根據(jù)輸入數(shù)據(jù)中時(shí)間字段的特征選擇或者轉(zhuǎn)換為合適的時(shí)間間隔是時(shí)空數(shù)據(jù)建模的必要條件。這里，時(shí)間間隔可以以周期、年、季度、月、周、天、時(shí)、分、秒等一系列為單位?；谒x的時(shí)間間隔，還有一系列與之相關(guān)的選項(xiàng)，比如，時(shí)間間隔為年或季度時(shí)的開始月份，時(shí)間間隔為周時(shí)每周的第一天和每周的天數(shù)，時(shí)間間隔為小時(shí)時(shí)每天的小時(shí)數(shù)和一天開始的時(shí)間等。如果輸入數(shù)據(jù)已包含正確的時(shí)間間隔信息，并且不需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換，選中"數(shù)據(jù)匹配指定時(shí)間間隔設(shè)置" 復(fù)選框。 選中此框后，"匯總"區(qū)域中的設(shè)置將不可用。反之，如果輸入數(shù)據(jù)中的時(shí)間字段需要轉(zhuǎn)換為特定區(qū)間，取消選中"數(shù)據(jù)匹配指定時(shí)間間隔設(shè)置"復(fù)選框，并指定用于匯總的字段以便與指定區(qū)間匹配的選項(xiàng)。 例如，如果有以周和月為單位的混合數(shù)據(jù)，那么可以對(duì)周值進(jìn)行匯總或累計(jì)，以獲得均勻的月間隔。所用的匯總方法可以從"缺省設(shè)置"下拉框中選擇并應(yīng)用于未逐個(gè)指定的所有連續(xù)字段。如果希望對(duì)于特定字段進(jìn)行定制設(shè)置，即將特定匯總函數(shù)應(yīng)用于個(gè)別字段，則在"指定字段的定制設(shè)置"表中選擇字段并選擇匯總方法。
實(shí)際上，時(shí)間間隔的設(shè)置與轉(zhuǎn)換是時(shí)空數(shù)據(jù)預(yù)處理的一部分，在 IBM SPSS Modeler 中，為方便使用，內(nèi)嵌于時(shí)空數(shù)據(jù)建模中。時(shí)空數(shù)據(jù)建模的構(gòu)建實(shí)質(zhì)是通過基本構(gòu)建選項(xiàng)和高級(jí)構(gòu)建選項(xiàng)來設(shè)置的，如圖 5 和圖 6 所示。
圖 5. 時(shí)空預(yù)測(cè)模型-基本構(gòu)建選項(xiàng)
我們可以在基本構(gòu)建選項(xiàng)里主要設(shè)置最大自回歸階數(shù)和空間協(xié)方差矩陣的估計(jì)方法。自回歸階指定使用哪些先前值來預(yù)測(cè)當(dāng)前值，使用"最大自回歸標(biāo)志"選項(xiàng)可以指定用于計(jì)算新值的先前記錄數(shù)?？臻g協(xié)方差的估計(jì)方法可以選擇參數(shù)或非參數(shù)，其中參數(shù)方法又可以從三種模型類型中進(jìn)行選擇：高斯、指數(shù)和冪指。
圖 6. 時(shí)空預(yù)測(cè)模型-高級(jí)構(gòu)建選項(xiàng)
時(shí)空數(shù)據(jù)建模的高級(jí)構(gòu)建選項(xiàng)主要用來對(duì)模型構(gòu)建過程進(jìn)行微調(diào)。其中，"缺失值的最大百分比"指定模型中可以包括的包含缺失值的記錄所占的最大百分比。"模型構(gòu)建中假設(shè)測(cè)試的顯著性水平"指定用于時(shí)空數(shù)據(jù)模型估計(jì)的所有檢驗(yàn)(包括兩項(xiàng)擬合優(yōu)度檢驗(yàn)、效應(yīng) F 檢驗(yàn)和系數(shù) T 檢驗(yàn))的顯著性水平值，此級(jí)別可以是 0 與 1 之間的任何值，并以 0.01 為增量變動(dòng)。
最后是時(shí)空數(shù)據(jù)模型的輸出選項(xiàng)，主要用于在構(gòu)建模型之前，使用此頁面中的選項(xiàng)來選擇要包括在模型輸出查看器中的輸出，如圖 7 所示。
圖 7.時(shí)空預(yù)測(cè)模型-輸出選項(xiàng)
如圖所示，時(shí)空數(shù)據(jù)模型的輸出分為模型信息、評(píng)估、和解釋三部分。其中，模型信息包括模型規(guī)范和時(shí)間信息摘要;評(píng)估包括模型質(zhì)量和均值結(jié)構(gòu)模型中的效應(yīng)檢驗(yàn);解釋包括平均結(jié)構(gòu)模型系數(shù)、自回歸系數(shù)、測(cè)試空間衰減、參數(shù)空間協(xié)方差模型參數(shù)散點(diǎn)圖、相關(guān)性熱圖、相關(guān)性圖和位置聚類。所有這些圖或表均從不同角度展現(xiàn)時(shí)空數(shù)據(jù)模型，以不同形式向用戶詮釋時(shí)空數(shù)據(jù)模型的意義。
時(shí)空預(yù)測(cè)應(yīng)用實(shí)例
時(shí)空預(yù)測(cè)模型有許多潛在的應(yīng)用，例如緊急管理建筑物或設(shè)施、對(duì)機(jī)械服務(wù)工程師進(jìn)行績(jī)效分析和預(yù)測(cè)或者進(jìn)行公共交通規(guī)劃。 在這些應(yīng)用中，通常要對(duì)時(shí)間和空間進(jìn)行能耗等測(cè)量。 可能與記錄這些測(cè)量值相關(guān)的問題包括哪些因子影響未來的觀測(cè)值、如何實(shí)現(xiàn)所需的變化或者如何更好地管理系統(tǒng)? 為了回答這些問題，我們可以在不同位置使用能夠預(yù)測(cè)未來值的統(tǒng)計(jì)技術(shù)，并可以顯式地對(duì)可調(diào)因子進(jìn)行建模以執(zhí)行假設(shè)情況分析。
本節(jié)我們將通過應(yīng)用時(shí)空數(shù)據(jù)建模以及執(zhí)行假設(shè)情況分析來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的能量管理，避免使用過多的制冷能量把數(shù)據(jù)中心的熱量控制在可接受的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。一個(gè)典型的數(shù)據(jù)中心，壓力通風(fēng)系統(tǒng)(plenum)通過打孔瓦(perforated tiles)供應(yīng)冷空氣，冷空氣通過通風(fēng)口(inlet)冷卻服務(wù)器溫度。而服務(wù)器散發(fā)熱空氣并傳給空調(diào)機(jī)組(ACU)，熱空氣在空調(diào)機(jī)組里被冷卻并重新交換到壓力通風(fēng)系統(tǒng)，依此循環(huán)。為了更好地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的能量管理，數(shù)據(jù)中心還需部署實(shí)時(shí)熱量傳感器(thermal sensors)來監(jiān)控能量使用。但是，熱量傳感器不可能存在數(shù)據(jù)中心的任何一個(gè)位置，因而需要對(duì)沒有部署熱量傳感器的位置進(jìn)行預(yù)測(cè)。因此，我們將建立一個(gè)時(shí)空數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)模型來預(yù)測(cè)整個(gè)數(shù)據(jù)中心在未來時(shí)間的溫度，并結(jié)合影響數(shù)據(jù)中心溫度的其他相關(guān)因素執(zhí)行假設(shè)情況分析，從而對(duì)如何改善數(shù)據(jù)中心的能量使用效率提出建設(shè)性意見。