按照Pandas ewm()方法计算指数移动平均。

Question

我正在尝试构建一个指数移动平均算法，其输出与Pandas的ewm()函数相同。特别地，我正尝试实现以下方法：

下图是一个示例： 下面的代码在移动平均窗口开始移动超出初始数据集时能够正确工作，但此时我与Pandas计算结果不同。

我已经看了几个小时了，但还没有头绪。有人可以指出我如何错误地实现了上述公式吗？

import numpy as np
import pandas as pd

class MovingAverages(object):
    def __init__(self, **kwargs):
        self.measures = []
        self.lookback_period = 5 
        ema_multiplier = 2 / (self.lookback_period + 1)
        self.lookback_alphas = []
        for i in range(1,self.lookback_period+1):
            self.lookback_alphas.append((1 - ema_multiplier ) ** i)

    def insert_bar(self):
        self.measures.insert(0, 0)

    def on_calculate(self, c):
        index = min(len(c), self.lookback_period+1)
        y = c[0]
        for i in range(1,index):
            y += self.lookback_alphas[i-1] * c[i]
        y /= 1 + sum(self.lookback_alphas[0:index-1])
        self.measures[0] = y

if __name__ == "__main__":
    data = [5.00,7.00,4.00,3.00,4.00,
            5.00,6.00,7.00,9.00,13.00,
            15.00,14.00,14.00,12.00,
            11.00,10.00,9.00,8.00,
            8.00,8.00,10.00,11.00,
            13.00,16.00,18.00,20.00]

    # Manually calculate exponential MA and write into list 
    ma_online = MovingAverages()
    series = []
    for d in data:
        series.insert(0, d)
        ma_online.insert_bar()
        ma_online.on_calculate(series)

    # Calculate a reference exponential MA using Pandas
    df = pd.DataFrame({'close': data})
    ma_pd = list(df.close.ewm(span=ma_online.lookback_period, adjust=True, ignore_na=True).mean())

    # Compare the two lists
    ma_online.measures.reverse()
    for i in range(len(data)):
        assert round(ma_pd[i], 2) == round(ma_online.measures[i], 2)

- Ian Ash

Answer 1

我不熟悉Python或Panda，但从文档中了解到，在使用df.close.ewm(span=ma_online,...)中的span时，您只是在公式中定义衰减（系数），而不是滑动窗口的大小。默认情况下，似乎没有固定的滑动窗口。

来自另一份DataFrame.ewm文档：

span：float，可选
以跨度形式指定衰减，α=2/（span+1），对于span≥1

还有：

另请参见：
rolling：提供滚动窗口计算

rolling方法可能是您需要的。

- Vincent Saulue-Laborde

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谢谢，但我相当自信我正在使用正确的方法。'adjust'参数用于将模式设置为滚动窗口。 - Ian Ash

@IanAsh 鉴于在 一个工单 中提出了使用滚动窗口的 EWM 功能，但该工单仅提供了解决方法而没有实现，我认为您应该重新考虑这个功能。 - Vincent Saulue-Laborde