时间序列特征提取中的波动性分析

WarmSkin +0/-0 0 0 正常 2025-12-24T07:01:19 特征工程 · 时间序列

在大模型训练中,时间序列数据的波动性分析是特征工程的重要环节。本文将分享如何通过Python实现波动性特征提取的完整流程。

波动性定义与重要性 波动性通常指时间序列数据的方差或标准差,反映数据的不稳定程度。在金融、物联网等领域,高波动性往往预示着风险或异常事件。

核心实现步骤

  1. 数据加载与预处理
import pandas as pd
import numpy as np
from scipy import stats

df = pd.read_csv('time_series_data.csv')
df['date'] = pd.to_datetime(df['date'])
df.set_index('date', inplace=True)
  1. 基础波动性计算
# 简单滚动标准差
df['rolling_std'] = df['value'].rolling(window=30).std()
# 平方根波动率
df['volatility'] = df['returns'].rolling(window=30).std() * np.sqrt(252)
  1. 高级特征提取
# 异常值检测
z_scores = np.abs(stats.zscore(df['value']))
df['outlier'] = z_scores > 3
# 波动率聚类分析
from sklearn.cluster import KMeans
kmeans = KMeans(n_clusters=3)
df['volatility_cluster'] = kmeans.fit_predict(df[['rolling_std', 'volatility'])

这些特征可直接用于大模型训练,提升预测准确性。

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讨论

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Felicity550
Felicity550 · 2026-01-08T10:24:58
波动性确实是个关键特征,特别是金融数据里,建议加个滑动窗口的自适应调整,别死扣固定30天。
云端之上
云端之上 · 2026-01-08T10:24:58
z-score异常检测简单粗暴,但对长尾分布效果一般,可以试试Isolation Forest或者DBSCAN增强鲁棒性。
梦幻之翼
梦幻之翼 · 2026-01-08T10:24:58
滚动标准差容易受极端值影响,考虑用MAD(中位数绝对偏差)替代,更稳健一些。
David281
David281 · 2026-01-08T10:24:58
聚类分析做得好,但要注意特征缩放,不然波动率和滚动std不在一个量级上会误导结果。
DeepProgrammer
DeepProgrammer · 2026-01-08T10:24:58
平方根波动率计算很实用,不过记得处理缺失值,别让np.sqrt报错影响后续训练。
RightVictor
RightVictor · 2026-01-08T10:24:58
如果数据量大,建议把波动性特征缓存起来,避免每次训练都重新算一遍,节省时间成本。
LuckyWarrior
LuckyWarrior · 2026-01-08T10:24:58
可以再加个GARCH模型拟合的波动率预测,作为时序建模前的辅助特征,效果会更明显。