金融數(shù)據(jù)可視化技術(shù)

1、第2章 金融數(shù)據(jù)可視化技術(shù)2.1 圖形對象、對象句柄和句柄圖形結(jié)構(gòu)2.2 金融時間序列精確繪圖2.1 圖形對象、對象句柄和句柄圖形結(jié)構(gòu)2.1.1 MATLAB中圖形圖像基本內(nèi)容2.1.2 金融時間序列基本繪圖函數(shù) 直方圖 雙坐標(biāo)圖 折線圖 莖葉圖 誤差棒形圖 多圖疊加 并列作圖 2.1.1 MATLAB中圖形圖像基本內(nèi)容句柄圖形是構(gòu)建MATLAB圖形圖像系統(tǒng)最重要的元素，屬于MATLAB圖形系統(tǒng)中的底層系統(tǒng)部分，它所支持的指令可以直接創(chuàng)建線、文字、網(wǎng)線、曲面以及用戶界面，也是學(xué)習(xí)圖像用戶界面GUI技術(shù)的入門。MATLAB中的圖形都可以用句柄函數(shù)進(jìn)行修改。MATLAB分底層與高層兩個層次的繪圖命

2、令。（1）底層(LOW-level)繪圖指令:直接對句柄進(jìn)行操作。 底層繪圖指令控制和表現(xiàn)數(shù)據(jù)圖形的能力比高層繪圖指令強(qiáng)，優(yōu)點是靈活多變，缺點在于較難掌握。（2）高層(High-level)繪圖指令:建立在底層繪圖指令上的繪圖指令。1、圖形對象 MATLAB中一副圖形是由眾多圖形對象構(gòu)成的。 圖形對象分為父對象與子對象，父對象是子對象的上一級，父對象影響其所有子對象。2、句柄對象 MATLAB中的句柄圖形系統(tǒng)以面向?qū)ο鬄榛A(chǔ)，一幅圖的每個組成部分都是一個對象，每個對象都有一系列句柄相對應(yīng)，并且通過修改句柄值可以達(dá)到修改圖像的目的。注意:(1)根屏幕的句柄值總是0，圖形窗口值總是一個整數(shù)，其他圖

3、像句柄總是一個浮點數(shù)，在使用時，一般先把句柄值賦給一個變量后再調(diào)用。(2)為查找方便一般都用大寫字母給句柄命名，相應(yīng)的對象可以在“h”后面加上描述符，便于識別，句柄可以是單值也可以是矩陣。(3)MATLAB中獲得句柄的方式有兩種:直接由高級繪圖函數(shù)和句柄函數(shù)獲得。 利用句柄函數(shù)可以得到現(xiàn)有的圖形句柄，也可以查找已經(jīng)創(chuàng)建的圖形對象，并且可以賦值給其他變量，還可以作為輸入變量使用，下面是幾個函數(shù)的調(diào)用格式。(1)gco:返回當(dāng)前對象的句柄。(2)gcf:獲得當(dāng)前圖形窗口的句柄。(3)gca:獲得當(dāng)前軸對象的句柄。(4)clf:清除當(dāng)前圖形窗口。(5)close:刪除指定的圖形窗口。(6)get:獲

4、取對象屬性。(7)set:設(shè)置對象屬性。(8)Delete:刪除當(dāng)前圖像。3、繪制可視化二維圖形2.1.2 金融時間序列基本繪圖函數(shù)1、收益率與頻率直方圖 收益率二維直方圖的調(diào)用函數(shù):bar 收益率三維直方圖的調(diào)用函數(shù):bar3 頻率直方圖的調(diào)用函數(shù):hist2、雙坐標(biāo)圖 在金融時間序列中常常需要把兩組數(shù)據(jù)畫在同一張圖中，例如兩只股票的股價畫在同一副圖上，Plotyy函數(shù)可以實現(xiàn)該功能。Plotty函數(shù)是繪制雙Y軸曲線函數(shù)。3、折線圖 折線圖的調(diào)用函數(shù):stairs4、莖葉圖 莖葉圖的調(diào)用函數(shù):stem5、誤差棒形圖 誤差棒為數(shù)據(jù)置信水平或者為沿著曲線的偏差。一般沿著一曲線畫誤差棒形圖，調(diào)用函

5、數(shù)為errorbar。 調(diào)用方式1: errorbar(Y,E) 輸入?yún)?shù): Y %畫出向量Y，同時顯示在向量Y每一元素之上的誤差棒，誤差棒為E(i)在曲線Y上面與下面的距離，所以誤差棒長度為2*E(i) 調(diào)用方式2: errorbar(X,Y,E) 輸入?yún)?shù): X,Y,E %必須為同型參量 調(diào)用方式3: errorbar(X,Y,L,U) 輸入?yún)?shù): X,Y,L,U %函數(shù)中X,Y,L,U必須為同型參量 errorbar(,LineSpec)用LineSpec指定的線型、標(biāo)記符、顏色等畫出誤差棒；h= errorbar() 返回線圖形對象的句柄向量給h，例如:6、多圖疊加 為了達(dá)到預(yù)期效果，

6、有時需要將多種圖像疊加到一副圖中。圖形疊加需要靠hold on命令完成。 例如:把浦發(fā)銀行對數(shù)收益率折線圖與莖葉圖疊加在一起。7、并列作圖 有時為了比較圖與圖之間的區(qū)別，需要把多個圖并列起來做對比，可以調(diào)用函數(shù)subplot(m,n,k)，把多副圖排成m行n列子圖，k表示其中從左到右編號的第k副子圖。 例如:生成兩組隨機(jī)數(shù)，分別保存在數(shù)組a、b中，然后將這兩組數(shù)分別作圖。2.1.3 修改金融時間序列作圖金融時間數(shù)據(jù)一般為時間序列數(shù)據(jù)，在繪圖時通常要把X軸坐標(biāo)上的刻度由整數(shù)改為日期。 下面用兩種方法更改坐標(biāo)刻度名稱。 方法一:手工修改坐標(biāo)刻度 方法二:利用set函數(shù)函數(shù)更改圖像坐標(biāo)刻度 例2-6

7、:根據(jù)G上港(600018)2006年4月7日至5月22日收盤價做出股價圖，然后更改坐標(biāo)。分析:首先將Excel中的時間、股價數(shù)據(jù)傳給MATLAB中的al變量，注意日期數(shù)據(jù)變成了整數(shù)。EXCEL中的起始時間原點與MATLAB中的起始時間原點相差693960天，需要在MATLAB中加上該整數(shù)，轉(zhuǎn)化為MATLAB中的日期。2.2 金融時間序列精確繪圖有時圖像要求比較高，需要執(zhí)行許多命令才能完成繪圖任務(wù)，這就需要編寫腳本文件來完成例如:用G上港股票的數(shù)據(jù)畫出股價圖，要求給出標(biāo)題、坐標(biāo)軸的名稱，X軸的刻度為日期，背景添加網(wǎng)格線。1. % plot times.m2. load qq3. plot(a1

8、(:,2)4. hold on;5. plot(a1(:,2)6. axis(1 27 10,14)7. xlabel(時間);8. ylabel(股價); 9. title(G上港2006年4月7日5月22日股價圖,Color,r)10. set(gca,XTick,1,5,10,15,20,25,30); % 標(biāo)出x軸刻度位置11. set(gca,XTickLabel,06-04-07;06-04-13; 06-04-20;06-04-27;.06-05-11; 06-05-18;06-05-25);% 更改圖像x軸坐標(biāo)刻度。12. grid on; % 為圖像背景添加網(wǎng)格線grid o

9、ff可以 消除圖像中的網(wǎng)格線。 下面對程序中的命令進(jìn)行講解:注釋1:程序第3句， plot(a1(:,2)，plot函數(shù)可以對線條的類型和大小進(jìn)行定義，其注釋如下圖所示:注釋2:程序第7句、第8句， xlabel(時間)、 ylabel(股價)，xlabel、ylabel函數(shù)的功能是給X、Y軸貼上標(biāo)簽。xlabel(string)的功能是給當(dāng)前軸對象中的X軸貼標(biāo)簽。注意:若再次執(zhí)行xlabel命令則新標(biāo)簽會覆蓋舊標(biāo)簽。xlabel(fname)先執(zhí)行函數(shù)fname，其返回一個字符串，然后在X軸旁邊顯示出來。xlabel(,PropertyName, PropertyValue,)指定軸對象中要

10、控制的屬性名和要改變的屬性值h=xlabel()、 h=ylabel()返回作為標(biāo)簽text對象句柄。 注釋3:程序第10句， set(gca,XTick,1,5,10,15,20,25,30)，該行語句的作用主要是在X軸上標(biāo)出刻度位置，如下圖所示。注釋4:程序第11句的set函數(shù)， set(gca,XTickLabel,06-04-07;06-04-13; 06-04-20;06-04-27;.06-05-11; 06-05-18;06-05-25)。該語句的主要可以對X軸坐標(biāo)刻度進(jìn)行賦值，由于原來圖例中X軸的刻度是整數(shù)，為了直觀起見需要轉(zhuǎn)化為日期，這樣可以明確看到每個交易日的股票收盤價，set函數(shù)可以