Excel FORECAST.ETS.CONFINT 函数

2025年03月17日 | 阅读 9 分钟

在统计学中,置信区间被定义为一个对未定义参数的估计范围。Excel 的优势在于它能够帮助用户预测未知参数的未来值。听起来很棒,不是吗?Microsoft Excel 推出了内置函数 FORECAST.ETS.CONFINT,以帮助用户计算预测值的置信区间

在本教程中,您将了解 FORECAST.ETS.CONFINT 函数的定义、语法、参数、错误类型及其原因,以及几个实时示例,以理解此公式如何计算预测值的置信区间。

什么是 FORECAST.ETS.CONFINT?

"FORECAST.ETS.CONFINT 是一个内置的 Excel 函数,用于计算预测数据的置信区间。置信区间被定义为预测准确度的度量——区间率越低,对特定数据点的预测置信度越高。"

85% 的置信区间表示,未来 85% 的数据点预计将落在预测函数输出值的这个半径范围内(在正态分布下)。置信区间可以帮助用户捕捉预测模型的准确性。较小的区间值表示对给定数据点的预测更有信心。

FORECAST.ETS.CONFINT 函数随 Excel 2016 一起引入,仅适用于 Excel 2016 的最新版本,例如 Excel for Office 365、Excel 2019。

注意:Excel FORECAST.ETS.CONFINT 函数是为了与 FORECAST.ETS 函数一起使用,作为显示预测准确度的函数而引入的。

语法

FORECAST.ETS.CONFINT(target_date, values, timeline, [confidence_level], [seasonality], [data completion], [aggregation])

参数

Target_date(必需) - 此参数代表用户希望预测其值的那个数据点。它可以接受日期、时间或数字值。

Values(必需) - 此参数表示您希望预测未来值的历史数据范围或数组。

Timeline(必需) - 此参数表示日期/时间数组或具有恒定步长的独立数值数组。

Confidence_level(可选) - 此参数代表一个介于 0 和 1 之间的数值,涉及计算区间的置信度。通常,它以小数形式提供,但您也可以提供百分比值。例如,如果您想提供 80% 的置信度,可以输入 0.8 或 80%。

  • 如果省略此参数,默认的置信值为 95%,表示未来 95% 的数据点预计将落在预测函数输出值的这个半径范围内。
  • 如果此参数超出范围(0 - 1),FORECAST.ETS.CONFINT 函数将返回 #NUM! 错误。

Seasonality(可选) - 此参数表示一个数字,指示季节性模式的长度。

  • 如果省略此参数,Excel 将通过使用正整数自动检测季节性。
  • 如果提供 0,则不考虑季节性,此函数将表示为线性预测。

允许的最大季节性为 8,760(该数字代表一年中的总小时数)。如果您提供大于此值的季节性数字,将导致 #NUM! 错误。

Data completion(可选) - 此参数用于处理缺失点。

  • 如果用户提供 1 或省略此参数,该函数将缺失点填充为相邻点的平均值(线性插值)。
  • 如果用户提供 0,该函数会将缺失点视为零。

Aggregation(可选) - 此参数指定如何聚合具有相同时间戳的多个数据值。

  • 如果用户提供 1 或省略此参数,则默认使用 AVERAGE 函数进行聚合。
  • 您的其他选项是:2 - COUNT(计数),3 - COUNTA(计数非空单元格),4 - MAX(最大值),5 - MEDIAN(中位数),6 - MIN(最小值)和 7 - SUM(求和)。

返回

FORECAST.ETS.CONFINT 函数在给定的时间点上返回预测值的置信区间。

注意事项

以下是一些有用的要点,可以帮助您更具体地预测预测值的置信度:

  1. FORECAST.ETS.CONFINT 函数于 2016 年在 Microsoft Excel 中引入。
  2. 该函数基于高级机器学习算法,例如指数平滑法(ETS),来返回预测值的置信区间。
  3. 如果提供的目标日期在历史时间轴结束日期之前,此函数将返回 #NUM! 错误。
  4. 如果在指定的时间轴中无法识别恒定步长,此函数将返回 #NUM! 错误。
  5. 如果时间轴包含重复数据,FORECAST.ETS.CONFINT 函数将返回 #VALUE! 错误。
  6. 如果指定的时间轴和值范围大小不相等,此函数将返回 #N/A 错误。
  7. 如果置信度超出范围(0,1),此函数将返回 #NUM! 错误。
  8. 如果提供的参数 Seasonality 小于 0,或大于 8760,或者用户指定了非数字值,此函数将返回 #NUM! 错误。

示例

示例 1:计算给定样本数据集的置信区间

请参考以下 Excel 数据,其中给出了 21 天的网站流量数据(日期代表时间轴,Visitors 代表值)。让我们计算样本数据的未来 7 天的置信区间。

Excel FORECAST.ETS.CONFINT function

请遵循以下步骤,使用 Excel FORECAST.ETS.CONFINT() 函数计算未来 7 天的置信区间:

步骤 1:使用 FORECAST.ETS 计算网站流量

由于 FORECAST.ETS.CONFINT 函数是为了与 FORECAST.ETS 函数一起使用,作为显示预测准确度的函数而引入的。因此,我们将预测网站未来 7 天的流量,然后稍后使用 FORECAST.ETS.CONFINT 函数检查其准确性。

使用以下公式计算给定数据集的未来值。

=FORECAST.ETS(A23, $B$2:$B$22, $A$2:$A$22)

Excel FORECAST.ETS.CONFINT function

将公式向下拖动,您将获得未来 7 天的所有预测访客值。

Excel FORECAST.ETS.CONFINT function

步骤 2:添加另一列以计算置信区间。

添加一个辅助列并命名为“置信区间”。接下来,将光标放在第一个预测值旁边的辅助列中,以便我们检查其准确性。在我们的例子中,我们选择了 Excel 工作表中的 D23 单元格。

请参考下图:

Excel FORECAST.ETS.CONFINT function

步骤 3:输入 FORECAST.ETS.CONFINT 函数

为了检查 FORECAST.ETS 预测输出的准确性,我们将计算置信区间。因此,以等号 (=) 开始输入函数,后跟内置的 FORECAST.ETS.CONFINT 函数。我们的公式将变成:= FORECAST.ETS.CONFINT(

Excel FORECAST.ETS.CONFINT function

步骤 4:插入所有参数

  • 首先,此函数会要求您指定 target_date 参数。在这里,我们将指定一个数值作为您希望预测其值的那个数据点。公式将是:= FORECAST.ETS.CONFINT (A23,
  • 下一个参数是 values。此参数应包含您希望预测未来值的历史数据数组。公式将是:= FORECAST.ETS.CONFINT (A23,$B$2:$B$22,
  • 下一个参数是我们将指定的已知日期或具有恒定步长的独立数值数组。公式将是:= FORECAST.ETS.CONFINT (A23,$B$2:$B$22, $A$2:$A$22
  • 此函数的最后 4 个参数是可选的。因此,我们省略了它们。Excel 将使用以下默认值代替:
    • 参数 **confidence_level** 将设置为 95%。
    • 参数 **Seasonality** 将自动检测。
    • 对于参数 Data completion,将使用默认选项 1,以将缺失点填充为相邻点的平均值。
    • 在 **Aggregation** 参数中,将使用默认选项值 1,以便通过 AVERAGE 函数来聚合具有相同时间戳的多个数据值。

因此,整个公式变为:

=FORECAST.ETS.CONFINT(A23, $B$2:$B$22, $A$2:$A$22)

Excel FORECAST.ETS.CONFINT function

注意:请确保使用绝对单元格引用(例如 $A$2:$A$22)锁定范围,以防止在将 FORECAST.ETS.CONFINT 公式复制到其他单元格时,单元格引用发生更改。

步骤 5:FORECAST.ETS.CONFINT 函数将计算准确性

结果,D23 中的公式返回输出 128875.4。但是,这个输出意味着什么呢?这意味着 95% 的时间,18 日的预测值预计将落在预测值 108326.0577 (C23) 的 128875.4 的范围内。

Excel FORECAST.ETS.CONFINT function

步骤 6:拖动并重复函数到其他单元格

选择 C23 公式单元格,然后将鼠标指针移至选定框的右角。您会注意到,在右侧,光标将变为加号 (+) 图标。

将该图标拖动到接下来的单元格,您的神奇公式将被复制到下面的单元格,并且绝对单元格引用将被锁定。它将成功预测未来 7 天预测网站流量准确性的置信区间。

请参考以下输出:

Excel FORECAST.ETS.CONFINT function

示例 2:当季节性数字大于 8,760 时计算置信区间。

如果季节性参数的值大于 8760,FORECAST.ETS.CONFINT 函数将返回 #NUM! 错误。

请参考以下 Excel 数据,其中给出了数据(日期代表时间轴,Visitors 代表值)。让我们计算样本数据的未来 7 天的置信区间。

请遵循以下步骤,当季节性数字大于 8,760 时,使用 Excel FORECAST.ETS.CONFINT() 函数计算置信区间:

步骤 1:使用 FORECAST.ETS 计算网站流量

由于 FORECAST.ETS.CONFINT 函数是为了与 FORECAST.ETS 函数一起使用,作为显示预测准确度的函数而引入的。因此,我们将预测网站未来 7 天的流量,然后稍后使用 FORECAST.ETS.CONFINT 函数检查其准确性。

使用以下公式计算给定数据集的未来值。

=FORECAST.ETS(A23, $B$2:$B$22, $A$2:$A$22)

Excel FORECAST.ETS.CONFINT function

将公式向下拖动,您将获得未来 7 天的所有预测访客值。

Excel FORECAST.ETS.CONFINT function

步骤 2:添加另一列以计算置信区间。

添加一个辅助列并命名为“置信区间”。接下来,将光标放在第一个预测值旁边的辅助列中,以便我们检查其准确性。在我们的例子中,我们选择了 Excel 工作表中的 D23 单元格。

请参考下图:

Excel FORECAST.ETS.CONFINT function

步骤 3:输入 FORECAST.ETS.CONFINT 函数

为了检查 FORECAST.ETS 预测输出的准确性,我们将计算置信区间。因此,以等号 (=) 开始输入函数,后跟内置的 FORECAST.ETS.CONFINT 函数。我们的公式将变成:= FORECAST.ETS.CONFINT(

Excel FORECAST.ETS.CONFINT function

步骤 4:插入所有参数

  • 首先,此函数会要求您指定 target_date 参数。在这里,我们将指定一个数值作为您希望预测其值的那个数据点。公式将是:= FORECAST.ETS.CONFINT (A23,
  • 下一个参数是 values。此参数应包含您希望预测未来值的历史数据数组。公式将是:= FORECAST.ETS.CONFINT (A23,$B$2:$B$22,
  • 下一个参数是我们将指定的已知日期或具有恒定步长的独立数值数组。公式将是:= FORECAST.ETS.CONFINT (A23,$B$2:$B$22, $A$2:$A$22
  • 参数 **confidence_level** 将设置为 95%。公式将是:= FORECAST.ETS.CONFINT (A23,$B$2:$B$22, $A$2:$A$22, 95%,
  • 在参数 Seasonality 中,我们将输入 90000 的值。公式将是:= FORECAST.ETS.CONFINT (A23,$B$2:$B$22, $A$2:$A$22, 95%, 9000
  • 最后 2 个参数被省略。因此,Excel 将使用默认值代替:
    • 对于参数 Data completion,将使用默认选项 1,以将缺失点填充为相邻点的平均值。
    • 在 **Aggregation** 参数中,将使用默认选项值 1,以便通过 AVERAGE 函数来聚合具有相同时间戳的多个数据值。

因此,整个公式变为:

=FORECAST.ETS.CONFINT(A23, $B$2:$B$22, $A$2:$A$22, 95%, 90000)

Excel FORECAST.ETS.CONFINT function

注意:请确保使用绝对单元格引用(例如 $B$2:$B$22)锁定范围,以防止在复制 FORECAST.ETS.CONFINT 函数到其他单元格时,单元格发生更改。

步骤 5:FORECAST.ETS.CONFINT 函数将返回 #NUM! 错误

结果,D23 中的公式返回 **#NUM!** 错误作为输出 128875.4。请注意,在 seasonality 参数中,数值应小于 8,760(一年中的总小时数)。

Excel FORECAST.ETS.CONFINT function