评估预测准确性

评估预测准确性是衡量时间序列预测模型性能的关键步骤。它能帮助我们理解模型在预测未来值时与实际观测值的吻合程度。常用的评估指标包括平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)、平均绝对百分比误差(MAPE)等。

平均绝对误差 (MAE)

R 编程语言中,平均绝对误差(MAE)用于衡量预测值与实际值之间绝对差的平均值。它提供了一种直观的评估方法来判断预测的准确性。

MAE = \frac{1}{n} \sum{i=1}^{n} \left

yi – \hat{y}_i \right

其中:

  • n 是观测值的数量。
  • yi 是实际值。
  • ^yi 是预测值。

R


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输出:

Mean Absolute Error (MAE): 0.3821047

绘制实际值与预测值的对比图

R


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输出:

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均方根误差 (RMSE)

均方根误差(RMSE)与 MAE 类似,但它对较大的误差赋予更高的权重,因为它先对差值进行平方,取平均后再开平方。

RMSE = \sqrt{\frac{1}{n} \sum{i=1}^{n} (yi – \hat{y}_i)^2}

R


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输出:

Root Mean Squared Error (RMSE): 0.4840658

度量单位:RMSE 的单位与原始数据的单位相同。在我们的示例中,如果原始数据代表某种度量(例如温度、销售额或任何其他数值),那么 RMSE 也将具有相同的单位。

  • 解释:RMSE 值为 0 表示完美拟合,意味着预测值与实际值完全匹配。随着 RMSE 的增加,表明预测值与实际值之间的差异越来越大。
  • 误差幅度:RMSE 给出了误差的平均幅度。在我们的示例中,RMSE 为 0.4841 意味着,平均而言,预测值与实际值之间的差异约为 0.4841 个单位。
  • 与其他模型比较:我们可以使用 RMSE 来比较不同模型的性能。较低的 RMSE 通常表示拟合效果更好,但在解释时应考虑度量单位和数据的特性。

平均绝对百分比误差 (MAPE)

平均绝对百分比误差(MAPE)将预测准确性表示为预测值与实际值之间绝对百分比差异的百分比。

MAPE = \frac{1}{n} \sum{i=1}^{n} \left( \frac{\left

yi \right

}{\left

yi – \hat{y}i \right

} \right) \times 100

R


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输出:

Mean Absolute Percentage Error (MAPE): 199.7481 %

百分比误差幅度:MAPE 以百分比表示,指示百分比误差的平均幅度。199.7481% 的 MAPE 表明,平均而言,预测值与实际值之间的绝对百分比差异约为 199.7481%。

  • 解释:MAPE 被解释为实际值的百分比。例如,10% 的 MAPE 意味着平均而言,预测值与实际值的偏差为 10%。
  • 与其他模型比较:MAPE 允许我们比较不同模型的准确性,较低的 MAPE 通常表示拟合更好。然而,像任何指标一样,在解释时应考虑数据的特性。
  • 局限性:MAPE 有一些局限性,例如对实际数据中的零值敏感。在使用 MAPE 时,重要的是要注意这些局限性。

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