32, 35, 38, 40, 42, 45, 48, 50, 52, 55, 58, 60, 62, 65, 68, 70, 72, 75, 78, 80, 82, 85, 88, 90, 92, 95, 98, 100, 102, 105, 108, 110, 112, 115, 118, 120, 122, 125, 128, 130, 132, 135, 138, 140, 142, 145, 148, 150, 152, 155, 158, 160, 162, 165, 168, 170, 172, 175, 178, 180, 182, 185, 188, 190, 192, 195, 198, 200, 202, 205, 208, 210, 212, 215, 218, 220, 222, 225, 228, 230, 232, 235, 238, 240, 242, 245, 248, 250, 252, 255, 258, 260, 262, 265, 268, 270, 272, 275, 278, 280, 282, 285, 288, 290, 292, 295, 298, 300, 302, 305, 308, 310, 312, 315, 318, 320, 322, 325, 328, 330, 332, 335, 338, 340, 342, 345, 348, 350, 352, 355, 358, 360, 362, 365, 368, 370, 372, 375, 378, 380, 382, 385, 388, 390, 392, 395, 398, 400, 402, 405, 408, 410, 412, 415, 418, 420, 422, 425, 428, 430, 432, 435, 438, 440, 442, 445, 448, 450, 452, 455, 458, 460, 462, 465, 468, 470, 472, 475, 478, 480, 482, 485, 488, 490, 492, 495, 498, 500, 502, 505, 508, 510, 512, 515, 518, 520, 522, 525, 528, 530, 532, 535, 538, 540, 542, 545, 548, 550, 552, 555, 558, 560, 562, 565, 568, 570, 572, 575, 578, 580, 582, 585, 588, 590, 592, 595, 598, 600, 602, 605, 608, 610, 612, 615, 618, 620, 622, 625, 628, 630, 632, 635, 638, 640, 642, 645, 648, 650, 652, 655, 658, 660, 662, 665, 668, 670, 672, 675, 678, 680, 682, 685, 688, 690, 692, 695, 698, 700, 702, 705, 708, 710, 712, 715, 718, 720, 722, 725, 728, 730, 732, 735, 738, 740, 742, 745, 748, 750, 752, 755, 758, 760, 762, 765, 768, 770, 772, 775, 778, 780, 782, 785, 788, 790, 792, 795, 798, 800, 802, 805, 808, 810, 812, 815, 818, 820, 822, 825, 828, 830, 832, 835, 838, 840, 842, 845, 848, 850, 852, 855, 858, 860, 862, 865, 868, 870, 872, 875, 878, 880, 882, 885, 888, 890, 892, 895, 898, 900, 902, 905, 908, 910, 912, 915, 918, 920, 922, 925, 928, 930, 932, 935, 938, 940, 942, 945, 948, 950, 952, 955, 958, 960, 962, 965, 968, 970, 972, 975, 978, 980, 982, 985, 988, 990, 992, 995, 998, 1000];
% 计算每个季节的平均值
seasonal_avg = zeros(1, 4);
for i = 1:4
seasonal_avg(i) = mean(data(i:4:end));
end
% 计算季节性趋势
seasonal_trend = repmat(seasonal_avg, 1, ceil(length(data)/4));
seasonal_trend = seasonal_trend(1:length(data));
% 去除季节性趋势
deトレンドデータ = data - seasonal_trend;
% 绘制原始数据和去除季节性趋势后的数据
figure;
subplot(2, 1, 1);
plot(data);
title('原始数据');
subplot(2, 1, 2);
plot(deトレンドデータ);
title('去除季节性趋势后的数据');
在这个示例程序中,我们假设原始数据是一年中每天的某个指标的数值。首先,我们计算了每个季节的平均值。然后,我们将这个季节性趋势重复扩展到整个数据集的长度,并从原始数据中减去这个季节性趋势,得到去除季节性趋势后的数据。最后,我们绘制了原始数据和去除季节性趋势后的数据的折线图。
代码解释:
- 原始数据:
data数组存储了原始数据,假设为一年中每天的指标值。 - 计算季节平均值: 使用
for循环和mean函数,计算每个季节 (4 个季节) 的平均值,并存储在seasonal_avg数组中。 - 计算季节性趋势: 使用
repmat函数将seasonal_avg复制扩展到与data相同的长度,创建seasonal_trend数组。 - 去除季节性趋势: 将
seasonal_trend从data中减去,得到去除季节性趋势后的数据,存储在detrended_data数组中。 - 绘制结果: 使用
figure、subplot和plot函数,分别绘制原始数据和去除季节性趋势后的数据,以比较效果。
应用场景:
- 分析时间序列数据: 帮助分析时间序列数据,去除季节性波动,以便更好地观察数据的长期趋势或其他周期性变化。
- 数据建模: 在进行数据建模时,可以先去除季节性趋势,以提高模型的精度和可靠性。
注意事项:
- 此方法假设数据存在明显的季节性趋势,且每个季节的长度相同。
- 实际应用中,可能需要根据数据的具体情况进行调整,例如使用更复杂的去趋势方法。
- 可以根据需要修改代码,例如更改季节的划分方式、使用不同的数据处理方法等。
总结:
使用 MATLAB 代码可以轻松去除折线图的季节性趋势,帮助分析时间序列数据并揭示隐藏的规律。可以通过调整代码参数和方法,适应不同的数据分析需求。
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