Casestudy: S&P 500-prijssimulatie

Tijdreeksgegevens manipuleren in Python

Stefan Jansen

Founder & Lead Data Scientist at Applied Artificial Intelligence

Random walks en simulaties

Dagelijkse aandelenrendementen zijn lastig te voorspellen
Modellen gaan vaak uit van willekeurigheid
Numpy kan willekeurige getallen genereren
Van willekeurige rendementen naar prijzen: gebruik .cumprod()
Twee voorbeelden:
- Genereer willekeurige rendementen
- Willekeurig gekozen echte SP500-rendementen

Genereer willekeurige getallen

from numpy.random import normal, seed

from scipy.stats import norm

seed(42)

random_returns = normal(loc=0, scale=0.01, size=1000)

sns.distplot(random_returns, fit=norm, kde=False)

ch3_3_v2 - Case Study - SP500 Simulation.011.png

Maak een willekeurig prijs-pad

return_series = pd.Series(random_returns)

random_prices = return_series.add(1).cumprod().sub(1)

random_prices.mul(100).plot()

ch3_3_v2 - Case Study - SP500 Simulation.013.png

S&P 500-prijzen en -rendementen

data = pd.read_csv('sp500.csv', parse_dates=['date'], index_col='date')

data['returns'] = data.SP500.pct_change()

data.plot(subplots=True)

ch3_3_v2 - Case Study - SP500 Simulation.015.png

Verdeling S&P-rendement

sns.distplot(data.returns.dropna().mul(100), fit=norm)

ch3_3_v2 - Case Study - SP500 Simulation.017.png

Genereer willekeurige S&P 500-rendementen

from numpy.random import choice

sample = data.returns.dropna()

n_obs = data.returns.count()

random_walk = choice(sample, size=n_obs)

random_walk = pd.Series(random_walk, index=sample.index)

random_walk.head()

DATE
2007-05-29   -0.008357
2007-05-30    0.003702
2007-05-31   -0.013990
2007-06-01    0.008096
2007-06-04    0.013120

Willekeurige S&P 500-prijzen (1)

start = data.SP500.first('D')

DATE
2007-05-25    1515.73
Name: SP500, dtype: float64

sp500_random = start.append(random_walk.add(1))

sp500_random.head())

DATE
2007-05-25    1515.730000
2007-05-29       0.998290
2007-05-30       0.995190
2007-05-31       0.997787
2007-06-01       0.983853
dtype: float64

Willekeurige S&P 500-prijzen (2)

data['SP500_random'] = sp500_random.cumprod()

data[['SP500', 'SP500_random']].plot()

ch3_3_v2 - Case Study - SP500 Simulation.023.png

Laten we oefenen!

Tijdreeksgegevens manipuleren in Python