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用途与适用负载

逐棵拟合残差,学习滞后、日历与协变量的非线性关系。可预测均值附近的点值,也可直接训练分位数目标。

历史数据与运行条件

至少 lags + 4×min_samples_leaf + 1 点;direct 模式再增加 horizon−1 点。

输入应是等间隔、无缺口且数值有限的序列。输出保留输入指标单位,例如 CPU 核、内存字节或每秒请求数;采样步长决定步数对应的真实时间。最低样本数仅表示可运行,不代表预测可靠。

支持协变量:使用同一时间网格上的其他指标,特征仅取预测起点之前的值;未来协变量沿用最后观测值,不是假设已知未来业务量。

参数说明

窄屏可左右滑动参数表,查看完整说明。

参数 / 类型默认值 / 范围 / 单位含义与使用
lags
int
必填,无默认值
≥ 1; ≤ 2000; steps
滞后步数,仅使用目标步之前的值。
calendar_features
bool
false
无额外范围限制
是否加入 UTC 日/周周期的正余弦特征。
n_estimators
int
100
≥ 1; ≤ 1000
树的数量。
learning_rate
float
0.1
≥ 0.001; ≤ 1
每棵树的收缩系数。
max_depth
int
3
≥ 1; ≤ 8
单棵树最大深度。
min_samples_leaf
int
5
≥ 1
叶子最少样本数。
objective
string
"squared"
squared / quantile
squared = 平方误差点预测;quantile = alpha 分位数,用于峰值/容量保护,需单独验证覆盖率。
alpha
float
0.9
≥ 0.01; ≤ 0.99
原生分位目标的分位点,仅 objective=quantile 时使用。
training_window_steps
int
5000
≥ 0; steps
只用最近多少个样本训练,限制训练耗时;0 = 全部历史。
covariate_lags
int
3
≥ 1; ≤ 48; steps
输入指标集里每个协变量取最近多少步的值作为特征(仅用目标步之前的值;未来步沿用最后观测值)。没有协变量时忽略。
multi_step
string
"recursive"
recursive / direct
多步预测方式:recursive = 一个模型逐步往前滚,把上一步的预测当下一步的输入(误差会累积,视野越长越向均值收敛);direct = 每个锚点步长各训练一个模型,直接预测那一步,只用已观测的值,不累积误差,但训练成本约为锚点数倍。
direct_anchors
int
8
≥ 2; ≤ 60
直接多步时有多少个步长拥有自己的模型(从第 1 步到最后一步均匀取点,中间的步长线性插值);视野不超过它时每一步都有自己的模型。仅 multi_step=direct 时使用。

配置示例

在“算法管理”编辑参数。以下仅为参数对象,不是 config.yaml 全文;周期示例按 5 分钟采样,需按实际步长调整。未列出的可选参数使用上表默认值。

JSON
{
  "lags": 24,
  "n_estimators": 100,
  "learning_rate": 0.1,
  "max_depth": 3,
  "training_window_steps": 5000,
  "multi_step": "recursive",
  "objective": "squared"
}

调参与取舍

learning_rate 越小通常需要更多树。alpha 只在 objective=quantile 时表示分位点,与 EWMA 的 alpha 不同。先单独比较原生分位目标或保形校准,避免无意叠加两层上偏。

通用参数:变化重置与分位校准

参数 / 类型默认值 / 范围 / 单位含义与使用
reset_on_change
bool
false
无额外范围限制
水平突变后重置:检测历史里最后一次水平突变(发布、扩缩容、流量切换),只用突变之后的历史预测。关闭时用全部历史(现状)。突变之后至少要有 6 步才会被确认;突变后的历史不够算法所需时,取算法所需的最新一段。
change_threshold
float
8
≥ 3; ≤ 50
突变阈值:突变幅度(扣除前一段趋势后)超过噪声的多少倍才算,越大越不容易误报,噪声由相邻步变化的稳健标准差估计。仅 reset_on_change=true 时使用。
change_min_shift
float
0.2
≥ 0; ≤ 5
最小突变幅度:突变至少是水平的这个比例(0.2 = 20%),很干净的序列上的微小跳变不算。仅 reset_on_change=true 时使用。
quantile_level
float
0
≥ 0; ≤ 0.99
推荐分位数:0 = 点预测(现状);0.9 等 = 预测「实际值有约 90% 的把握不超过」的线(保形预测:用本算法在这个负载最近几个窗口里的真实误差校准,需要更多历史和时间)。必须大于 0.5。
calibration_windows
int
8
≥ 3; ≤ 50
校准窗口数:用最近多少个历史窗口测本算法的误差;越多越稳,也越慢(每个窗口多跑一次预测)。仅推荐分位数大于 0 时使用。

quantile_level 是 0~1 的分位点,percentile 是 1~100 的百分数,二者不是同一参数。分位校准会额外运行历史预测;增加校准窗口前检查历史与运行预算,覆盖率是评估目标而非保证。

在模块中使用

  1. 保存参数,检查历史窗口、采样步长和预测范围。
  2. 打开模块的“启用预测”;固定算法只运行指定方法,动态算法使用平台已启用的方法。
  3. 先运行滚动回测,通过版本晋升后才会采用;修改影响模型版本的参数后重新回测。
  4. 在仅观察或仅推荐下检查误差、峰值低估、耗时与采用原因,再分别授权准入和副本执行。

历史不足、参数不合法、运行超时或输出无效时,检查算法运行原因;没有合格预测时按模块的固定周期、兜底与保护规则处理。

回测与效果评估 · 推荐与前瞻决策