保序回归与金融时序数据

保序回归在回归问题中的作用是通过拟合一个单调递增或递减的函数,来保持数据点的相对顺序特性。

一、保序回归的作用

主要用于以下情况:

  1. 有序数据:当输入数据具有特定的顺序关系时,保序回归可以帮助保持这种顺序关系。例如,时间序列数据、评级数据或排序数据等。

  2. 无噪声数据:如果数据中存在噪声,即一些离群点或错误标记的数据点,保序回归可能会受到这些异常值的干扰。因此,保序回归更适用于相对干净且有序的数据。

  3. 数据平滑:保序回归可以用于平滑数据,消除数据中的波动和噪声,以获得更加稳定的趋势。

  4. 非线性关系:当数据中存在非线性的关系时,保序回归可以更好地捕捉这种非线性关系,而不受线性回归的限制。

python 复制代码
import pandas as pd
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from sklearn.isotonic import IsotonicRegression

# 构造示例数据
X = np.array([1, 2, 3, 4, 5])  # 自变量
y = np.array([2, 3, 1, 5, 4])  # 因变量

# 创建并训练保序回归模型
model = IsotonicRegression()
model.fit(X, y)

# 预测新的数据点
new_X = np.array([5, 6, 5.5])
predicted_y = model.predict(new_X)

# 输出预测结果
print(predicted_y)

二、保序回归处理金融股票时序数据并可视化

python 复制代码
data = {}
data['close'] = pd.read_pickle('close.pkl')['stock_1'].iloc[-500:]
data['open'] = pd.read_pickle('open.pkl')['stock_1'].iloc[-500:]

n = len(data['close'])
X = np.array(data['open'].values)
y = data['close'].values

from sklearn.isotonic import IsotonicRegression

ir=IsotonicRegression()
y_ir=ir.fit_transform(X,y)

plt.figure(figsize=(15,6))
plt.plot(X,y,'r.',markersize=12)
plt.plot(X,y_ir,'g.-',markersize=12)
plt.legend(('Data','Isotonic Fit'))
plt.title("Isotonic Regression")
plt.show()

三、一个小例子

  1. 收集了股票价格和动量因子的历史数据,其中 stock_prices 是股票价格的时间序列数据,momentum_factors 是相应的动量因子数据,target 是标记股票涨跌的目标变量。

  2. 创建一个 IsotonicRegression 对象 model,并使用 fit 方法拟合模型,将动量因子作为自变量,目标变量作为因变量进行训练。

  3. 定义了新的动量因子 new_momentum_factors,并使用 predict 方法对其进行预测,得到相应的股票涨跌预测结果 predicted_target。

python 复制代码
# 收集股票价格和动量因子的历史数据
stock_prices = np.array([100, 110, 120, 130, 120, 110, 100])
momentum_factors = np.array([0.5, 0.7, 0.9, 1.2, 0.8, 0.6, 0.4])
target = np.array([1, 1, 1, -1, -1, -1, -1])  # 标记股票涨跌,1为涨,-1为跌

# 创建并拟合保序回归模型
model = IsotonicRegression()
model.fit(momentum_factors, target)

# 预测新的动量因子对应的股票涨跌
new_momentum_factors = np.array([0.5, 0.4, 0.7])
predicted_target = model.predict(new_momentum_factors)

# 输出预测结果
print(predicted_target)
相关推荐
doll ~CJ2 小时前
数据仓库与数据挖掘基础知识
数据仓库·数据挖掘
nju_spy6 小时前
复杂结构数据挖掘(二)关联规则挖掘 Association rule mining
人工智能·数据挖掘·关联规则挖掘·apiriori·dhp·fp-growth·高频集
MoRanzhi120319 小时前
15. Pandas 综合实战案例(零售数据分析)
数据结构·python·数据挖掘·数据分析·pandas·matplotlib·零售
qq_4369621819 小时前
数据民主化实践:ChatBI赋能全民数据分析
数据挖掘·数据分析
geneculture20 小时前
融智学院十大学部知识架构示范样板
人工智能·数据挖掘·信息科学·哲学与科学统一性·信息融智学
rengang661 天前
08-决策树:探讨基于树结构的分类和回归方法及其优缺点
人工智能·算法·决策树·机器学习·分类·回归
Michelle80231 天前
23大数据 数据挖掘复习1
大数据·人工智能·数据挖掘
梦想画家1 天前
Cohen‘s Kappa系数:衡量分类一致性的黄金标准及其在NLP中的应用
自然语言处理·分类·数据挖掘
iceslime1 天前
头歌Educator机器学习与数据挖掘-逻辑回归
机器学习·数据挖掘·逻辑回归
eqwaak02 天前
数据预处理与可视化流水线:Pandas Profiling + Altair 实战指南
开发语言·python·信息可视化·数据挖掘·数据分析·pandas