r - 不规则时间序列与 R 的插值

Question

在 R 中搜索时间序列数据的线性插值，我经常发现使用建议 na.approx()来自 zoo包裹。

然而，对于不规则的时间序列，我遇到了问题，因为内插值在间隙数量上均匀分布，没有考虑到值的相关时间戳。

我找到了一个解决方法 approxfun() ，但我想知道是否有更清洁的解决方案，理想情况下基于 tsibble具有来自 tidyverts 的函数的对象包家人？

以前的答案依赖于通过填补空白将不规则日期网格扩展为规则网格。然而，当在插值期间应考虑白天时，这会导致问题。

这是一个(修订的)最小示例，带有 POSIXct 时间戳而不是仅日期:

library(tidyverse)
library(zoo)

df <- tibble(date = as.POSIXct(c("2000-01-01 00:00", "2000-01-02 02:00", "2000-01-05 00:00")),
             value = c(1,NA,2))

df %>% 
  mutate(value_int_wrong = na.approx(value),
         value_int_correct = approxfun(date, value)(date))

# A tibble: 3 x 4
  date                value value_int_wrong value_int_correct
  <dttm>              <dbl>           <dbl>             <dbl>
1 2000-01-01 00:00:00     1             1                1   
2 2000-01-02 02:00:00    NA             1.5              1.27
3 2000-01-05 00:00:00     2             2                2   

任何想法如何(有效)处理这个问题？谢谢您的支持!

Answer 1

这是一个等效的基于 tsibble 的解决方案。 interpolate()函数需要一个模型，但您可以使用随机游走在点之间提供线性插值。

library(tidyverse)
library(tsibble)
library(fable)
#> Loading required package: fabletools

df <- tibble(
  date = as.Date(c("2000-01-01", "2000-01-02", "2000-01-05", "2000-01-06")),
  value = c(1, NA, 2, 1.5)
) %>%
  as_tsibble(index = date) %>%
  fill_gaps()

df %>%
  model(naive = ARIMA(value ~ -1 + pdq(0,1,0) + PDQ(0,0,0))) %>%
  interpolate(df)
#> # A tsibble: 6 x 2 [1D]
#>   date       value
#>   <date>     <dbl>
#> 1 2000-01-01  1   
#> 2 2000-01-02  1.25
#> 3 2000-01-03  1.5 
#> 4 2000-01-04  1.75
#> 5 2000-01-05  2   
#> 6 2000-01-06  1.5

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