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pyflink 时序异常检测——EWMA

EWMA 指数加权移动平均

EWMA 简介

EWMA(Exponentially Weighted Moving Average)是一种常用的统计方法,用于计算时间序列数据的平滑平均值。与简单移动平均(SMA)不同,EWMA 赋予较新的数据更高的权重,而较旧的数据权重逐渐减小。这种加权方式使得 EWMA 对数据的最新变化更加敏感,因此在金融、工程、质量控制等领域广泛应用。

EWMA 公式推导

假设我们有一系列时间序列数据 x 1 , x 2 , … , x t x_1, x_2, \ldots, x_t x1,x2,,xt,我们希望计算到时间 t t t为止的 EWMA 值 S t S_t St

基本公式

EWMA 的基本公式为:

S t = α x t + ( 1 − α ) S t − 1 S_t = \alpha x_t + (1 - \alpha) S_{t-1} St=αxt+(1α)St1

其中:

  • S t S_t St是时间 t t t的 EWMA 值。
  • x t x_t xt是时间 t t t的观测值。
  • S t − 1 S_{t-1} St1是时间 t − 1 t-1 t1的 EWMA 值。
  • α \alpha α是平滑因子(smoothing factor),取值范围为 0 < α ≤ 1 0 < \alpha \leq 1 0<α1
初始值

通常,初始值 S 0 S_0 S0可以设置为第一个观测值 x 1 x_1 x1,或者设置为一个合理的初始估计值。

递推公式

为了更好地理解 EWMA 的递推过程,我们可以将公式展开:

S t = α x t + ( 1 − α ) S t − 1 S_t = \alpha x_t + (1 - \alpha) S_{t-1} St=αxt+(1α)St1
S t − 1 = α x t − 1 + ( 1 − α ) S t − 2 S_{t-1} = \alpha x_{t-1} + (1 - \alpha) S_{t-2} St1=αxt1+(1α)St2
S t − 2 = α x t − 2 + ( 1 − α ) S t − 3 S_{t-2} = \alpha x_{t-2} + (1 - \alpha) S_{t-3} St2=αx


原文地址:https://blog.csdn.net/itnerd/article/details/143066782

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