やりたいこと

ARIMAなどをする際に予測をするためにforecast関数を用いる。その際、forecast関数によって作成されたオブジェクトはautoplot関数でそのまま描画できる。

キレイでリッチなグラフ描画をおこないたいので、ggplotを使って描画をしたい。

問題点

forecast関数によって作成されたオオブジェクトの型はfarocastのため、ggplotに渡すことができない。
また、as.data.frame(forecastオブジェクト)でデータフレームに変換することはできる。しかし、その場合testで渡した期間の予測値と信頼区間部分のみデータフレーム化される。

autoplot関数の結果はtrain期間の予測値も描画されていることから、値そのものは存在するはずだが。。。

参考

こんな記事があった。

ggplot2でforecastインスタンスを描画する - StatsFragments

これで基本的にやりたいことはできそうだが、train期間の予測値とtest機関の予測値が別列として作成されている。個人的には一緒くたにしたいので少し書き換えた。

コード

all_forecast <- function(forecast.data, xts.test_original_value) {
  require(dplyr)
  
  # test期間部分
  forecasted <- as.tibble(forecast.data) %>% 
    mutate(time = time(forecast.data$mean)) %>% 
    #扱いやすい名前に変える
    rename(est_value = 'Point Forecast',
           low_95 = `Lo 95`,
           high_95 = `Hi 95`
           ) %>% 
    # ts含みになっているので変換
    mutate(original_value = as.double(xts.test_original_value), # test部分の実測値
           est_value = as.double(est_value), #test部分の推定値(予測値)
           low_95 = as.double(low_95), 
           high_95 = as.double(high_95)) %>% 
    # 並び替え
    select(time, original_value, est_value, low_95, high_95)
    
  # train期間部分
  fitted <- tibble(time = time(forecast.data$fitted)),
                   original_value = as.double(forecast.data$x), #train部分の実測値
                   est_value = as.double(forecast.data$fitted), #train部分の推定値(予測値)
                   low_95 = as.double(NA),
                   high_95 = as.double(NA))
  
  return(rbind(fitted, forecasted))
}

# => example(train is 1,2 rows. test is 3 row.)
#   time original_value est_value low_95 high_95
#   <int>          <dbl>     <dbl>  <dbl>   <dbl>
#    2019-10-01           35.9      37.8   NA      NA  
#    2019-10-02           37.8      35.2   NA    NA
#    2019-10-03           41.2      36.3   28.2    44.3

基本的にコメントを見ればいいが、as.doubleで一部変換している部分は、tsオブジェクトを含む場合rbindができなくなるので変換をしている。

r - Trouble rbinding ts objects – only replacement of elements is allowed? - Stack Overflow