はじめに

こういうデータがあった時に

tmp = pd.DataFrame(dict(key=np.arange(10)//5, time=np.arange(10)%5, val1=np.random.randn(10),val2=np.random.randn(10)))
tmp

以下のように'val1','val2'に対して
Group毎に処理をしようとするとGroupkeyが消えてしまう

tmp.groupby(['key'])[['val1','val2']].transform(lambda s: s)

解決方法

消えてほしくないlabelはindexにしておく

tmp.set_index(['key','time']).groupby(['key'])[['val1','val2']].transform(lambda s: s)

tmp.set_index(['key','time']).groupby(['key'])[['val1','val2']].transform(lambda s: (s-s.mean())/s.std())

tmp.set_index(['key','time']).groupby(['key'])[['val1','val2']].diff()

以上