Fallstudie: S&P500-prissimulering

Manipulera tidsseriedata i Python

Stefan Jansen

Founder & Lead Data Scientist at Applied Artificial Intelligence

Slumpvandringar och simuleringar

Dagliga aktieavkastningar är svåra att förutsäga
Modeller antar ofta att de är slumpmässiga
Numpy kan generera slumptal
Från slumpmässiga avkastningar till priser: använd .cumprod()
Två exempel:
- Generera slumpmässiga avkastningar
- Slumpmässigt valda faktiska S&P500-avkastningar

Generera slumptal

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

Skapa en slumpmässig prisutveckling

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-priser och avkastningar

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

S&P 500-avkastningarnas fördelning

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

ch3_3_v2 - Case Study - SP500 Simulation.017.png

Generera slumpmässiga S&P 500-avkastningar

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

Slumpmässiga S&P 500-priser (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

Slumpmässiga S&P 500-priser (2)

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

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

ch3_3_v2 - Case Study - SP500 Simulation.023.png

Nu kör vi en övning!

Manipulera tidsseriedata i Python