Как усреднить график в excel

REDMOND

Как в Excel добавить к диаграмме линию тренда или линию скользящего среднего

Глядя на только что созданную диаграмму в Excel не всегда легко сразу понять тенденцию развития данных. Некоторые диаграммы состоят из тысяч точек данных. Иногда можно на глаз определить, в каком направлении изменяются данные со временем, в других случаях потребуется прибегнуть к некоторым инструментам Excel, чтобы определить, что же происходит. Сделать это можно при помощи линии тренда и линии скользящего среднего. Чаще всего для того, чтобы определить, в каком направлении происходит развитие данных, в диаграмме используется линия тренда. Чтобы автоматически рассчитать такую линию и добавить её к диаграмме Excel, нужно сделать следующие шаги:

  1. В Excel 2013 кликните в любом месте диаграммы и затем нажмите иконку с символом плюс (+) рядом с диаграммой, чтобы открыть меню Элементы диаграммы (Chart elements). Другой вариант: нажмите кнопку Добавить элемент диаграммы (Add Chart Elements), которая находится в разделе Макеты диаграмм (Chart Layouts) на вкладке Конструктор (Design).
  2. Отметьте галочкой параметр Линия тренда (Trendline).
  3. Чтобы настроить тип линии тренда, кликните направленную вправо стрелку и выберите один из предложенных вариантов (линейная, экспоненциальная, линейный прогноз, скользящее среднее и т.д.).

Добавляем линию тренда на диаграмму Excel

Чаще всего используются обычный линейный тренд и линия скользящего среднего. Линейный тренд – это прямая линия, расположенная таким образом, чтобы расстояние от неё до любой из точек графика было минимальным. Эта линия полезна в том случае, если есть уверенность, что последующие данные будут соответствовать тому же шаблону.

Очень полезна линия скользящего среднего по нескольким точкам. Такая линия, в отличие от линейного тренда, показывает усреднённую тенденцию по заданному числу точек на графике, которое можно изменить. Линию скользящего среднего используют, если формула, предоставляющая данные для построения графика, изменяется со временем, и тренд должен быть построен только по нескольким предшествующим точкам. Чтобы построить такую линию, выполните шаги 1 и 2 из описанных выше, а затем сделайте вот что:

  1. Кликните направленную вправо стрелку в строке Линия тренда (Trendline) и выберите вариант Скользящее среднее (Moving average).
  2. Проделайте шаги 1 и 2 из предыдущего примера ещё раз и нажмите Дополнительные параметры (More options).Добавляем линию тренда на диаграмму Excel
  3. В открывшейся панели Формат линии тренда (Format Trendline) убедитесь, что флажком отмечен вариант Линейная фильтрация (Moving Average).Добавляем линию тренда на диаграмму Excel
  4. Справа от параметра Линейная фильтрация (Moving Average) находится поле Точки (Period). Здесь задаётся количество точек, которое нужно использовать для вычисления средних значений для построения линии тренда. Установите такое количество точек, которое, по Вашему мнению, будет оптимальным. Например, если Вы считаете, что определённая тенденция в данных сохраняется неизменной только для последних 4 точек, то введите число 4 в данном поле.

Линии тренда в Excel – это отличный способ получить больше информации об имеющемся наборе данных и о том, как они изменяются со временем. Линейный тренд и скользящее среднее – два типа линий тренда, наиболее распространённых и полезных для бизнеса.

Скользящее среднее в MS EXCEL

history 8 января 2021 г.
    Группы статей

Скользящее среднее используется для сглаживания краткосрочных колебаний с целью определения долгосрочного тренда. Вычислим скользящее среднее с помощью надстройки MS EXCEL Пакет анализа, формулами и с помощью линии тренда на диаграмме.

Метод скользящего среднего состоит в вычислении средних значений на основе предшествующих значений исследуемого числового ряда.

В случае усреднения за 3 периода скользящее среднее равно:
Y скол.i =(Y i + Y i-1 + Y i-2 )/3
На картинке ниже показано как вычислить в MS EXCEL скользящее среднее путем усреднения значений за три периода (за два предыдущих и один текущий).

Примечание : В англоязычной литературе для скользящего среднего используется термин Moving Average (MA) или Simple Moving Average (SMA) , а также rolling average, running average, moving mean.

Скользящее среднее в надстройке MS EXCEL Пакет анализа

Получить ряд, сглаженный методом скользящего среднего, можно с помощью надстройки MS EXCEL Пакет анализа (Analysis ToolPak) . Надстройка доступна из вкладки Данные, группа Анализ (EXCEL 2010).


Разместим исходный числовой ряд (26 значений) в диапазоне B7:B32.

Для наглядности пронумеруем каждое значение ряда (столбец А).
Вызовем надстройку Пакет анализа, выберем инструмент Скользящее среднее

и нажмем ОК.

В появившемся диалоговом окне в поле Входной интервал введите ссылку на диапазон с данными ряда, т.е. на B7:B32.
Если диапазон включает и заголовок, то нужно установить галочку в поле Метки в первой строке. В нашем случае устанавливать галочку не требуется, т.к. заголовок не входит в диапазон B7:B32.

В поле Интервал установим значение 3 – будем усреднять значения ряда за 3 периода. В поле Выходной интервал достаточно ввести ссылку на левую верхнюю ячейку диапазона с результатами (укажем ячейку D7).
Также поставим галочки в поле Вывод графика и Стандартные погрешности (будет выведен столбец с расчетами погрешностей, англ. Standard Errors).

Нажмем ОК.

REDMOND

В результате работы надстройки, MS EXCEL разместил значения ряда, полученного методом скользящего среднего, в столбце D (см. файл примера лист Пакет анализа ).
В первых двух ячейках D7 и D8 содержатся текстовые значения ошибки #Н/Д, т.к. нами был выбран вариант усреднения за 3 периода (для получения первого значения скользящего среднего требуется 2 предыдущих и 1 текущее значение). Первое значение ряда, точнее формула =СРЗНАЧ(B7:B9) , содержится в ячейке D9. Второе значение вычисляется с помощью формулы =СРЗНАЧ(B8:B10) и т.д.

Диаграмма

Для отображения рядов MS EXCEL создал диаграмму типа график. Сглаженный ряд на диаграмме называется «Прогноз» (ряд красного цвета), хотя он, по большому счету, прогнозом не является.
Первые 2 значения сглаженного ряда, которые равны ошибке #Н/Д, отражаются как 0, и могут ввести в заблуждение (особенно, если последующие значения ряда близки к 0). Поэтому их лучше удалить в столбце D.
Примечание : Значения #Н/Д, которые вернула надстройка в ячейках D7 и D8, являются просто текстовыми значениями, что принципиально отличается от результата возвращаемого формулами, например, функцией НД() или ВПР() , когда данные не найдены. Если Формат ячейки указан как Общий, то их можно различить визуально: текстовое значение будет выравнено по левому краю, а значение ошибки выравнивается по центру. Кроме того, другие инструменты MS EXCEL не воспринимают #Н/Д, которое вернула надстройка, как ошибку. Например, Условное форматирование не выделит ячейку с текстовым #Н/Д как ячейку содержащую ошибку.
Примечание : При построении диаграммы текстовые значения всегда отображаются как 0. Но, если ошибка #Н/Д является результатом формулы, то воспринимается диаграммой как пустая ячейка и на ней не отображается. Это показано в следующем разделе «Скользящее среднее с настраиваемым количеством периодов усреднения».
Диаграмма позволяет визуально определить «выбросы», т.е. значения исходного ряда, которые существенно отличаются от средних значений. Такие «выбросы» могут быть следствием ошибки, но они оказывают существенное влияние на вид сглаженного ряда.

Вычисление погрешности

В столбце E, начиная с ячейки Е11, MS EXCEL разместил формулы для вычисления погрешностей (англ. Standard Errors):
=КОРЕНЬ(СУММКВРАЗН(B9:B11;D9:D11)/3)
Т.е. данная погрешность вычисляется по формуле:

Значения y i – это значения исходного ряда в период i. Значения «yi с крышечкой» — значения ряда, полученного методом скользящего среднего, в тот же в период i. Значение n равно 3, т.к. в нашем случае усреднение производится 3 периода.
Формула погрешности совпадает с выражением среднеквадратичной ошибки (англ. RMSE – Root Mean Squared Errors, квадратный корень из среднего значения квадратов ошибок), но вычисленной не для всей выборки (ряда), а только на интервале сглаживания (в нашем случае за 3 периода).
Обычно рассчитывается 2 типа ошибок: ошибка сглаживания (ошибка подгонки модели; англ. fitting errors или residuals) и ошибка прогнозирования (forecast errors).
Погрешности, вычисленные надстройкой Пакет анализа, являются ошибками прогнозирования. Эту погрешность можно использовать, чтобы рассчитать интервал предсказания (prediction interval). Про вычисление прогнозного значения и его интервала предсказания см. статью Прогнозирование методом скользящего среднего .
Отметим, что MS EXCEL вычисляет целый массив погрешностей (столбец Е), но для построения интервала предсказания необходимо только последнее значение.

Скользящее среднее с настраиваемым количеством периодов усреднения (формулы)

Недостатком формул, получаемых с помощью Пакета анализа, является то, что при изменении количества периодов усреднения приходится перезапускать расчет, вызывая Надстройку заново.
В файле примера на листе Формулы создана форма для автоматического пересчета скользящего среднего в зависимости от количества периодов.

Значения сглаженного ряда вычисляются с помощью формулы:
= ЕСЛИ(A11
в ячейке D8 содержится количество периодов усреднения. Про функцию СМЕЩ() можно прочитать в этой статье .
Погрешности вычисляются по формуле:
= КОРЕНЬ(СУММКВРАЗН(СМЕЩ(B11;-$D$8+1;;$D$8);СМЕЩ(C11;-$D$8+1;;$D$8))/$D$8)
Выбор количества периодов усреднения для удобства осуществляется с помощью элемента управления Счетчик .

Вычисление скользящего среднего с помощью линии тренда (на диаграмме)

На диаграмме с помощью линии тренда можно построить график Скользящего среднего с заданным количеством периодов усреднения.
Используем данные файла примера на листе Формулы . Сначала построим ряд скользящего среднего с 5-ю периодами усреднения с помощью формул.

Теперь построим линию тренда, которая совпадет с красным графиком «Сглаженный ряд». Для этого:
• Щелкните диаграмму, чтобы выделить ее.
• Выберите ряд данных, к которому нужно добавить график скользящего среднего (синий график).
• На вкладке Макет в группе Анализ нажмите кнопку Линия тренда и выберите пункт Дополнительные параметры линии тренда.

• В открывшемся окне выберите Линейная фильтрация и установите в поле Точки значение 5.

После закрытия окна будет выведен график скользящего среднего, полностью совпадающий с красным графиком, ранее построенным с помощью формул.

Примечание : У метода Скользящее среднее есть несколько модификаций, которые рассмотрены в одноименной статье.

REDMOND

Ссылка на основную публикацию