Studiu de caz: simularea prețului S&P500

Manipularea datelor de tip serie de timp în Python

Stefan Jansen

Founder & Lead Data Scientist at Applied Artificial Intelligence

Mersuri aleatorii și simulări

Randamentele zilnice ale acțiunilor sunt greu de prevăzut
Modelele presupun adesea că acestea sunt aleatorii
Numpy permite generarea de numere aleatorii
De la randamente la prețuri: utilizați .cumprod()
Două exemple:
- Generarea randamentelor aleatorii
- Randamente reale SP500 selectate aleatoriu

Generarea numerelor aleatorii

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 - Studiu de caz - Simulare SP500.011.png

Crearea unui traseu de prețuri aleatorii

return_series = pd.Series(random_returns)

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

random_prices.mul(100).plot()

ch3_3_v2 - Studiu de caz - Simulare SP500.013.png

Prețurile și randamentele S&P 500

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 - Studiu de caz - Simulare SP500.015.png

Distribuția randamentelor S&P

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

ch3_3_v2 - Studiu de caz - Simulare SP500.017.png

Generarea randamentelor aleatorii S&P 500

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

Prețuri aleatorii S&P 500 (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

Prețuri aleatorii S&P 500 (2)

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

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

ch3_3_v2 - Studiu de caz - Simulare SP500.023.png

Să exersăm!

Manipularea datelor de tip serie de timp în Python