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第一講、Python與金融應(yīng)用概述
本講主要介紹Python的基本特性,安裝本課程所需要的Python環(huán)境,概述Python在金融數(shù)據(jù)分析中應(yīng)用領(lǐng)域。本講將使用一個(gè)簡單的趨勢投資的例子,講解為什么使用Python進(jìn)行金融數(shù)據(jù)分析和量化投資是非常方便的。
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第二講、Python的基本數(shù)據(jù)類型與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
本講介紹Python的基本數(shù)據(jù)類型與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),包括基礎(chǔ)Python和NumPy庫提供的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
1、基本數(shù)據(jù)類型(整型、浮點(diǎn)型、字符型)
2、基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(元組、控制結(jié)構(gòu)、函數(shù)編程、列表、字典、集合)
3、NumPy數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(使用Python列表實(shí)現(xiàn)的數(shù)組、常規(guī)NumPy數(shù)組、結(jié)構(gòu)數(shù)組、內(nèi)存分配)
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第三講、Python數(shù)據(jù)可視化
本講介紹Python的matplotlib庫提供的數(shù)據(jù)可視化技術(shù),雖然Python還有很多其他的數(shù)據(jù)可視化方式,但是matplotlib提供了一種基準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)方式。
1、二維繪圖(一維數(shù)據(jù)集、二維數(shù)據(jù)集,其他繪圖模式,金融繪圖)
2、3D繪圖
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第四講、金融時(shí)間序列分析
在金融分析中常見的一種數(shù)據(jù)類型是金融時(shí)間序列數(shù)據(jù),本章主要介紹Python的Pandas庫對金融時(shí)間序列類型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)——DataFrame和Series,以及如何運(yùn)用這些工具進(jìn)行基本的金融時(shí)間序列分析
1、Pandas基礎(chǔ)(DataFrame類,基本分析技術(shù),Series類,GroupBy操作)
2、金融數(shù)據(jù)
3、數(shù)據(jù)回歸分析
4、高頻金融數(shù)據(jù)
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第五講、輸入輸出操作
本講介紹Python提供的基本輸入輸出操作,以及如何在金融數(shù)據(jù)分析與投資中有效的進(jìn)行使用。
1、Python的基本I/O操作(將對象寫入硬盤,讀寫文本文件、SQL數(shù)據(jù)庫、讀寫NumPy數(shù)組)
2、使用Pandas的i/O操作(基本操作,SQL數(shù)據(jù)庫,CSV文件、EXCEL文件)
3、使用PyTables進(jìn)行快速I/O (使用Table,使用壓縮的Table,數(shù)組操作,內(nèi)存外運(yùn)算)?
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第六講、提升Python效率
本講介紹Python中提供的提升計(jì)算效率的一些工具以及它們在金融數(shù)據(jù)分析與投資中的基本應(yīng)用。
1、Python運(yùn)行效率分析
內(nèi)存分配與運(yùn)行效率
2、并行計(jì)算(Monte Carlo算法、串行計(jì)算、并行計(jì)算)
3、動態(tài)編譯(介紹例子、二叉樹期權(quán)定價(jià))
4、使用Cython靜態(tài)編譯
5、基于GPU生成隨機(jī)數(shù)
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第七講、數(shù)學(xué)工具
本講介紹Python提供的用于金融數(shù)據(jù)分析的數(shù)學(xué)方法與工具及其背景知識與應(yīng)用方式。
1、近似(回歸、插值)
2、凸優(yōu)化(全局優(yōu)化、局部優(yōu)化、約束優(yōu)化)
3、積分(數(shù)值積分、模擬積分)
4、符號計(jì)算(基礎(chǔ)、方程、積分、微分)
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第八講、隨機(jī)分析
對不確定性的刻畫與研究是金融研究與分析的重要方面,本講介紹隨機(jī)分析的一些知識,在金融數(shù)據(jù)分析與投資中的應(yīng)用與Python實(shí)現(xiàn)。
1、隨機(jī)數(shù)
2、模擬(隨機(jī)變量、隨機(jī)過程)
3、方差縮小技術(shù)
4、估值(歐式期權(quán)、美式期權(quán))
5、風(fēng)險(xiǎn)測度指標(biāo)(在險(xiǎn)價(jià)值、信用風(fēng)險(xiǎn))
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第九講、統(tǒng)計(jì)分析
統(tǒng)計(jì)分析是金融數(shù)據(jù)分析的核心,本講介紹常用的統(tǒng)計(jì)分析方法、金融應(yīng)用及其Python實(shí)現(xiàn)。
1、正態(tài)性檢驗(yàn)
2、資產(chǎn)組合優(yōu)化
3、主成分分析應(yīng)用
4、貝葉斯回歸分析
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第十講、數(shù)值分析技術(shù)
對于一些非線性、沒有顯式解的金融和數(shù)據(jù)分析問題,需要使用數(shù)值分析的技術(shù),本講介紹這些技術(shù)的基礎(chǔ)及應(yīng)用,以及Python的實(shí)現(xiàn)。
1、求解線性方程(LU分解、Cholesky分解、QR分解、Jacobi方法、Gauss-Seidel方法)
2、金融中的非線性模型(隱含波動率、Markov regime-switching模型、門限自回歸模型、平穩(wěn)轉(zhuǎn)換模型)
3、求根方法
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第十一講、使用Python操作Excel
微軟的Excel是常用的辦公軟件,是數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用的重要支撐。Python提供了豐富的與Excel交互的接口,本講介紹這些接口并舉例。
1、基本的電子表格交互
2、Python中的Excel腳本
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第十二講、Python面向?qū)ο缶幊膛c圖形用戶界面
本講介紹Python面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù),這是后續(xù)章節(jié),特別是量化投資一章的基礎(chǔ),除此之外,本講還介紹了Python圖形用戶界面編程的基本方法。
1、面向?qū)ο?/div>
2、圖形用戶界面
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第十三講、金融中的大數(shù)據(jù)技術(shù)概述
本講介紹大數(shù)據(jù)技術(shù)在金融中的應(yīng)用以及使用Python的基本實(shí)現(xiàn)。
1、Hadoop概述
2、使用Hadoop實(shí)現(xiàn)字符統(tǒng)計(jì)
3、Hadoop金融應(yīng)用舉例
4、NoSQL介紹
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第十四講、案例1:使用Python構(gòu)建期權(quán)分析系統(tǒng)
本案例使用之前各講介紹的Python金融應(yīng)用相關(guān)知識,構(gòu)建相對完整的期權(quán)分析系統(tǒng),幫助學(xué)員掌握金融系統(tǒng)開發(fā)的要點(diǎn)以及Python整合應(yīng)用的方式,與之前介紹相比,在案例分析中更多的使用面向?qū)ο蠓椒ā?/div>
1、估值框架(資本資產(chǎn)定價(jià)原理,風(fēng)險(xiǎn)中性定價(jià),市場環(huán)境等介紹)
2、金融模型的模擬(隨機(jī)數(shù)生成模塊,泛型模擬類,幾何布朗運(yùn)動,帶跳躍的擴(kuò)散過程模擬模塊,平方根擴(kuò)散過程模擬模塊)
3、衍生品估值模塊(泛型估值類、歐式執(zhí)行類、美式執(zhí)行類)
4、衍生品分析庫應(yīng)用——波動率期權(quán)定價(jià)
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第十五講、案例2:使用Python構(gòu)建簡單的算法交易系統(tǒng)
算法與程序化交易是大數(shù)據(jù)時(shí)代計(jì)算機(jī)技術(shù)在金融領(lǐng)域應(yīng)用的重要方面之一。本講介紹這方面的Python實(shí)現(xiàn),包括基本交易、交易策略與回測等。
1、算法交易概述與框架
2、實(shí)現(xiàn)事件驅(qū)動交易引擎(事件驅(qū)動軟件,事件類,數(shù)據(jù)處理類,策略類,投資組合類,執(zhí)行處理類和回測類的基本編制,事件驅(qū)動執(zhí)行)
3、交易策略實(shí)現(xiàn)(移動平均跨越策略,S&P500預(yù)測交易策略,均值回歸股票配對交易策略)
4、策略優(yōu)化(參數(shù)優(yōu)化,模型選擇,優(yōu)化策略)