(一)读写文件
(1)创建单位矩阵(主对角线元素均为1,其余元素均为0)
i5 = eye(5)
注:eye()函数
numpy.eye(N,M=None, k=0, dtype=<type ‘float‘>)
关注第一个第三个参数就行了
第一个参数:输出方阵(行数=列数)的规模,即行数或列数
第三个参数:默认情况下输出的是对角线全“1”,其余全“0”的方阵,如果k为正整数,则在右上方第k条对角线全“1”其余全“0”,k为负整数则在左下方第k条对角线全“1”其余全“0”。
(2)写文件 savetxt函数
savetxt("eye.txt",i5)
(3)读文件 loadtxt
i = loadtxt(‘eye.txt‘)
(二)读入csv文件
股价数据存储在CSV文件中,第一列为股票代码以标识股票(苹果公司股票代码为AAPL),第二列为dd-mm-yyyy格式的日期,第三列为空,随后各列依次是开盘价、最高价、最低价和收盘价,最后一列为当日的成交量。以下为"data.csv"文件的一行数据:
AAPL,28-01-2011, ,344.17,344.4,333.53,336.1,21144800
读csv文件,我们将收盘价和成交量分别载入到两个数组中:loadtxt()函数
c,v = loadtxt(‘data.csv‘,delimiter=‘,‘,usecols=(6,7),unpack=True)
delimiter:分隔符设置为","
usecols:参数为一个元组,以获取第7,8列数据
unpack:参数设置为True,分拆存储不同列的数据,即分别将收盘价和成交量的数组赋值给变量c和v
(三)平均数
(1)成交量加权平均价格(VWAP)
VWAP (Volume-Weighted Average Price,成交量加权平均价格)是一个非常重要的经济学量,
它代表着金融资产的“平均”价格。某个价格的成交量越高,该价格所占的权重就越大。 VWAP
就是以成交量为权重计算出来的加权平均值,常用于算法交易。
例:
股票A,1000股,价格10;
股票B,2000股,价格15;
算术平均值 = (10 + 15) / 2 = 12.5;
加权平均值 = (10 * 1000 + 15 * 2000) / (1000 + 2000) = 13.33
c,v = loadtxt(‘data.txt‘,delimiter=‘,‘,usecols=(6,7),unpack=True)
vwap = average(c,weights=v)
(2)平均数
mean_c = mean(c)
(3)时间加权平均价格
在经济学中, TWAP(Time-Weighted Average Price,时间加权平均价格)是另一种“平均”
价格的指标。既然我们已经计算了VWAP,那也来计算一下TWAP吧。其实TWAP只是一个变种
而已,基本的思想就是最近的价格重要性大一些,所以我们应该对近期的价格给以较高的权重。
最简单的方法就是用arange函数创建一个从0开始依次增长的自然数序列,自然数的个数即为收
盘价的个数。当然,这并不一定是正确的计算TWAP的方式。事实上,本书中关于股价分析的大
部分示例都仅仅是为了说明问题。计算TWAP的代码如下。
t = arange(len(c))
twap = average(c,weights=t)
(四)极值,极差
读取数据,将每日的最高价和最低价分别载入数组
h,l = loadtxt(‘data.csv‘,delimiter=‘,‘,usecols=(4,5),unpack=True)
(1)最大值max():每日最高价的最大值
highest = max(h)
(2)最小值min():每日最低价的最小值
lowest = min(l)
(3)极差ptp():
最高价的极差:
spread_high_price = ptp(h)
等价于:spread_high_price = max(h)-min(h)
(五)简单统计分析
(1)收盘价中位数median()
c = loadtxt(‘data.csv‘,delimiter=‘,‘,usecols=(6,),unpack=True)
c_median = median(c)
(2)方差var()
c_variance = var(c)
(六)股票收益率
(1)简单收益率:diff(),std()
NumPy中的diff函数可以返回一个由相邻数组元素的差
值构成的数组。这有点类似于微积分中的微分。为了计算收益率,我们还需要用差值除以前一天
的价格。不过这里要注意, diff返回的数组比收盘价数组少一个元素:
returns = np.diff( c ) / c[ : -1]
注意,我们没有用收盘价数组中的最后一个值做除数。接下来,用std函数计算标准差:
print "Standard deviation =", np.std(returns)
(2)对数收益率:log(),diff()
先用log函数得到每一个收盘价的对数,再对结果使用diff函数即可。
logreturns = np.diff( np.log(c) )
(3)筛选收益率为正值的元素,where()
posretindices = np.where(returns > 0)
(4)波动率:
在投资学中,波动率(volatility)是对价格变动的一种度量。历史波动率可以根据历史价
格数据计算得出。计算历史波动率(如年波动率或月波动率)时,需要用到对数收益率。年波动
率等于对数收益率的标准差除以其均值,再除以交易日倒数的平方根,通常交易日取252天。我
们用std和mean函数来计算,代码如下所示:
annual_volatility = np.std(logreturns)/np.mean(logreturns)
annual_volatility = annual_volatility / np.sqrt(1./252.)
print annual_volatility
注意:sqrt使用浮点数,得到的结过才是正确的,为浮点数
(七)分析日期数据
dates, close=np.loadtxt(‘data.csv‘, delimiter=‘,‘, usecols=(1,6), unpack=True)
执行以上代码后会得到一个错误提示:
ValueError: could not convert string to float: b‘28-01-2011‘
NumPy尝试把日期转换成浮点数。按照如下步骤处理日期:
(1)日期转换函数
我们需要做的是显式地告诉NumPy怎样来转换日期,需要用到loadtxt函数中的一个特定的参数converters,
它是一本数据列和转换函数之间进行映射的字典。
- 重新定义datestr2num()函数:
def datestr2num(s):
s = str(s,‘utf-8‘)
return datetime.datetime.strptime(s,"%d-%m-%Y").date().weekday()
- 将日期函数挂上去:
dates,close = loadtxt(‘data.csv‘,delimiter=‘,‘,usecols=(1,6),converters={1:datestr2num},unpack=True)
- 创建一个包含5个元素的数组,分别代表一周的5个工作日。数组元素将初始化为0。
averages = np.zeros(5)
- 遍历0到4的日期标识,或者说是遍历星期一到星期五,然
后用where函数得到各工作日的索引值并存储在indices数组中。在用take函数获取这些索引值
相应的元素值。最后,我们对每个工作日计算出平均值存放在averages数组中。
for i in range(5):
indices = where(dates == i)
prices = take(close, indices)
avg = mean(prices)
print("Day:%d,prices:%s,Average:%f"%(i,prices,avg))
averages[i] = avg