5分彩投注网_以预测股票涨跌案例入门基于SVM的机器学习

    SVM是Support Vector Machine的缩写，中文叫支持向量机，通过它还上能 对样本数据进行分类。以股票为例，SVM能根据若干形态学 样本数据，把待预测的目标结果划分成“涨”和”跌”一种生活，从而实现预测股票涨跌的效果。

1 通过简单案例了解SVM的分类作用

    在Sklearn库里，封装了SVM分类的相关辦法 ，也过后 说，我们都都都我不要 了解其中僵化 的算法，即可用它实现基于SVM的分类。通过如下SimpleSVMDemo.py案例，我们都都都来看下通过SVM库实现分类的做法，以及相关辦法 的调用辦法 。    

1    #!/usr/bin/env python
2    #coding=utf-8
3    import numpy as np
4    import matplotlib.pyplot as plt
5    from sklearn import svm
6    #给出平面上的若干点
7    points = np.r_[[[-1,1],[1.5,1.5],[1.8,0.2],[0.8,0.7],[2.2,2.8],[2.5,3.5],[4,2]]]
8    #按0和1标记成两类
9    typeName = [0,0,0,0,1,1,1]

    在第5行里，我们都都都引入了基于SVM的库。在第7行，我们都都都定义了若干个点，并在第9行把哪些地方地方点分成了两类，比如[-1,1]点是第一类，而[4,2]是第二类。

    这里请注意，在第7行定义点的以前，是通过np.r_辦法 ，把数据转打上去“列矩阵”，那我做的目的是让数据形态学 满足fit辦法 的要求。     

10	#建立模型
11	svmTool = svm.SVC(kernel='linear')
12	svmTool.fit(points,typeName)  #传入参数
13	#确立分类的直线
14	sample = svmTool.coef_[0] #系数
15	slope = -sample[0]/sample[1]  #斜率
16	lineX = np.arange(-2,5,1)#获取-2到5，间距是1的若干数据
17	lineY = slope*lineX-(svmTool.intercept_[0])/sample[1]

　　在第11行里，我们都都都创建了基于SVM的对象，并指定该SVM模型采用比较常用的“线性核”来实现分类操作。

      在第14行，通过fit训练样本。这里fit辦法 和以前基于线性回归案例中的fit辦法 是一样的，只不过这里是基于线性核的相关算法，而以前是基于线性回归的相关算法（比如最小二乘法）。训练完成后，通过第14行和第15行的代码，我们都都都得到了能分隔两类样本的直线，包括直线的斜率和截距，并通过第16行和第17行的代码设置了分隔线的若干个点。    

18	#画出划分直线
19	plt.plot(lineX,lineY,color='blue',label='Classified Line')
20	plt.legend(loc='best') #绘制图例
21	plt.scatter(points[:,0],points[:,1],c='R')
22	plt.show()

　　计算完成后，我们都都都通过第19行的plot辦法 绘制了分隔线，并在第21行通过scatter辦法 绘制所有的样本点。原应points是“列矩阵”的数据形态学 ，只是我有是用points[:,0]来获取绘制点的 x坐标，用points[:,1]来获取y坐标，最后是通过第22行的show辦法 绘制图形。运行上述代码，我们都都都能看完如下图13.8的效果，从中我们都都都能看完，暗蓝色的边界线能有效地分隔两类样本。

    

    从你这些例子中我们都都都能看完，SVM的作用是，根据样本，训练出能划分不同种类数据的边界线，由此实现“分类”的效果。过后 ，在根据训练样本确定 好边界线的参数后，还能根据其它越来越明确种类样本，计算出它的种类，以此实现“预测”效果。 

2 数据标准化处理

    标准化（normalization）处理是将形态学 样本按一定算法进行缩放，让它们落在某个范围比较小的区间，同时打上去单位限制，让样本数据转打上去无量纲的纯数值。

    在用机器学习辦法 进行训练时，一般上能 进行标准化处理，原应是Sklearn等库封装的过后 机器学习算法对样本有一定的要求，原应过后 形态学 值的数量级部分大多数形态学 值的数量级，原应有形态学 值部分正态分布，越来越预测结果会不准确。

    上能 说明的是，其我我觉得训练前对样本进行了标准化处理，改变了样本值，但原应在标准化的过程中是用同那我算法对删剪样本进行转换，属于“数据优化”，我不要 对后继的训练起到不好的作用。

    这里我们都都都是通过sklearn库提供的preprocessing.scale辦法 实现标准化，该辦法 是让形态学 值减去平均值过后 除以标准差。通过如下ScaleDemo.py案例，我们都都都实际用下preprocessing.scale辦法 。     

1	#!/usr/bin/env python
2	#coding=utf-8
3	from sklearn import preprocessing
4	import numpy as np
5	
6	origVal = np.array([[10,5,3],
7	                   [8,6,12],
8	                   [14,7,15]])
9	#计算均值
10	avgOrig = origVal.mean(axis=0)
11	#计算标准差
12	stdOrig=origVal.std(axis=0)
13	#减去均值，除以标准差
14	print((origVal-avgOrig)/stdOrig)
15	scaledVal=preprocessing.scale(origVal)
16	#直接输出preprocessing.scale后的结果
17	print(scaledVal)

　　在第6行里，我们都都都初始化了那我长宽各为3的矩阵，在第10行，通过mean辦法 计算了该矩阵的均值，在第12行则通过std辦法 计算标准差。

      第14行是用原始值减去均值，再除以标准差，在第17行，是直接输出preprocessing.scale的结果。第14行和第17行的输出结果相同，均是下值，从中我们都都都验证了标准化的具体做法。    

1	[[-0.26726124 -1.22474487 -1.37281295]
2	 [-1.06904497  0.          0.39223227]
3	 [ 1.33650621  1.22474487  0.95055068]]

3 预测股票涨跌

    在以前的案例中，我们都都都用基于SVM的辦法 ，通过一维直线来分类二维的点。据此还上能 进一步推论：通过基于SVM的辦法 ，我们都都都还还上能 分类具有多个形态学 值的样本。

    比如还上能 通过开盘价、收盘价、最高价、最低价和成交量等形态学 值，用SVM的算法训练出哪些地方地方形态学 值和股票“涨“和“跌“的关系，即通过形态学 值划分指定股票“涨”和“跌”的边界，那我句子，一旦输入其它的股票形态学 数据，即可预测出对应的涨跌具体情况。在如下的PredictStockBySVM.py案例中，我们都都都给出了基于SVM预测股票涨跌的功能。     

1	#!/usr/bin/env python
2	#coding=utf-8
3	import pandas as pd 
4	from sklearn import svm,preprocessing
5	import matplotlib.pyplot as plt
6	origDf=pd.read_csv('D:/stockData/ch13/5035052018-09-012019-05-31.csv',encoding='gbk')
7	df=origDf[['Close', 'Low','Open' ,'Vol','Date']]
8	#diff列表示本日和上日收盘价的差
9	df['diff'] = df["Close"]-df["Close"].shift(1)
10	df['diff'].fillna(0, inplace = True)
11	#up列表示本日有无上涨,1表示涨，0表示跌
12	df['up'] = df['diff']   
13	df['up'][df['diff']>0] = 1
14	df['up'][df['diff']<=0] = 0
15	#预测值我不要

说初始化为0
16	df['predictForUp'] = 0

　 第6行里，我们都都都从指定文件读取了包含股票信息的csv文件，该csv格式的文件我我觉得是从网络数据接口获取得到的，具体做法还上能 参考前面博文。

    从第9行里，我们都都都设置了df的diff列为本日收盘价和前日收盘价的差值，通过第12行到第14行的代码，我们都都都设置了up列的值，具体是，原应当日股票上涨，即本日收盘价大于前日收盘价，则up值是1，反之原应当日股票下跌，up值则为0。

    在第16行里，我们都都都在df对象里新建了表示预测结果的predictForUp列，该列的值我不要 说都设置为0，在后继的代码里，将根据预测结果填充这列的值。    

17	#目标值是真实的涨跌具体情况
18	target = df['up']
19	length=len(df)
20	trainNum=int(length*0.8)
21	predictNum=length-trainNum
22	#确定

指定列作为形态学

列
23	feature=df[['Close', 'High', 'Low','Open' ,'Volume']]
24	#标准化处理形态学

值
25	feature=preprocessing.scale(feature)

　　在第18行里，我们都都都设置训练目标值是表示涨跌具体情况的up列，在第20行，设置了训练集的数量是总量的50%，在第23行则设置了训练的形态学 值，请注意这里打上去了日期你这些不相关的列，过后 ，在第25行，对形态学 值进行了标准化处理。    

26	#训练集的形态学

值和目标值
27	featureTrain=feature[1:trainNum-1]
28	targetTrain=target[1:trainNum-1]
29	svmTool = svm.SVC(kernel='liner')
50	svmTool.fit(featureTrain,targetTrain)

　　在第27行和第28行里，我们都都都通过截取指定行的辦法 ，得到了形态学 值和目标值的训练集，在第26行里，以线性核的辦法 创建了SVM分类器对象svmTool。

     在第50行里，通过fit辦法 ，用形态学 值和目标值的训练集训练svmTool分类对象。从上文里我们都都都原应看完，训练所用的形态学 值是开盘收盘价、最高最低价和成交量，训练所用的目标值是描述涨跌具体情况的up列。在训练完成后，svmTool对象中就包含了能划分股票涨跌的相关参数。

31	predictedIndex=trainNum
32	#逐行预测测试集
33	while predictedIndex<length:
34	    testFeature=feature[predictedIndex:predictedIndex+1]            
35	    predictForUp=svmTool.predict(testFeature)    
36	    df.ix[predictedIndex,'predictForUp']=predictForUp    
37	    predictedIndex = predictedIndex+1

    在第33行的while循环里，我们都都都通过predictedIndex索引值，依次遍历测试集。

    在遍历过程中，通过第35行的predict辦法 ，用训练好的svmTool分类器，逐行预测测试集中的股票涨跌具体情况，并在第36行里，把预测结果设置到df对象的predictForUp列中。　　    

38	#该对象只包含预测数据，即只包含测试集
39	dfWithPredicted = df[trainNum:length]
40	#现在结速了了绘图，创建那我子图
41	figure = plt.figure()
42	#创建子图     
43	(axClose, axUpOrDown) = figure.subplots(2, sharex=True)
44	dfWithPredicted['Close'].plot(ax=axClose)
45	dfWithPredicted['predictForUp'].plot(ax=axUpOrDown,color="red", label='Predicted Data')
46	dfWithPredicted['up'].plot(ax=axUpOrDown,color="blue",label='Real Data')
47	plt.legend(loc='best') #绘制图例
48	#设置x轴坐标标签和旋转深度1
49	major_index=dfWithPredicted.index[dfWithPredicted.index%2==0]
50	major_xtics=dfWithPredicted['Date'][dfWithPredicted.index%2==0]
51	plt.xticks(major_index,major_xtics)
52	plt.setp(plt.gca().get_xticklabels(), rotation=50) 
53	plt.title("通过SVM预测503505的涨跌具体情况")
54	plt.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei']
55	plt.show()

 　原应在以前的代码里，我们都都都只设置测试集的predictForUp列，并越来越设置训练集的该列数据，只是我有在第39行里，用切片的手段，把测试集数据放置到dfWithPredicted对象中，请注意这里切片的起始和现在结速了值是测试集的起始和现在结速了索引值。至此完成了数据准备工作，在以前的代码里，我们都都都将用matplotlib库现在结速了了绘图。

    在第43行里，我们都都都通过subplots辦法 设置了那我子图，并通过sharex=True让这那我子图的x轴具有相同的刻度和标签。在第44行代码里，在axClose子图中，我们都都都用plot辦法 绘制了收盘价的走势。在第45行代码里，在axUpOrDown子图中，我们都都都绘制了预测到的涨跌具体情况，而在第46行里，还是在axUpOrDown子图里，绘制了哪些地方地方天的股票真实的涨跌具体情况。

    在第49行到第52行的代码里，我们都都都设置了x标签的文字以及旋转深度1，那我做的目的是让标签文字看上去不至于太密集。在第53行里，我们都都都设置了中文标题，原应要显示中文，只是我有上能 第54行的代码，最后在55行通过show辦法 展示了图片。运行上述代码，能看完如下图所示的效果。

    

    其中上图展示了收盘价，下图的暗蓝色线条表示真实的涨跌具体情况，0表示跌，1表示上涨，而红色则表示预测后的结果。

4 结论

     对比一下，虽有偏差，但大体相符。综上所述，本案例是数学深度1，演示了通过SVM分类的做法，包括原应划分形态学 值和目标值，要怎样对样本数据进行标准化处理，要怎样用训练数据训练SVM，还有要怎样用训练后的结果预测分类结果。 

5 总结和版权说明

    本文是给系统多多线程 员加财商系列，以前还有两篇博文

    本文的内容即将出书，在出版的书里，是用股票案例和我们都都都讲述Python入门时的知识点，敬请期待

    

    有不少女女前男友转载和你上能 转载我的博文，另一方感到十分荣幸，这也是另一方不断写博文的动力。关于本文的版权有如下统一的说明，抱歉就不逐一回复了。

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