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過去の平均と ARIMA や指数平滑法などの他の予測方法との比較


検索結果に基づいて、過去の平均を ARIMA や指数平滑法などの他の予測方法と比較した概要を以下に示します。

予測手法の比較

1. 過去の平均値:
- 過去の平均は、短期予測のためのシンプルかつ堅牢な方法です。
- ノイズを除去し、最近のトレンドを捉えるのに効果的です。
- ただし、過去の平均値は長期的な傾向や基礎的なパターンの変化を捉えていないため、長期的な予測としてはあまり効果的ではありません。

2. ARIMA (自己回帰統合移動平均):
- ARIMA は、時系列データの複雑なパターンを捕捉できる、より洗練された統計モデルです。
- ARIMA は、傾向、季節性、その他の非定常特性をモデル化できるため、短期および長期の両方の予測に効果的です。
- ARIMA は多くの場合、特に基礎的なパターンが変化している長期予測の場合、過去の平均を上回ります。

3. 指数平滑法:
- 指数平滑化は、過去の観測値に指数関数的に減少する重みを割り当てる、もう 1 つの従来の時系列予測方法です。
- 指数平滑法は傾向と季節性を捉えることができるため、中長期の予測において過去の平均よりも効果的になります。
- 指数平滑化は ARIMA とよく比較されますが、時系列の特性によっては 2 つの方法が同様の結果を生成する場合があります。

検索結果からの比較

検索結果から、追加の洞察が得られます。

- 最初の結果 [1] は ARIMA と指数平滑法を比較し、2 つの方法のパフォーマンスが特定の時系列データに応じて異なる可能性があることを示しています。
- 2 番目の結果 [2] では、ARIMA と LSTM (深層学習モデルの一種) を比較し、LSTM が時系列予測タスクにおいて ARIMA よりわずかに優れていることがわかります。
- 3 番目と 4 番目の結果 [3、4] も ARIMA と LSTM を比較しており、一般的に、特に複雑な非線形時系列の場合、LSTM が ARIMA よりも優れていることがわかります。

## 結論

要約すると、過去の平均は短期予測にはシンプルで効果的な方法ですが、一般に、特に長期予測の場合、ARIMA や指数平滑法などのより洗練された方法よりも優れたパフォーマンスを発揮します。 ARIMA と指数平滑法は、データ内のより複雑なパターンをキャプチャできるため、より広範囲の予測タスクに適しています。さらに、LSTM のような新しい深層学習ベースの手法は、特定の時系列予測シナリオにおいて従来の統計モデルを上回る有望な結果を示しています。

引用:
[1] https://www.researchgate.net/publication/258740343_Arima_Model_and_Exponential_Smoothing_Method_A_Comparison
[2] https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/1631/1/012141/meta
[3] https://par.nsf.gov/servlets/purl/10186768
[4] https://ieeexplore.ieee.org/document/8614252/
[5] https://developer.ibm.com/tutorials/awb-arima-models-in-r/