Prévisions de prix (kadi.market.forecasting)¶
Le module MarketForecasting anticipe l'évolution future des prix agricoles
en combinant un modèle de réseau de neurones (MLPRegressor) et une régression
linéaire. Il produit un prix prédit accompagné d'intervalles de confiance.
Principe de fonctionnement¶
Le modèle s'entraîne sur l'historique des prix d'un marché et d'une culture
donnés. Les caractéristiques (features) utilisées pour la prédiction sont :
- Le mois de l'année (saisonnalité)
- Le jour de la semaine
- Le prix médian sur les 7, 14 et 30 derniers jours (inertie du marché)
- Le prix de la même période l'année précédente (effet annuel)
L'incertitude de la prédiction est représentée par le RMSE calculé sur les
données historiques, traduit en intervalles low_90 et high_90.
Initialisation¶
Via la façade Market (recommandé) :
from kadi.market import Market
marche = Market(lat=9.30, lon=2.08, location="Parakou")
# marche.forecasting est un MarketForecasting prêt à l'emploi
Méthodes¶
predict_price(crop, market, days_ahead)¶
Prédit le prix d'une culture sur un marché donné à un horizon futur.
Paramètres :
| Nom | Type | Défaut | Description |
|---|---|---|---|
crop |
str |
requis | Code de la culture (ex: 'maize') |
market |
str |
requis | Nom du marché (ex: 'Parakou') |
days_ahead |
int |
30 |
Horizon de prévision en jours |
Retour : dict
| Clé | Type | Description |
|---|---|---|
predicted_price |
float |
Prix prédit en XOF/kg |
low_90 |
float |
Borne basse de l'intervalle de confiance à 90% |
high_90 |
float |
Borne haute de l'intervalle de confiance à 90% |
rmse |
float |
Erreur quadratique moyenne historique |
crop |
str |
Culture prédite |
market |
str |
Marché de référence |
horizon_days |
int |
Horizon de prévision utilisé |
Exemples¶
Prévision simple¶
from kadi.market import Market
marche = Market(lat=9.30, lon=2.08, location="Parakou")
prevision = marche.forecasting.predict_price("rice", "Parakou", days_ahead=60)
print(f"Prix prévu dans 60 jours : {prevision['predicted_price']:.2f} XOF/kg")
print(f"Fourchette haute : {prevision['high_90']:.2f} XOF/kg")
print(f"Fourchette basse : {prevision['low_90']:.2f} XOF/kg")
Prévision via la façade Market¶
La façade Market enrichit la prévision avec le cache SQLite et le contexte
du marché (lieu, date de calcul).
prevision = marche.forecast_price("maize", days_ahead=90)
print(f"Marché : {prevision['market']}")
print(f"Culture : {prevision['crop']}")
print(f"Prix prévu : {prevision['predicted_price']:.2f} XOF/kg")
Interprétation des intervalles¶
prev = marche.forecasting.predict_price("cowpea", "Cotonou", days_ahead=30)
marge = prev['high_90'] - prev['low_90']
print(f"Incertitude sur le prix : ± {marge / 2:.2f} XOF/kg")
if prev['predicted_price'] > prev['rmse'] * 2:
print("Prévision jugée fiable (signal fort devant le bruit)")
else:
print("Prévision à prendre avec précaution (données insuffisantes)")
Limites et perspectives¶
Le modèle actuel (V1) convient bien pour un prototype. Il présente les limites suivantes que les versions futures adresseront :
| Limite | Amélioration envisagée |
|---|---|
| MLPRegressor généraliste | Modèles LSTM ou Facebook Prophet (séries temporelles) |
| Pas de saisonnalité explicite | Décomposition STL + cycle de soudure béninois |
| Pas de facteurs exogènes | Intégration du SPI et de l'indice de végétation NDVI |
MarketForecasting ¶
Classe gérant la prévision de prix agricoles à partir de l'historique réel.
Le modèle principal est une régression linéaire enrichie de features saisonnières (harmoniques de Fourier). Il est entraîné à chaque appel de predict_price() sur l'historique fourni, sans état persistant entre les appels. Cela garantit que les prévisions sont toujours basées sur les données les plus récentes disponibles.
Quand l'historique est insuffisant (< 20 points) ou absent, la méthode bascule sur un fallback simulé clairement signalé par is_simulated=True.
Source code in kadi/market/forecasting.py
29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 | |
__init__ ¶
Initialise le module de prévision.
Aucun état persistant n'est conservé entre les appels : le modèle est entraîné à la demande dans predict_price().
Source code in kadi/market/forecasting.py
predict_price ¶
predict_price(crop: str, market: str, days_ahead: int = 7, confidence_interval: float = 0.9, historique: DataFrame = None) -> dict
Prédit le prix futur d'une culture sur un marché donné.
La méthode utilise une régression linéaire avec features temporelles et saisonnières (harmoniques de Fourier), entraînée sur l'historique fourni en paramètre. Le RMSE est calculé par validation croisée temporelle (TimeSeriesSplit).
Si l'historique est absent ou contient moins de 20 observations valides, la méthode bascule sur un fallback simulé et signale clairement is_simulated=True avec confidence_score=0.0.
Parameters:
| Name | Type | Description | Default |
|---|---|---|---|
crop
|
str
|
Code de la culture (ex: 'maize', 'rice'). |
required |
market
|
str
|
Nom normalisé du marché (ex: 'cotonou'). |
required |
days_ahead
|
int
|
Horizon de prévision en jours. Défaut : 7. La précision décroît avec l'horizon. |
7
|
confidence_interval
|
float
|
Niveau de confiance pour l'intervalle de prévision. Valeurs supportées : 0.9 (90%) et 0.95 (95%). Défaut : 0.9. |
0.9
|
historique
|
DataFrame
|
DataFrame avec au moins les colonnes 'date' (datetime) et 'price' (float en XOF/kg). Typiquement fourni par MarketPricing.fetch_prices(). Si None ou insuffisant, le fallback simulé est activé. |
None
|
Returns:
| Name | Type | Description |
|---|---|---|
dict |
dict
|
Dictionnaire contenant : - 'predicted_price' (float) : prix prédit en XOF/kg - 'low_90' (float) : borne inférieure de l'intervalle - 'high_90' (float) : borne supérieure de l'intervalle - 'confidence' (float) : niveau de confiance (0.9 ou 0.95) - 'model_used' (str) : identifiant du modèle utilisé - 'rmse' (float ou None) : RMSE réel en XOF/kg (None si simulé) - 'is_simulated' (bool) : True si les données source sont simulées - 'confidence_score' (float): score de fiabilité de la prévision (0-1) - 'nb_history_pts' (int) : nombre de points d'historique utilisés - 'days_ahead' (int) : horizon de prévision utilisé |
Source code in kadi/market/forecasting.py
226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 | |