时间序列处理核心是索引为 DatetimeIndex 且有序,重采样通过 resample 按 rule 聚合;需用 pd.to_datetime 和 set_index 设索引、sort_index 排序;注意 closed 方向、时区及 offset 对齐。

时间序列数据在 python 中处理的核心是让索引具备时间语义,并通过重采样实现频率转换。关键在于:索引必须是DatetimeIndex,且数据需按时间排序;重采样不是简单插值,而是按新频率对原始数据做聚合(如求和、均值)或下采样 / 上采样。
确保时间索引正确且有序
很多问题源于索引未正确设置或未排序:
- 用
pd.to_datetime()将列转为时间类型,再用set_index()设为索引,比直接index_col更可控 - 务必调用
.sort_index()——即使原始数据看起来有序,pandas 也不保证索引物理顺序与逻辑顺序一致 - 检查索引类型:
type(df.index)应为DatetimeIndex;若为Index或RangeIndex,重采样会报错或静默失败
掌握 resample 的核心参数与聚合逻辑
resample()本质是分组操作,按新频率切分时间窗口后应用 聚合函数:
-
rule参数写法要准确:’D’(日)、’M’(月末)、’MS’(月初)、’15T’(15 分钟)、’2H’(2 小时) - 聚合方式决定结果含义:下采样常用
.mean()(均值)、.sum()(累计量)、.first()(首值);上采样需配合.ffill()或.interpolate() - 注意闭合方向:
closed='left'表示窗口左闭右开(默认),影响边界点归属,例如resample('M').sum()默认统计当月 1 日至下月 1 日 0 时前的数据
处理缺失与不规则时间点
真实数据常有缺失或跳跃,需主动干预:
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- 重采样后自动引入
NaN:若某时间段无原始数据,对应结果即为NaN;可用.fillna()或.bfill()填充 - 避免“隐式填充”:不要依赖
asfreq()代替resample(),它只是对齐频率、不聚合,易造成数据误读 - 对不规则高频数据(如 传感器 秒级记录),先
resample('1Min').mean()降频,再用.dropna()清理全空窗口,比插值更稳健
时区与周期对齐技巧
跨时区或需按自然周期(如工作日、财年)汇总时:
- 带时区的索引更可靠:
df.index = df.index.tz_localize('Asia/Shanghai')或.tz_convert('UTC'),避免夏令时歧义 - 用
offset参数调整对齐点:例如resample('M', offset='1D')让每月汇总从 2 号开始,而非默认的 1 号 - 财务周期可用
'BM'(月末营业日)、'BQS-JUN'(6 月结束的季度营业日),比手动过滤更简洁