金融数据可视化技术

1、第2章 金融数据可视化技术2.1 图形对象、对象句柄和句柄图形结构2.2 金融时间序列精确绘图2.1 图形对象、对象句柄和句柄图形结构2.1.1 MATLAB中图形图像基本内容2.1.2 金融时间序列基本绘图函数 直方图 双坐标图 折线图 茎叶图 误差棒形图 多图叠加 并列作图 2.1.1 MATLAB中图形图像基本内容句柄图形是构建MATLAB图形图像系统最重要的元素，属于MATLAB图形系统中的底层系统部分，它所支持的指令可以直接创建线、文字、网线、曲面以及用户界面，也是学习图像用户界面GUI技术的入门。MATLAB中的图形都可以用句柄函数进行修改。MATLAB分底层与高层两个层次的绘图命

2、令。（1）底层(LOW-level)绘图指令:直接对句柄进行操作。 底层绘图指令控制和表现数据图形的能力比高层绘图指令强，优点是灵活多变，缺点在于较难掌握。（2）高层(High-level)绘图指令:建立在底层绘图指令上的绘图指令。1、图形对象 MATLAB中一副图形是由众多图形对象构成的。 图形对象分为父对象与子对象，父对象是子对象的上一级，父对象影响其所有子对象。2、句柄对象 MATLAB中的句柄图形系统以面向对象为基础，一幅图的每个组成部分都是一个对象，每个对象都有一系列句柄相对应，并且通过修改句柄值可以达到修改图像的目的。注意:(1)根屏幕的句柄值总是0，图形窗口值总是一个整数，其他图

3、像句柄总是一个浮点数，在使用时，一般先把句柄值赋给一个变量后再调用。(2)为查找方便一般都用大写字母给句柄命名，相应的对象可以在“h”后面加上描述符，便于识别，句柄可以是单值也可以是矩阵。(3)MATLAB中获得句柄的方式有两种:直接由高级绘图函数和句柄函数获得。 利用句柄函数可以得到现有的图形句柄，也可以查找已经创建的图形对象，并且可以赋值给其他变量，还可以作为输入变量使用，下面是几个函数的调用格式。(1)gco:返回当前对象的句柄。(2)gcf:获得当前图形窗口的句柄。(3)gca:获得当前轴对象的句柄。(4)clf:清除当前图形窗口。(5)close:删除指定的图形窗口。(6)get:获

4、取对象属性。(7)set:设置对象属性。(8)Delete:删除当前图像。3、绘制可视化二维图形2.1.2 金融时间序列基本绘图函数1、收益率与频率直方图 收益率二维直方图的调用函数:bar 收益率三维直方图的调用函数:bar3 频率直方图的调用函数:hist2、双坐标图 在金融时间序列中常常需要把两组数据画在同一张图中，例如两只股票的股价画在同一副图上，Plotyy函数可以实现该功能。Plotty函数是绘制双Y轴曲线函数。3、折线图 折线图的调用函数:stairs4、茎叶图 茎叶图的调用函数:stem5、误差棒形图 误差棒为数据置信水平或者为沿着曲线的偏差。一般沿着一曲线画误差棒形图，调用函

5、数为errorbar。 调用方式1: errorbar(Y,E) 输入参数: Y %画出向量Y，同时显示在向量Y每一元素之上的误差棒，误差棒为E(i)在曲线Y上面与下面的距离，所以误差棒长度为2*E(i) 调用方式2: errorbar(X,Y,E) 输入参数: X,Y,E %必须为同型参量 调用方式3: errorbar(X,Y,L,U) 输入参数: X,Y,L,U %函数中X,Y,L,U必须为同型参量 errorbar(,LineSpec)用LineSpec指定的线型、标记符、颜色等画出误差棒；h= errorbar() 返回线图形对象的句柄向量给h，例如:6、多图叠加 为了达到预期效果，

6、有时需要将多种图像叠加到一副图中。图形叠加需要靠hold on命令完成。 例如:把浦发银行对数收益率折线图与茎叶图叠加在一起。7、并列作图 有时为了比较图与图之间的区别，需要把多个图并列起来做对比，可以调用函数subplot(m,n,k)，把多副图排成m行n列子图，k表示其中从左到右编号的第k副子图。 例如:生成两组随机数，分别保存在数组a、b中，然后将这两组数分别作图。2.1.3 修改金融时间序列作图金融时间数据一般为时间序列数据，在绘图时通常要把X轴坐标上的刻度由整数改为日期。 下面用两种方法更改坐标刻度名称。 方法一:手工修改坐标刻度 方法二:利用set函数函数更改图像坐标刻度 例2-6

7、:根据G上港(600018)2006年4月7日至5月22日收盘价做出股价图，然后更改坐标。分析:首先将Excel中的时间、股价数据传给MATLAB中的al变量，注意日期数据变成了整数。EXCEL中的起始时间原点与MATLAB中的起始时间原点相差693960天，需要在MATLAB中加上该整数，转化为MATLAB中的日期。2.2 金融时间序列精确绘图有时图像要求比较高，需要执行许多命令才能完成绘图任务，这就需要编写脚本文件来完成例如:用G上港股票的数据画出股价图，要求给出标题、坐标轴的名称，X轴的刻度为日期，背景添加网格线。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(时间);8. ylabel(股价); 9. title(G上港2006年4月7日5月22日股价图,Color,r)10. set(gca,XTick,1,5,10,15,20,25,30); % 标出x轴刻度位置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);% 更改图像x轴坐标刻度。12. grid on; % 为图像背景添加网格线grid o

9、ff可以 消除图像中的网格线。 下面对程序中的命令进行讲解:注释1:程序第3句， plot(a1(:,2)，plot函数可以对线条的类型和大小进行定义，其注释如下图所示:注释2:程序第7句、第8句， xlabel(时间)、 ylabel(股价)，xlabel、ylabel函数的功能是给X、Y轴贴上标签。xlabel(string)的功能是给当前轴对象中的X轴贴标签。注意:若再次执行xlabel命令则新标签会覆盖旧标签。xlabel(fname)先执行函数fname，其返回一个字符串，然后在X轴旁边显示出来。xlabel(,PropertyName, PropertyValue,)指定轴对象中要

10、控制的属性名和要改变的属性值h=xlabel()、 h=ylabel()返回作为标签text对象句柄。 注释3:程序第10句， set(gca,XTick,1,5,10,15,20,25,30)，该行语句的作用主要是在X轴上标出刻度位置，如下图所示。注释4:程序第11句的set函数， set(gca,XTickLabel,06-04-07;06-04-13; 06-04-20;06-04-27;.06-05-11; 06-05-18;06-05-25)。该语句的主要可以对X轴坐标刻度进行赋值，由于原来图例中X轴的刻度是整数，为了直观起见需要转化为日期，这样可以明确看到每个交易日的股票收盘价，set函数可以