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
老歌老听老掉牙1 小时前
回归模型评估的双重镜:决定系数与平均绝对误差
人工智能·数据挖掘·回归
飞Link9 小时前
预训练阶段中的模型自我提升、通用模型蒸馏和数据增强中的数据重构和非LLM驱动的数据增强
算法·重构·数据挖掘
实战项目9 小时前
K-nearest算法在分类问题中的优化
算法·分类·数据挖掘
ZCXZ12385296a9 小时前
YOLOv11创新改进系列_CSP与PMSFA注意力机制融合_表面损伤严重程度检测与分类
yolo·分类·数据挖掘
张小凡vip9 小时前
数据挖掘(四) -----JupyterHub on k8s安装
人工智能·数据挖掘·kubernetes
飞Link10 小时前
微调阶段中的模型自我提升、通用模型蒸馏和数据扩充
人工智能·算法·数据挖掘
顾道长生'11 小时前
(NIPS-2025)自强制:弥合自回归视频扩散中的训练–测试差距
数据挖掘·回归·音视频
spssau11 小时前
实证分析 | 影响关系研究如何选择回归模型?64种回归模型分类汇总
人工智能·数据挖掘·回归
Katecat9966311 小时前
钻斗设备部件识别与分类_yolo12-A2C2f-DFFN模型详解与应用
人工智能·分类·数据挖掘
2501_9413370611 小时前
耳部疾病图像识别与分类:基于FreeAnchor与X101模型的实现
人工智能·分类·数据挖掘