Regression und Korrelation#

Das Modul Regressionsanalyse ermöglicht es,

mittels Korrelationsanalysen Abhängigkeiten in Daten zu finden und somit Prozessverständnis und Transparenz zu fördern,
die Art und Stärke der Abhängigkeiten zu bestimmen als Grundlage für Optimierungs- und Investitionsentscheidungen,
Regressionsmodelle auf Basis der Erkenntnisse über Abhängigkeiten aufzubauen,
Regressionsanalysen basierend auf den erstellen Modellen für beliebige Zeiträume durchzuführen,
die Anforderungen an die Normalisierung von Kennzahlen gem. ISO 50 006 abzudecken,
die Auswirkung von Optimierungsmaßnahmen in Energie und Prozess zu visualisieren.

Optimierungskreislauf:

Abhängigkeiten in Zeitreihendaten ermitteln und bewerten,
Zahlenbasiert Entscheidungen zur Optimierung treffen,
Optimierungen in Energiemanagement und Prozess umsetzen,
Regressionsmodelle über Referenzzeiträume erstellen,
Dokumentation und Monitoring der Effizienz von Optimierungsmaßnahmen anhand von Regressionsanalysen,
…

Korrelationsanalyse#

Die Korrelationsanalyse ist ein statistisches Verfahren, welches eine Auskunft über Art und Stärke des Zusammenhangs zwischen Variablen gibt.

Einstiegspunkt#

Klickpfad: Menü > Regressionsanalyse > Korrelationsanalyse rrelationsanalysen. Hier werden alle bestehenden Korrelationsanalysen angezeigt.

Interaktionsmöglichkeiten#

Es öffnet die Korrelationsübersichtsseite. Diese Seite ist die zentrale Verwaltungsstelle für Ihre Korrelationsanalysen. Hier werden alle bestehenden Korrelationsanalysen angezeigt.

Am Ende jeder Zeile befindet sich ein Dreipunktmenü, das die Bearbeitung von Metadaten und das Löschen der Korrelationsanalyse ermöglicht.

Durch Klick in eine Zeile wird in die Detailseite der gewählten Korrelationsanalyse gewechselt.

Korrelationsanalysen anlegen#

Einstiegspunkt#

Eine neue Korrelationsanalyse kann über die Korrelationsübersichtsseite erstellt werden.

Klickpfad: Menü > Regressionsanalyse > Korrelationsanalyse

Zum Erstellen einer neuen Korrelationsanalyse klicken Sie den Button + Korrelation hinzufügen auf der Übersichtsseite. Es öffnet ein Dialog.

Funktion#

Tragen Sie einen Namen für die neue Korrelationsanalyse ein. Nach Bestätigung des Dialogs werden Sie automatisch auf die Detailseite der neu erstellten Korrelationsanalyse umgeleitet.

Korrelationsanalysen kopieren#

Sie können eine neue Korrelationsanalyse anlegen, indem Sie eine bestehende Analyse kopieren. Einstiegspunkte hierfür finden Sie auf der Übersichts- und Detailseite jeweils im Menü.

Beim Kopieren können Sie den Namen für die neue Korrelationsanalyse vergeben. Anschließend werden Sie direkt auf die Detailseite der neu erzeugten Korrelation umgeleitet.

Korrelationsanalysen durchführen#

Messpunkte hinzufügen#

Auf der Detailseite einer Korrelationsanalyse können per drag & drop Messpunkte aus dem Baum hinzugefügt werden. Es erscheint anschließend ein neuer Chip mit dem sprachabhängigen Anzeigenamen des Messpunktes.

Messpunkte entfernen#

Über das x-Icon am Ende eines Chips können Messpunkte wieder entfernt werden.

Korrelation berechnen#

Fügen Sie zunächst alle Messpunkte hinzu, deren Korrelationen Sie untereinander ermitteln möchten.

Klicken Sie anschließend auf den Button Berechnung starten.

Es öffnet ein Dialog, über den die Berechnungseinstellungen vorgenommen werden können.

Aggregationsintervall wird für alle beteiligten Messpunkte gesetzt. Wählen Sie das Aggregationsintervall Kein aus, um Rohdaten zu nutzen.

Wählen Sie anschließend je Messpunkt den Aggregationstyp aus. Wenn Sie aufgrund der Aggregationsintervalleinstellung mit Rohdaten rechnen, hat die Konfiguration der Aggregationstypen keinen Einfluss auf die Berechnung.

Klicken Sie auf den Button Berechnung starten, um die Korrelationsmatrix zu ermitteln.

Korrelationsanalysen auswerten#

Die Korrelationsmatrix zeigt Ihnen, ob die Korrelation zwischen zwei Messpunkten im Auswertezeitraum positiv oder negativ ist und wie stark die Korrelation ist. Die Korrelationsmatrix verwendet hierfür eine Farbindikation für positiv / negativ sowie eine farbliche Gewichtung hinsichtlich der Stärke der Korrelation. Zudem werden die Korrelationskoeffizienten in den entsprechenden Kacheln angezeigt.

Möchte Sie weitere Details zu einer bestimmten Korrelation erfahren, klicken Sie auf die entsprechende Kachel. Es öffnet sich ein Dialog, in dem ein Punktdiagramm die Details der Korrelation grafisch darstellt.

Korrelationsanalysen löschen#

Einstiegspunkt: Einstiegspunkte für das Löschen von Korrelationsanalysen finden Sie in der Übersichts- und der Detailseite jeweils im Dreipunktmenü

Regressionsmodelle#

Regressionsmodelle sind statistische Modelle zur Untersuchung der Art der Beziehungen zwischen einer Zielvariablen und einer oder mehreren Einflussvariablen. Auf Basis eines Regressionsmodells lassen sich Prognosen, also Vorhersagen, für die Zielvariable erstellen.

Im Bereich der Normalisierung von Kennzahlen gem. ISO 50 006 wird die Regression im Rahmen des Energiemanagements genutzt, um die Wirksamkeit von Optimierungsmaßnahmen nachzuweisen. Dabei werden Störfaktoren und deren Einfluss zunächst ermittelt und dann in der Auswertung eliminiert.

So kann bspw. beim Vergleich der Heizlast nach Optimierungen im Heizsystem der Einfluss eines kalten oder warmen Winters bestimmt und somit in der Auswertung eliminiert werden.

Im Bereich der Prozessoptimierung kann die Regression genutzt werden, um als virtueller Sensor bspw. bei der Erfassung von Qualitätsdaten zu dienen.

Einstiegspunkt#

Klickpfad: Menü > Regressionsanalyse > Regressionsmodelle

Es öffnet die Regressionsmodellübersichtsseite. Diese Seite ist die zentrale Verwaltungsstelle für Ihre Regressionsmodelle. Hier werden alle bestehenden Regressionsmodelle angezeigt.

Interaktionsmöglichkeiten#

Am Ende jeder Zeile befindet sich ein Dreipunktmenü, das die Bearbeitung von Metadaten und das Löschen der Regressionsmodelle ermöglicht. Durch Klick in eine Zeile wird in die Detailseite des gewählten Regressionsmodells gewechselt.

Regressionsmodelle anlegen#

Einstiegspunkt: Ein neues Regressionsmodell kann über die Regressionsmodellübersichtsseite erstellt werden.

Klickpfad: Menü > Regressionsanalyse > Regressionsmodelle

Zum Erstellen eines neuen Regressionsmodells klicken Sie den Button + Modell hinzufügen auf der Übersichtsseite. Es öffnet ein Dialog.

Funktion:

Tragen Sie einen Namen für das neue Regressionsmodell ein. Nach Bestätigung des Dialogs werden Sie automatisch auf die Detailseite des neu erstellten Regressionsmodells umgeleitet.

Regressionsmodelle kopieren#

Sie können ein neues Regressionsmodell anlegen, indem Sie ein bestehendes Modell kopieren. Einstiegspunkte hierfür finden Sie auf der Übersichts- und Detailseite jeweils im Menü.

Beim Kopieren können Sie den Namen für das neue Regressionsmodell vergeben. Anschließend werden Sie direkt auf die Detailseite des neu erzeugten Regressionsmodells umgeleitet.

Regressionsmodelle berechnen#

Messpunkte hinzufügen:

Auf der Detailseite eines Regressionsmodells können im Edit-Tab der Seite per drag & drop Messpunkte aus dem Baum hinzugefügt werden. Der erste Messpunkt wird als Zielvariable gesetzt. Alle weiteren Messpunkte werden als Einflussvariable gesetzt.

Einflussvariable zu Zielvariable machen:

Klicken Sie am Zeilenende der Einflussvariable, die Sie als Ziel setzen möchten auf das Dreipunktmenü. Wählen Sie die Option Als Zielvariable setzen. Die Einflussvariable wird als Zielvariable gesetzt. Die bisherige Zielvariable hingegen wird in die Einflussvariablen aufgenommen.

Messpunkte entfernen:

Über das Dreipunktmenü am Zeilenende einer Einflussvariable kann diese über die Option Löschen aus der Ansicht entfernt werden. Zielvariablen können nicht entfernt werden.

Regressionsmodell berechnen:

Fügen Sie zunächst alle Messpunkte hinzu, die in das Regressionsmodell eingehen sollen und bestimmen Sie die Zielvariable.

Wählen Sie anschließend über die Zeitauswahl den Zeitbereich aus, der zur Ermittlung des Regressionsmodells zwischen den Messpunkten berücksichtigt werden soll.

Klicken Sie anschließend auf den Button Modell berechnen.

Es öffnet ein Dialog, über den die Berechnungseinstellungen vorgenommen werden können. Er enthält auch Info-Icons, die weitere Infos zu diesem Schritt anzeigen, wenn die Maus darüber platziert wird.

Wählen Sie das Aggregationsintervall ist. Das Aggregationsintervall wird für alle beteiligten Messpunkte gesetzt. Wählen Sie das Aggregationsintervall Keine aus, um Rohdaten zu nutzen.

Klicken Sie auf den Button Berechnung starten, um die Modellberechnung zu starten.

Sie werden anschließend auf den Model-Tab innerhalb der Seite weitergeleitet. Sollte die Modellerstellung länger dauern, wird Ihnen eine Lade-Animation angezeigt. Sie können die Seite jederzeit verlassen oder schließen und später zurückkehren. Die Berechnung wird im Hintergrund weiterhin stattfinden und bei Ihrem nächsten Aufruf verfügbar sein.

Nach erfolgter Berechnung wird Ihnen das kreuzvalidierte Modell angezeigt.

Das obere Chart zeigt Ihnen zwei Wertereihen. Zum einen die tatsächlichen Werte, die gemäß Ihrer Berechnungseinstellungen zur Ermittlung des Modells genutzt wurden. Zum anderen die auf Basis des Modells für diesen Zeitraum ermittelten Werte.

Das zweite Chart zeigt Ihnen die Abweichung zwischen Modellvorhersage und tatsächlichem Wert. Diese Abweichung lässt sich zwischen absoluter und prozentualer Darstellung umschalten.

Unterhalb finden Sie für die lineare Regression eine tabellarische Darstellung zu statistischen Maßzahlen, die etwas über die Güte des Modells aussagen.

Regressionsmodelle löschen#

Einstiegspunkt:

Einstiegspunkte für das Löschen von Regressionsmodellen finden Sie in der Übersichts- und der Detailseite jeweils im Dreipunktmenü.

Regressionsanalysen#

Die Regressionsanalyse selbst ist die Anwendung eines zuvor erstellten Regressionsmodells auf einen Auswertezeitraum. Das Modell hingegen basiert auf einem Referenzzeitraum.

Die Regressionsanalyse stellt gegenüber, wie sich ein Wert tatsächlich darstellt und wie er sich auf Basis des Regressionsmodells in berechneter Form darstellt.

Genutzt werden kann diese Darstellung bspw. nach einer Optimierungsmaßnahme im Energiebereich. Das Regressionsmodell wurde auf Basis eines Referenzzeitraums vor der Optimierung erstellt. Anschließend führt man eine Regressionsanalyse für den Auswertungszeitraum durch, der nach der Optimierung liegt. Die Gegenüberstellung von gemessenen und auf Basis des Modells errechneten Werten zeigt die Auswirkung der Optimierungsmaßnahme.

Einstiegspunkt:

Klickpfad: Menü > Regressionsanalyse > Regressionsanalysen

Es öffnet die Regressionsanalysenübersichtsseite. Diese Seite ist die zentrale Verwaltungsstelle für Ihre Regressionsanalysen. Hier werden alle bestehenden Regressionsanalysen angezeigt.

Interaktionsmöglichkeiten: Am Ende jeder Zeile befindet sich ein Dreipunktmenü, das die Bearbeitung von Metadaten, das Kopieren und Löschen der Regressionsanalyse ermöglicht. Durch Klick in eine Zeile wird in die Detailseite der gewählten Regressionsanalyse gewechselt.

Regressionsanalysen anlegen#

Einstiegspunkt:

Eine neue Regressionsanalyse kann über die Regressionsanalyseübersichtsseite erstellt werden.

Klickpfad: Menü > Regressionsanalyse > Regressionsanalyse

Zum Erstellen einer neuen Regressionsanalyse klicken Sie den Button + Analyse hinzufügen auf der Übersichtsseite. Es öffnet ein Dialog.

Funktion: Tragen Sie einen Namen für die neue Regressionsanalyse ein und wählen Sie das Regressionsmodell aus, das für die Analyse verwendet werden soll. Nach Bestätigung des Dialogs werden Sie automatisch auf die Detailseite der neu erstellten Regressionsanalyse umgeleitet.

Regressionsanalysen kopieren#

Sie können eine neue Regressionsanalyse anlegen, indem Sie eine bestehende Analyse kopieren.

Einstiegspunkte hierfür finden Sie auf der Übersichts- und Detailseite jeweils im Menü.

Beim Kopieren können Sie den Namen für die neue Regressionsanalyse vergeben. Anschließend werden Sie direkt auf die Detailseite der neu erzeugten Regressionsanalyse umgeleitet.

Regressionsanalysen durchführen#

Rufen Sie eine bestehende Regressionsanalyse aus der Übersicht auf oder erstellen Sie eine neue Regressionsanalyse. Beide Möglichkeiten bringen Sie auf die Regressionsanalysedetailseite.

Hier können Sie den Auswertungszeitraum anpassen, um das zugrundeliegende Modell auf einen gewünschten Zeitraum anzuwenden.

Regressionsanalysen löschen#

Einstiegspunkt: Einstiegspunkte für das Löschen von Regressionsanalysen finden Sie in der Übersichts- und der Detailseite jeweils im Dreipunktmenü.