pandas.Series.ewm#

Series.ewm(com=None, span=None, halflife=None, alpha=None, min_periods=0, adjust=True, ignore_na=False, axis=_NoDefault.no_default, times=None, method='single')[源代码]#

提供指数加权 (EW) 计算。

如果未提供 times,则必须提供 comspanhalflifealpha 中的一个。如果提供了 times,则可以提供 halflifecomspanalpha 中的一个。

Parameters:
comfloat,可选

以质心指定衰减

\(\alpha = 1 / (1 + com)\) ,其中 \(com \geq 0\)

spanfloat,可选

以跨度指定衰减

\(\alpha = 2 / (span + 1)\) ,其中 \(span \geq 1\)

halflifefloat、str、timedelta,可选

以半衰期指定衰减

\(\alpha = 1 - \exp\left(-\ln(2) / halflife\right)\) ,其中 \(halflife > 0\)

如果指定了 times,则为一个观测值衰减到其一半值的时间(可转换为 timedelta 类型)。仅适用于 mean(),半衰期值不适用于其他函数。

alphafloat,可选

直接指定平滑因子 \(\alpha\)

\(0 < \alpha \leq 1\)

min_periodsint,默认为 0

窗口中必须存在的最小观测值数量;否则,结果为 np.nan

adjustbool, default True

在初始周期中除以衰减调整因子,以考虑相对权重失衡(将 EWMA 视为移动平均)。

  • ``adjust=True``(默认值)时,EW 函数使用权重 \(w_i = (1 - \alpha)^i\) 计算。例如,序列 [\(x_0, x_1, ..., x_t\) ] 的 EW 移动平均为:

\[y_t = \frac{x_t + (1 - \alpha)x_{t-1} + (1 - \alpha)^2 x_{t-2} + ... + (1 - \alpha)^t x_0}{1 + (1 - \alpha) + (1 - \alpha)^2 + ... + (1 - \alpha)^t}\]
  • adjust=False 时,通过递归计算指数加权函数:

\[\begin{split}\begin{split} y_0 &= x_0\\ y_t &= (1 - \alpha) y_{t-1} + \alpha x_t, \end{split}\end{split}\]
ignore_nabool,默认 False

计算权重时忽略缺失值。

  • ignore_na=False``(默认值)时,权重基于绝对位置。例如,在计算 [:math:`x_0`  None, :math:`x_2` ] 的最终加权平均值时,:math:`x_0` :math:`x_2` 的权重为 :math:`(1-\alpha)^2` :math:`1` (如果 ``adjust=True),或者 \((1-\alpha)^2\)\(\alpha\) (如果 adjust=False)。

  • ignore_na=True 时,权重基于相对位置。例如,在计算 [\(x_0\) None, \(x_2\) ] 的最终加权平均值时,\(x_0\)\(x_2\) 的权重为 \(1-\alpha\)\(1\) (如果 adjust=True),或者 \(1-\alpha\)\(\alpha\) (如果 adjust=False)。

axis{0, 1},默认为 0

如果为 0'index',则沿行计算。

如果为 1'columns',则沿列计算。

对于 Series,此参数未使用,默认为 0。

timesnp.ndarray、Series,默认 None

仅适用于 mean()

对应于观测值的时间。必须是单调递增且 dtype 为 datetime64[ns]

如果是一维类数组,则是一个与观测值形状相同的序列。

<strong>method</strong>str {‘single’, ‘table’},默认为 ‘single’

在 1.4.0 版本加入.

按单列或单行('single')执行滚动操作,或对整个对象('table')执行滚动操作。

此参数仅在方法调用中指定 engine='numba' 时实现。

仅适用于 mean()

Returns:
pandas.api.typing.ExponentialMovingWindow

参见

rolling

提供滚动窗口计算。

expanding

提供扩展变换。

Notes

有关更多用法详细信息和示例,请参阅 Windowing Operations

Examples

>>> df = pd.DataFrame({'B': [0, 1, 2, np.nan, 4]})
>>> df
     B
0  0.0
1  1.0
2  2.0
3  NaN
4  4.0
>>> df.ewm(com=0.5).mean()
          B
0  0.000000
1  0.750000
2  1.615385
3  1.615385
4  3.670213
>>> df.ewm(alpha=2 / 3).mean()
          B
0  0.000000
1  0.750000
2  1.615385
3  1.615385
4  3.670213

adjust

>>> df.ewm(com=0.5, adjust=True).mean()
          B
0  0.000000
1  0.750000
2  1.615385
3  1.615385
4  3.670213
>>> df.ewm(com=0.5, adjust=False).mean()
          B
0  0.000000
1  0.666667
2  1.555556
3  1.555556
4  3.650794

ignore_na

>>> df.ewm(com=0.5, ignore_na=True).mean()
          B
0  0.000000
1  0.750000
2  1.615385
3  1.615385
4  3.225000
>>> df.ewm(com=0.5, ignore_na=False).mean()
          B
0  0.000000
1  0.750000
2  1.615385
3  1.615385
4  3.670213

times

指数加权平均,权重根据相对于 times 的时间差 halflife 计算。

>>> times = ['2020-01-01', '2020-01-03', '2020-01-10', '2020-01-15', '2020-01-17']
>>> df.ewm(halflife='4 days', times=pd.DatetimeIndex(times)).mean()
          B
0  0.000000
1  0.585786
2  1.523889
3  1.523889
4  3.233686