R에서 자동화 예측 함수에 대한 성능 비교

Abstract

본 논문에서는 R에서 시계열 자료 예측을 위한 자동화 함수에 대하여 고찰하고 그 예측 성능을 비교합니다. 대표적인 시계열 예측 방법인 지수 평활 모형과 ARIMA (autoregressive integrated moving average) 모형을 대상으로 하였으며, 이들의 모형화 및 예측 자동화를 가능하게 하는 R의 4가지 자동화 함수인 forecast::ets(), forecast::auto.arima(), smooth::es()와 smooth::auto.ssarima()를 대상으로 하였습니다. 이들의 예측 성능을 비교하기 위하여 3,003가지의 시계열로 구성되어 있는 M3-Competition자료와 3가지의 정확성 척도를 사용하였습니다. 4가지 자동화 함수는 모형화의 다양성 및 편리성, 예측 정확도 및 실행 시간 등에서 각자 장단점이 있음을 확인하였습니다.

In this paper, we investigate automatic functions for time series forecasting in R system and compare their performances. For the exponential smoothing models and ARIMA (autoregressive integrated moving average) models, we focus on the representative time series forecasting functions in R: forecast::ets(), forecast::auto.arima()\newline, smooth::es() and smooth::auto.ssarima(). In order to compare their forecast performances, we use M3-Competition data consisting of 3,003 time series and adopt 3 accuracy measures. It is confirmed that each of the four automatic forecasting functions has strengths and weaknesses in the flexibility and convenience for time series modeling, forecasting accuracy, and execution time.