Изменяемая проблема временных единиц

Проблема модифицированных временных единиц ( MTUP ) является источником статистической систематической ошибки , возникающей во временных рядах и пространственном анализе при использовании временных данных, агрегированных во временные единицы . ^[1]^[2] В таких случаях выбор временной единицы (например, дней, месяцев, лет) может повлиять на результаты анализа и привести к несоответствиям или ошибкам при проверке статистических гипотез . ^[3]

Фон

MTUP тесно связан с проблемой модифицируемых единиц площади или MAUP, поскольку они связаны как с масштабом анализа, так и с проблемой выбора подходящего анализа. ^[2]^[4] В то время как MAUP относится к выбору пространственных единиц перечисления, MTUP возникает из-за того, что разные временные единицы имеют разные свойства и характеристики, такие как количество содержащихся в них периодов или количество детализации, которую они предоставляют. ^[2]^[4]^[5] Например, ежедневные данные о продажах продукта могут быть объединены в еженедельные, ежемесячные или годовые данные о продажах. В этом случае использование ежемесячных данных вместо ежедневных может привести к потере важной информации о сроках событий, а использование годовых данных может скрыть краткосрочные тенденции и закономерности. ^[3] Однако ежедневные данные в примере могут иметь слишком много шума, временную автокорреляцию или быть несовместимыми с другими наборами данных. ^[1] Имея только ежедневные данные, проведение точного анализа с почасовой ставкой было бы невозможно. Кроме того, проблема изменяемых единиц времени также может возникнуть, когда единицы времени нерегулярны или когда данные отсутствуют в течение некоторых периодов. В таких случаях выбор единицы времени может повлиять на количество недостающих данных, что может повлиять на точность анализа и прогнозирования.

В целом, проблема изменяемой единицы времени подчеркивает важность тщательного рассмотрения единицы времени при анализе и прогнозировании данных временных рядов. ^[1] Часто необходимо попробовать разные единицы времени и оценить результаты, чтобы определить наиболее подходящий выбор. ^[1]

Временная автокорреляция

Временная автокорреляция относится к степени корреляции или сходства между значениями переменной в разные моменты времени. ^[6]^[7] Он исследует, как прошлые значения переменной связаны с ее текущими значениями в течение последовательности временных интервалов. ^[6] Высокая временная автокорреляция подразумевает, что прошлые наблюдения влияют на будущие наблюдения, тогда как низкая автокорреляция предполагает, что текущие значения не зависят от прошлых значений. Эта концепция часто используется при анализе временных рядов для понимания закономерностей, тенденций и зависимостей в упорядоченном по времени наборе данных, помогая делать прогнозы и делать выводы об основной динамике системы с течением времени. Путем настройки временной единицы, используемой для группировки данных в анализе, можно устранить временную автокорреляцию. ^[2]

Подразумеваемое

Преступление

Влияние MTUP на анализ преступности может быть значительным, поскольку оно может повлиять на точность и надежность данных о преступности, а также на выводы о моделях и тенденциях преступности. ^[3] Например, предположим, что временная единица анализа изменена с дней на недели. В этом случае количество зарегистрированных преступлений может уменьшиться или увеличиться, даже если основная закономерность останется неизменной. Это может привести к неверным выводам об эффективности стратегий профилактики преступности или общем уровне преступности в той или иной сфере. ^[3]

Доступность продуктов питания

MTUP также может повлиять на доступность продуктов питания. ^[4] Эта проблема возникает, когда изменяется временная единица анализа, что приводит к изменениям в закономерностях и тенденциях, наблюдаемых в данных о доступности продуктов питания. Например, если данные о доступности продуктов питания анализируются за разные годы или агрегируются по-разному, это, скорее всего, повлияет на результаты исследования. ^[4] Это может со временем повлиять на наше понимание наличия продовольствия в различных регионах и привести к неверным или неполным выводам о доступности продовольствия. ^[4]

Эпидемиология

MTUP может со временем повлиять на наше понимание частоты и распространенности заболеваний или последствий для здоровья в различных группах населения, что приведет к неверным или неполным выводам о ситуации в области общественного здравоохранения. ^[8]^[9] Исследователям необходимо учитывать временные рамки, выбранные для сбора и анализа данных общественного здравоохранения. ^[8]

Предлагаемые решения

Для решения MTUP важно учитывать временное разрешение данных и выбирать наиболее подходящую временную единицу на основе вопроса исследования и целей анализа. ^[1] В некоторых случаях может возникнуть необходимость агрегировать или интерполировать данные в единую временную единицу. Кроме того, может быть полезно использовать несколько единиц времени или представить результаты для разных единиц времени, чтобы продемонстрировать чувствительность результатов к выбору единицы времени. ^[1]

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Ченг, Тао; Адепеху, Монсуру; Прейс, Тобиас (27 июня 2014 г.). «Проблема модифицируемых временных единиц (MTUP) и ее влияние на обнаружение пространственно-временных кластеров» . ПЛОС ОДИН . 9 (6): e100465. дои : 10.1371/journal.pone.0100465 . ПМК 4074055 . ПМИД 24971885 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Йонг, Р. де; Брюин, С. де (5 января 2012 г.). «Линейные тенденции во временных рядах сезонной растительности и проблема модифицируемых временных единиц» . Биогеонауки . 9 : 71–77. дои : 10.5194/bg-9-71-2012 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Декард, Мика; Шнелл, Кори (22 октября 2022 г.). «Временная (не)стабильность горячих точек насильственной преступности между месяцами и проблема изменяемой временной единицы». Преступность и правонарушения . 69 (6–7): 1312–1335. дои : 10.1177/00111287221128483 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Чен, Сян; Да, Синьюэ; Уайденер, Майкл Дж.; Делмелль, Эрик; Кван, Мэй-По; Шеннон, Джерри; Расин, Расин Ф.; Адамс, Аарон; Лян, Лу; Пэн, Цзя (27 декабря 2022 г.). «Систематический обзор проблемы модифицируемых единиц площади (MAUP) в общественных исследованиях окружающей среды в области продуктов питания» . Городская информатика . 1 . дои : 10.1007/s44212-022-00021-1 . S2CID 255206315 .
^ Опеншоу, Стэн (1983). Проблема модифицируемого воздушного судна (PDF) . Геокниги. ISBN 0-86094-134-5 .
^ Jump up to: ^а ^б Митчелл, Дэвид Дж; Дюжон, Антуан М; Бекманн, Криста; Биро, Питер (1 ноября 2019 г.). «Временная автокорреляция: игнорируемый фактор при изучении поведенческой повторяемости и пластичности» . Поведенческая экология . 31 (1): 222–231. дои : 10.1093/beheco/arz180 . hdl : 10536/DRO/DU:30135712 .
^ Гао, Юн; Ченг, Цзин; Мэн, Хаохан; Лю, Ю (2019). «Измерение пространственно-временной автокорреляции в данных временных рядов коллективной мобильности людей» . Геопространственная информатика . 22 (3): 166–173. дои : 10.1080/10095020.2019.1643609 .
^ Jump up to: ^а ^б Пак, Ю Мин; Кирни, Грегори Д.; Уолл, Беннетт; Джонс, Кэтрин; Ховард, Роберт Дж.; Хайлок, Рэй Х. (26 августа 2021 г.). «Смерть от Covid-19 в Соединенных Штатах: изменения в горячих точках на протяжении трех фаз пандемии и пространственно-временное изменяющееся воздействие пандемической уязвимости» . Межд. Дж. Энвайрон. Рез. Общественное здравоохранение . 18 (17): 8987. doi : 10.3390/ijerph18178987 . hdl : 10342/11106 .
^ Тусон, М.; Яп, М.; Кок, MR; Мюррей, К.; Турлах, Б.; Уятт, Д. (27 марта 2019 г.). «Включение географии в новую обобщенную теоретическую и статистическую основу, решающую проблему модифицируемых единиц площади» . Международный журнал географии здравоохранения . 18 (1): 6. дои : 10.1186/s12942-019-0170-3 . ПМК 6437958 . ПМИД 30917821 .

[Cheng1-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Ченг, Тао; Адепеху, Монсуру; Прейс, Тобиас (27 июня 2014 г.). «Проблема модифицируемых временных единиц (MTUP) и ее влияние на обнаружение пространственно-временных кластеров» . ПЛОС ОДИН . 9 (6): e100465. дои : 10.1371/journal.pone.0100465 . ПМК 4074055 . ПМИД 24971885 .

[Jong1-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Йонг, Р. де; Брюин, С. де (5 января 2012 г.). «Линейные тенденции во временных рядах сезонной растительности и проблема модифицируемых временных единиц» . Биогеонауки . 9 : 71–77. дои : 10.5194/bg-9-71-2012 .

[Deckard1-3] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Декард, Мика; Шнелл, Кори (22 октября 2022 г.). «Временная (не)стабильность горячих точек насильственной преступности между месяцами и проблема изменяемой временной единицы». Преступность и правонарушения . 69 (6–7): 1312–1335. дои : 10.1177/00111287221128483 .

[Chen2-4] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Чен, Сян; Да, Синьюэ; Уайденер, Майкл Дж.; Делмелль, Эрик; Кван, Мэй-По; Шеннон, Джерри; Расин, Расин Ф.; Адамс, Аарон; Лян, Лу; Пэн, Цзя (27 декабря 2022 г.). «Систематический обзор проблемы модифицируемых единиц площади (MAUP) в общественных исследованиях окружающей среды в области продуктов питания» . Городская информатика . 1 . дои : 10.1007/s44212-022-00021-1 . S2CID 255206315 .

[Openshaw1-5] Опеншоу, Стэн (1983). Проблема модифицируемого воздушного судна (PDF) . Геокниги. ISBN 0-86094-134-5 .

[Mitchell2019-6] Jump up to: ^а ^б Митчелл, Дэвид Дж; Дюжон, Антуан М; Бекманн, Криста; Биро, Питер (1 ноября 2019 г.). «Временная автокорреляция: игнорируемый фактор при изучении поведенческой повторяемости и пластичности» . Поведенческая экология . 31 (1): 222–231. дои : 10.1093/beheco/arz180 . hdl : 10536/DRO/DU:30135712 .

[Gao2019-7] Гао, Юн; Ченг, Цзин; Мэн, Хаохан; Лю, Ю (2019). «Измерение пространственно-временной автокорреляции в данных временных рядов коллективной мобильности людей» . Геопространственная информатика . 22 (3): 166–173. дои : 10.1080/10095020.2019.1643609 .

[Park1-8] Jump up to: ^а ^б Пак, Ю Мин; Кирни, Грегори Д.; Уолл, Беннетт; Джонс, Кэтрин; Ховард, Роберт Дж.; Хайлок, Рэй Х. (26 августа 2021 г.). «Смерть от Covid-19 в Соединенных Штатах: изменения в горячих точках на протяжении трех фаз пандемии и пространственно-временное изменяющееся воздействие пандемической уязвимости» . Межд. Дж. Энвайрон. Рез. Общественное здравоохранение . 18 (17): 8987. doi : 10.3390/ijerph18178987 . hdl : 10342/11106 .

[Tuson1-9] Тусон, М.; Яп, М.; Кок, MR; Мюррей, К.; Турлах, Б.; Уятт, Д. (27 марта 2019 г.). «Включение географии в новую обобщенную теоретическую и статистическую основу, решающую проблему модифицируемых единиц площади» . Международный журнал географии здравоохранения . 18 (1): 6. дои : 10.1186/s12942-019-0170-3 . ПМК 6437958 . ПМИД 30917821 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]