动物园包中的滚动平均值/最大值/中位数(rollmean) TTR中的移动平均线 马云在预测

为了配合坎迪奇西斯和罗德里戈·雷麦黛奥的回答;

moving_fun <- function(x, w, FUN, ...) {
  # x: a double vector
  # w: the length of the window, i.e., the section of the vector selected to apply FUN
  # FUN: a function that takes a vector and return a summarize value, e.g., mean, sum, etc.
  # Given a double type vector apply a FUN over a moving window from left to the right, 
  #    when a window boundary is not a legal section, i.e. lower_bound and i (upper bound) 
  #    are not contained in the length of the vector, return a NA_real_
  if (w < 1) {
    stop("The length of the window 'w' must be greater than 0")
  }
  output <- x
  for (i in 1:length(x)) {
     # plus 1 because the index is inclusive with the upper_bound 'i'
    lower_bound <- i - w + 1
    if (lower_bound < 1) {
      output[i] <- NA_real_
    } else {
      output[i] <- FUN(x[lower_bound:i, ...])
    }
  }
  output
}

# example
v <- seq(1:10)

# compute a MA(2)
moving_fun(v, 2, mean)

# compute moving sum of two periods
moving_fun(v, 2, sum)

虽然有点慢，但你也可以使用zoo::rollapply在矩阵上执行计算。

reqd_ma <- rollapply(x, FUN = mean, width = n)

其中x为数据集，FUN = mean为函数;你也可以改变它为min, max, sd等，宽度是滚动窗口。

可以使用runner包来移动函数。在本例中是mean_run函数。cummean的问题是它不处理NA值，但mean_run可以。Runner包还支持不规则时间序列，Windows可以依赖于日期:

library(runner)
set.seed(11)
x1 <- rnorm(15)
x2 <- sample(c(rep(NA,5), rnorm(15)), 15, replace = TRUE)
date <- Sys.Date() + cumsum(sample(1:3, 15, replace = TRUE))

mean_run(x1)
#>  [1] -0.5910311 -0.2822184 -0.6936633 -0.8609108 -0.4530308 -0.5332176
#>  [7] -0.2679571 -0.1563477 -0.1440561 -0.2300625 -0.2844599 -0.2897842
#> [13] -0.3858234 -0.3765192 -0.4280809

mean_run(x2, na_rm = TRUE)
#>  [1] -0.18760011 -0.09022066 -0.06543317  0.03906450 -0.12188853 -0.13873536
#>  [7] -0.13873536 -0.14571604 -0.12596067 -0.11116961 -0.09881996 -0.08871569
#> [13] -0.05194292 -0.04699909 -0.05704202

mean_run(x2, na_rm = FALSE )
#>  [1] -0.18760011 -0.09022066 -0.06543317  0.03906450 -0.12188853 -0.13873536
#>  [7]          NA          NA          NA          NA          NA          NA
#> [13]          NA          NA          NA

mean_run(x2, na_rm = TRUE, k = 4)
#>  [1] -0.18760011 -0.09022066 -0.06543317  0.03906450 -0.10546063 -0.16299272
#>  [7] -0.21203756 -0.39209010 -0.13274756 -0.05603811 -0.03894684  0.01103493
#> [13]  0.09609256  0.09738460  0.04740283

mean_run(x2, na_rm = TRUE, k = 4, idx = date)
#> [1] -0.187600111 -0.090220655 -0.004349696  0.168349653 -0.206571573 -0.494335093
#> [7] -0.222969541 -0.187600111 -0.087636571  0.009742884  0.009742884  0.012326968
#> [13]  0.182442234  0.125737145  0.059094786

还可以指定其他选项，如延迟和仅在特定索引处滚动。更多内容在包和函数文档中。

或者你可以简单地计算它使用过滤器，这是我使用的函数:

ma <- function(x, n = 5){filter(x, rep(1 / n, n), sides = 2)}

如果使用dplyr，请注意在上面的函数中指定stats::filter。

使用费用应充分、有效。假设你有一个向量x，你想要n个数的和

cx <- c(0,cumsum(x))
rsum <- (cx[(n+1):length(cx)] - cx[1:(length(cx) - n)]) / n

正如@mzuther在评论中指出的那样，这假设数据中没有NAs。要处理这些问题，需要将每个窗口除以非na值的数量。这里有一种方法，结合@里卡多·克鲁兹的评论:

cx <- c(0, cumsum(ifelse(is.na(x), 0, x)))
cn <- c(0, cumsum(ifelse(is.na(x), 0, 1)))
rx <- cx[(n+1):length(cx)] - cx[1:(length(cx) - n)]
rn <- cn[(n+1):length(cx)] - cn[1:(length(cx) - n)]
rsum <- rx / rn

这仍然有一个问题，如果窗口中的所有值都是NAs，那么将会有一个零误差的除法。