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首先，强烈推荐关注Dr. Fish, 每篇文章都很有深度。因为受到她《用Python浅析股票数据》文章的启发，所以分享下最近几天学习获取股票交易历史数据的总结.

pandas 官方文档
matplotlib 官方文档
上证指数

首先，需要引入相应的包

import pandas as pd
import numpy as np
from pandas_datareader import data, wb # 需要安装 pip install pandas_datareader
import datetime
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib
matplotlib.style.use('ggplot')
%matplotlib inline
%pylab inline
%config InlineBackend.figure_format = 'retina'

如果采用anaconda，安装办法参考: 检索和安装package

如果是pycharm等其他开发环境，请

pip install pandas_datareader 

利用DataReader获取数据,今天是20170420，获取从4月1日到19日的数据

# 定义获取数据的时间段
start = datetime.datetime(2017, 4, 1)
end = datetime.date.today()

# 获取股票信息 ex: 中国石油
# 如果要看上证指数请参考换成600000.ss
# 如果要看深成指请换成000001.sz
cnpc = data.DataReader("601857.SS", 'yahoo', start, end)

cnpc.head(5)

获取统计信息

cnpc.describe() # 数据整体概览

#修改索引和列的名称
cnpc.rename(columns={'Open':'open', 'High':'high', 'Low':'low', 'Close':'close','Volume':'volumne','Adj Close':'adj close'}, inplace=True)
cnpc.index.rename('date', inplace=True)

因为实验数据太少，现将20170401 改成20170301

cnpc.columns
# outputs: Index(['open', 'high', 'low', 'close', 'volumne', 'adj close', 'change','pct_change'],dtype='object')

试做收盘价曲线

cnpc['close'].plot(grid=True)

收盘曲线图

我们看到由于清明节放假原因4月3号，4号休市。剔除volume为空的行

cnpc[cnpc.volume != 0]

计算涨跌值

# 利用 diff 函数快速计算涨跌幅
change=cnpc.close.diff()
#插入列
cnpc.insert(6,'change', change)
cnpc.tail(5)

||open|high|low|close|volumne|adj close|change|
| ------------- |:-------------:| -----:|-----:|-----:|-----:|-----:|
|date||||||||
|2017-04-13|8.08|8.11|8.03|8.06|29579200|8.06|-0.04|
|2017-04-14|8.05|8.07|8.00|8.02|27295800|8.02|-0.04|
|2017-04-17|7.99|8.07|7.95|8.05|34244900|8.05|0.03|
|2017-04-18|8.02|8.05|7.95|7.96|25706900|7.96|-0.09|
|2017-04-19|7.90|7.92|7.75|7.80|37354400|7.80|-0.16 |

计算涨跌幅

# 用shift方法错位
# cnpc['pct_change'] = ((cnpc['Change'] - sh['Change'].shift(1)) / sh['Change'])
# 或用pct_Change函数
cnpc.change.pct_change()
cnpc.insert(7,'pct_change', cnpc.change.pct_change())
cnpc.tail(5)

||open|high|low|close|volume|adj close|change|pct_change|
| ------------- |:-------------:| -----:|-----:|-----:|-----:|-----:|-----:|
|date||||||||
|2017-04-13|8.08|8.11|8.03|8.06|29579200|8.06|-0.04|-1.500000e+00|
|2017-04-14|8.05|8.07|8.00|8.02|27295800|8.02|-0.04|4.440892e-14|
|2017-04-17|7.99|8.07|7.95|8.05|34244900|8.05|0.03|-1.750000e+00|
|2017-04-18|8.02|8.05|7.95|7.96|25706900|7.96|-0.09|-4.000000e+00|
|2017-04-19|7.90|7.92|7.75|7.80|37354400|7.80|-0.16|7.777778e-01|

shift的用法
shift函数是对数据进行移动的操作，假如现在有一个DataFrame数据df

| index | value1 |
| ------------- | -----:||
| A| 0 |
| B| 1 |
| C | 2 |
| D | 3 |

df.shift()

| index | value1 |
| ------------- | -----:||
| A| NaN |
| B| 0|
| C | 1 |
| D | 2 |
函数原型：

DataFrame.shift(periods=1, freq=None, axis=0)
#periods：类型为int，表示移动的幅度，可以是正数，也可以是负数，默认值是1,1就表示移动一次，注意这里移动的都是数据，而索引是不移动的，移动之后没有对应值的，就赋值为NaN。
执行以下代码：
df.shift(2)

| index | value1 |
| ------------- | -----:||
| A| NaN |
| B| NaN|
| C | 0|
| D | 1 |

df.shift(-1)

| index | value1 |
| ------------- | -----:||
| A| 1|
| B| 2|
| C | 3|
| D | NaN |

计算5日，20日均线

cnpc["ma5"] = np.round(cnpc["close"].rolling(window = 5, center = False).mean(), 2)
cnpc["ma20"] = np.round(cnpc["close"].rolling(window = 20, center = False).mean(), 2)

5日均线.png

用matplotlib图形化显示价格信息以及变动

rom datetime import datetime
from dateutil.parser import parse
from matplotlib.dates import AutoDateLocator, DateFormatter,DayLocator


# date = cnpc['date']
# date = pd.to_datetime(date)
date = cnpc.index
high = cnpc['high'].values
low = cnpc['low'].values
open= cnpc['open'].values
close = cnpc['close'].values
ma5 = cnpc['ma5'].values
ma10 = cnpc['ma10'].values
ma20 = cnpc['ma20'].values
# turnover=stock_data['turnover'].values


fig = plt.figure(figsize = (15,15))
ax = fig.add_subplot(211)
ax.set_title("Stock price")
ax.plot(date,open,label='open')
ax.plot(date,high,label='high')
ax.plot(date,low,label = 'low')
ax.plot(date,close,label = 'close')
ax.plot(date,ma5,label = 'ma5')
ax.plot(date,ma10,label = 'ma10')
ax.plot(date,ma20,label = 'ma20')
# ax.plot(date,turnover,label='turnover')

ax.set_xlabel("date")
ax.set_ylabel("values")
ax.xaxis.set_major_locator(DayLocator(bymonthday=range(1,32), interval=1)) 
ax.xaxis.set_major_formatter(DateFormatter('%Y%m%d')) 
plt.xticks(rotation=60)
plt.legend(loc='upper left') 

plt.grid(True)
plt.show()

价格变动.png

假设5日均线与20日均线的交叉点，是交易的时机。移动平均线策略，最简单的方式就是：当5日均线从下方超越20日均线时，买入股票，当5日均线从上方越到20日均线之下时，卖出股票。

为了找出交易的时机，我们计算5日均价和20日均价的差值，并取其正负号，作于下图。当图中水平线出现跳跃的时候就是交易时机。

cnpc['ma5-20'] = cnpc['ma5'] - cnpc['ma20']
cnpc['Diff'] = np.sign(cnpc['ma5-20']) # sign是取+-
cnpc['Diff'].dropna().plot(ylim=(-2,2)).axhline(y=0, color='black', lw=2)

Paste_Image.png

K线图

首先非常感谢DrFish提供的思路，K线图可以将最高价、最低价、开盘价、收盘价四个价格指标很好的显示出来

Paste_Image.png

如下代码引用自DrFish的文章：

from matplotlib.finance import candlestick_ohlc
from matplotlib.dates import DateFormatter, WeekdayLocator, DayLocator, MONDAY
# TUESDAY 仅仅在X粥主轴上显示周二的日期
def pandas_candlestick_ohlc(stock_data, otherseries=None):    

    # 设置绘图参数，主要是坐标轴 
    mondays = WeekdayLocator(MONDAY) 
    alldays = DayLocator()   
    dayFormatter = DateFormatter('%d')

    fig, ax = plt.subplots()
    fig.subplots_adjust(bottom=0.2)
    print(stock_data.index)
    print(stock_data.index[-1]) 
    print(stock_data.index[0]) 
    if stock_data.index[-1] - stock_data.index[0] < pd.Timedelta('730 days'):
        weekFormatter = DateFormatter('%b %d')  
        ax.xaxis.set_major_locator(mondays)
        ax.xaxis.set_minor_locator(alldays)
    else:
        weekFormatter = DateFormatter('%b %d, %Y')
    ax.xaxis.set_major_formatter(weekFormatter)
    ax.grid(True)

    # 创建K线图   
    stock_array = np.array(stock_data.reset_index()[['date','open','high','low','close']])
    stock_array[:,0] = date2num(stock_array[:,0])
    candlestick_ohlc(ax, stock_array, colorup = "red", colordown="green", width=0.4)


    # 可同时绘制其他折线图
    if otherseries is not None:
        for each in otherseries:
            plt.plot(stock_data[each], label=each)            
        plt.legend()


    ax.xaxis_date()
    ax.autoscale_view()
    plt.setp(plt.gca().get_xticklabels(), rotation=45, horizontalalignment='right')

    plt.show()

K线图.png

相关系数展示

前一篇文章中，我只是通过循环print出各自的相关系数，但是没有进行图形化的展示，通过DrFish的讲解, 此处引用当做笔记

part=cnpc[['open', 'high', 'low', 'close', 'volumne', 'adj close']]
cov = np.corrcoef(part.T) # 通过矩阵的转置
cov
#array([[ 1.        ,  0.93329891,  0.91815383,  0.81640801, -0.12577619,
         0.81640801],
       [ 0.93329891,  1.        ,  0.938317  ,  0.92304648, -0.00264197,
         0.92304648],
       [ 0.91815383,  0.938317  ,  1.        ,  0.9365154 , -0.21158285,
         0.9365154 ],
       [ 0.81640801,  0.92304648,  0.9365154 ,  1.        , -0.10726339,
         1.        ],
       [-0.12577619, -0.00264197, -0.21158285, -0.10726339,  1.        ,
        -0.10726339],
       [ 0.81640801,  0.92304648,  0.9365154 ,  1.        , -0.10726339,
         1.        ]])

如果觉得看数字还是不够方便，我们继续将上述相关性矩阵转换成图形，如下图所示，其中用颜色来代表相关系数。

img = plt.matshow(cov,cmap=plt.cm.winter)
plt.colorbar(img, ticks=[-1,0,1])
plt.show()

表示相关系数的散点图.png

本文主要是为了熟悉pandas, matplotlib使用，供自己和大家学习参考.