MATLAB量化金融分析基础与实战 MATLAB工程应用书库PDF电子书下载

量化投资基础篇 1

第1章 基本数据类型 1

1.1 变量及其命名规则 1

1.2 数值 1

1.2.1 数值类型概述 1

1.2.2 如何查看数值类型范围 2

1.2.3 实例1：当心数值类型转换中的溢出 3

1.2.4 实例2：判断与查看数值类型 4

1.3 矩阵 4

1.3.1 实例3：矩阵及特殊矩阵的建立方法 4

1.3.2 实例4：利用一维索引提取二维矩阵中的元素 5

1.3.3 实例5：矩阵转置、共轭转置与求逆 7

1.3.4 实例6：sortrows与sort函数比较 8

1.3.5 矩阵与矩阵元素算术运算概述 9

1.3.6 逻辑、关系和集合运算概述 11

1.4 警惕特殊数字 13

1.4.1 NaN 13

1.4.2 Inf 13

1.4.3 逻辑型数字 14

1.5 字符和字符串 14

1.5.1 实例7：字符串的创建与元素提取 14

1.5.2 实例8：字符串的查找、替换与删除 15

1.5.3 实例9：strcat函数的常见错误 16

1.5.4 实例10：str2num函数和str2double函数的区别 16

1.5.5 字符串比较函数的应用 17

1.5.6 正则表达式概述及常见使用方法 17

1.5.7 实例11：利用符号变量求解方程 21

1.5.8 实例12：函数句柄的应用 21

1.6 时间 22

1.6.1 datetime类型介绍 22

1.6.2 实例13：其他类型时间转数值时间 22

1.6.3 实例14：数值时间转字符串时间 23

1.7 cell 23

1.7.1 实例15：两种常见的cell赋值方式 23

1.7.2 实例16：mat2cell函数与num2cell函数 24

1.7.3 实例17：cellstr函数 25

1.7.4 实例18：cell2mat函数 25

1.7.5 实例19：用cellfun函数做cell元素遍历运算 26

1.7.6 实例20：用findgroups函数和splitapply函数做cell分组运算 27

1.8 struct 28

1.8.1 创建struct变量 28

1.8.2 实例21：多维结构体与多维cell中嵌套结构体 28

第2章 程序设计 30

2.1 函数的定义 30

2.1.1 单个函数脚本的创建 30

2.1.2 含有子函数的脚本创建及调用 30

2.2 量化分析中的常用基本函数及其用法 31

2.2.1 edit 31

2.2.2 clear 31

2.2.3 clc 31

2.2.4 close 32

2.2.5 whos 32

2.2.6 exist 32

2.2.7 isa 33

2.2.8 isempty 34

2.2.9 isnan 34

2.2.10 find 34

2.2.11 disp 35

2.2.12 fprintf 35

2.2.13 sprintf 37

2.2.14 eval 37

2.3 图形生成 38

2.3.1 实例22：生成二维折线图 38

2.3.2 实例23：生成矢量图 39

2.3.3 实例24：多图叠加生成 40

2.3.4 实例25：生成柱状图与累计柱状图 41

2.3.5 实例26：生成直方图 42

2.3.6 实例27：插入子图与文字 42

2.3.7 实例28：插入特殊文字与符号 43

2.4 全局变量与局部变量的定义 45

2.5 分支结构语句 45

2.5.1 判断结构if else及其用法 45

2.5.2 选择结构switch case及其用法 46

2.5.3 for循环结构及其用法 47

2.5.4 while循环结构及其用法 47

2.5.5 break、continue、return和exit的比较 48

2.5.6 巧用异常捕捉try catch结构 49

2.6 工程中脚本调用的优先次序 49

第3章 数据处理 50

3.1 基本文件操作函数介绍 50

3.2 实例29：用importdata函数与textscan函数对txt文件读写 51

3.3 实例30：excel文件读写 54

3.4 实例31：csv文件读写 55

3.5 实例32：mat文件读写 56

3.6 实例33：图形的存储、读取与图形中的数据提取 56

3.7 与Oracle数据库交互 58

3.7.1 Windows系统下的MATLAB与Oracle交互环境配置方法 58

3.7.2 Linux系统下的MATLAB与Oracle交互环境配置方法 58

3.7.3 实例34：建立数据库连接 58

3.7.4 实例35：数据查询、插入与修改 59

3.7.5 实例36：万能的exec函数 59

第4章 量化分析中的常用类 61

4.1 类的基本概念 61

4.1.1 实例37：利用关键词定义类 61

4.1.2 实例38：运算符的重载 63

4.2 table类 65

4.2.1 实例39：创建table类数据 66

4.2.2 实例40：table类与结构体相互转换 66

4.2.3 实例41：table类与cell相互转换 67

4.2.4 实例42：table类与数值矩阵相互转换 67

4.2.5 实例43：用varfun函数对table数据做分组运算 68

4.3 dataset类 69

4.3.1 实例44：创建dataset类数据 70

4.3.2 实例45：数值矩阵、cell、结构体和table类数据转换为dataset类 71

4.3.3 实例46：利用datasetfun函数做变量运算 71

4.3.4 实例47：dataset的水平和垂直拼接 72

4.3.5 实例48：用repalcedata函数做dataset数据替换 72

4.3.6 实例49：用replaceWithMissing函数做缺失数据替换 73

4.3.7 实例50：ismemeber函数 73

4.3.8 实例51：用join函数实现dataset合并 73

4.3.9 将dataset存储为文件 74

4.4 线性回归LinearModel类 74

4.4.1 常用类函数概述 74

4.4.2 实例52：线性回归工作流程 77

第5章 MATLAB与Python交互编程 80

5.1 MATLAB调用Python 80

5.1.1 推荐Python程序软件Anaconda 80

5.1.2 如何在MATLAB中配置Python环境 80

5.1.3 实例53：py类与模块的调用 80

5.1.4 实例54：py.1ist、py.tuple和py.dict生成方法 82

5.1.5 MATLAB数据类型转换为Python数据类型 83

5.1.6 Python数据类型转换为MATLAB数据类型 84

5.1.7 实例55：MATLAB中使用py.list 85

5.1.8 实例56：MATLAB中使用py.tuple 86

5.1.9 实例57：MATLAB中使用py.dict 86

5.1.10 实例58：MATLAB中调用Python脚本 87

5.1.11 实例59：获取Tushare开源数据 88

5.2 Python调用MATLAB 90

5.2.1 MATLAB Engine的安装 90

5.2.2 实例60：使用MATLAB Engine调用MATLAB函数 90

5.2.3 MATLAB Engine传入数据类型转换 91

5.2.4 实例61：调用自定义MATLAB脚本 92

量化投资模型篇 93

第6章 量化投资分析模型 93

6.1 日期和时间函数 93

6.1.1 常用日和时间函数概述 93

6.1.2 工作日函数概述 95

6.2 技术指标函数 97

6.3 投资分析 97

6.3.1 常用现金流与收益率计算函数 97

6.3.2 常用摊销与折旧函数 98

6.3.3 常用资金时间价值计算函数 100

6.3.4 常用年金计算函数 100

6.3.5 实例62：有无数据缺失两种情况下多元正态线性回归方法 101

6.3.6 常用金融数据转换函数 102

6.3.7 实例63：tick2ret函数与price2ret函数比较 102

6.3.8 常用投资策略评价函数 103

6.3.9 实例64：索提诺比率实例 103

6.3.10 常用金融绘图函数 104

6.3.11 实例65：时间连续与间断两种情况下的蜡烛图绘制 104

6.3.12 实例66：两种价格与成交量图的绘制 105

6.4 经典方差模型在A股市场的应用 106

6.4.1 实例67：均值-方差模型 106

6.4.2 实例68：CVaR模型 108

6.4.3 实例69：均值-绝对偏差模型 109

6.5 SDE模型概述 109

6.5.1 SDE模型的构建 109

6.5.2 实例70：SDE模型对NASDAQ数据的回归预测 111

第7章 统计与机器学习模型 115

7.1 常用统计函数 115

7.2 假设检验 117

7.2.1 正态分布均值假设检验的实现方法 117

7.2.2 正态分布方差假设检验的实现方法 118

7.3 回归拟合 119

7.3.1 实例71：线性回归方法 119

7.3.2 实例72：三种常见多元线性回归共线性诊断方法的实现 120

7.3.3 多项式拟合方法中的标准化处理 127

7.3.4 实例73：非线性回归实现方法 127

7.4 方差分析 128

7.4.1 实例74：单因素方差分析实现方法 128

7.4.2 实例75：双因素方差分析实现方法 129

7.4.3 实例76：多因素方差分析实现方法 130

7.5 聚类分析 132

7.5.1 实例77：k-means与k-medoids算法应用 132

7.5.2 实例78：混合高斯模型应用 133

7.6 分类分析 134

7.6.1 实例79：决策树应用 134

7.6.2 实例80：逻辑回归原理与实现 135

7.6.3 实例81：KNN近邻算法应用 136

7.6.4 实例82：SVM支持向量机应用 136

7.7 数据降维 138

7.7.1 主成分分析 138

7.7.2 实例83：理解主成分分析的原理与输出结果 138

第8章 经典计量经济学模型 140

8.1 条件均值模型 140

8.1.1 实例84：ARIMA模型公式与建立方法 140

8.1.2 模型参数估计 142

8.1.3 方差推断 142

8.1.4 实例85：ARIMA模型对NASDAQ数据的拟合 143

8.1.5 实例86：AR模型公式与建立方法 144

8.1.6 实例87：MA模型公式与建立方法 145

8.1.7 实例88：ARMA模型公式与建立方法 145

8.1.8 实例89：ARIMAX模型公式与建立方法 146

8.1.9 实例90：残差为ARIMA的线性回归模型公式与建立方法 147

8.2 条件方差模型 147

8.2.1 实例91：GARCH模型公式与建立方法 147

8.2.2 实例92：EGARCH模型公式与建立方法 149

8.2.3 实例93：GJR模型公式与建立方法 149

8.2.4 实例94：条件方差模型对NASDAQ数据的预测应用 150

8.3 时间序列平稳性与单位根检验 152

8.3.1 实例95：NASDAQ数据的ADF检验应用 152

8.3.2 实例96：NASDAQ数据的KPSS检验应用 153

8.3.3 实例97：NASDAQ数据的PP检验应用 153

8.3.4 adftest、kpsstest和pptest函数返回结果比较 154

8.4 实例98：中证500指数量价关系的granger因果关系检验 154

程序性能提升篇 157

第9章 CPU并行计算 157

9.1 基本原理介绍 157

9.2 并行计算parfor循环初探 157

9.2.1 parfor循环的使用 157

9.2.2 实例99：多种工况下parfor与for性能对比分析 158

9.3 parfor循环中变量类型解释 160

9.4 parfor循环中的限制 161

9.4.1 禁止使用交互输入 161

9.4.2 禁止图形输出 161

9.4.3 实例100：巧用feval函数传入函数句柄 161

9.4.4 parfor中的常见受限变量与函数 161

9.4.5 实例101：巧用自定义函数调用受限函数 162

9.4.6 parfor循环中含for循环的四种限制情况 162

9.5 计算机集群上的并行计算 163

9.5.1 mdce服务介绍 163

9.5.2 Windows系统下的mdce服务配置方法 163

9.5.3 Linux系统下的mdce服务配置方法 164

9.5.4 实例102：计算机集群上配置并行计算 164

第10章 GPU并行计算 168

10.1 基本原理介绍 168

10.2 GPU相关类与函数表 169

10.3 实例103：GPU调用流程 170

10.4 运行MATLAB函数 170

10.4.1 运行内置函数 170

10.4.2 实例104：利用arrayfun运行自定义函数 170

10.4.3 实例105：运行自定义kernel函数方法 171

第11章 报告生成器 172

11.1 生成HTML格式报告 172

11.2 熟悉界面 172

11.3 逐步加入报告元素 174

11.3.1 创建标题 174

11.3.2 增加章节和分章 175

11.3.3 增加段落 175

11.3.4 插入MATLAB代码 176

11.3.5 插入图片 177

11.3.6 插入变量 177

11.3.7 使用逻辑分支语句增加新的章节 177

11.4 最终报告生成 179

量化投资实战篇 180

第12章 经典股票量化策略初探 180

12.1 市场失效——简单的均线策略 180

12.1.1 策略主逻辑 180

12.1.2 并行计算对程序效率的提升 180

12.1.3 完善策略逻辑细节 185

12.1.4 参数与模型优化思路扩展 185

12.2 规模效应——神奇的小市值策略 186

12.2.1 策略主逻辑 186

12.2.2 splitapply函数在股票分组的使用 186

12.2.3 警惕未来函数的使用 189

第13章 经典期货策略初探 190

13.1 替代效应——豆粕和菜粕的价差套利 190

13.1.1 用regexp函数与cellfun函数快速处理新浪网页接口数据 190

13.1.2 探究统计规律背后的经济原理 191

13.1.3 把握主要矛盾——构建统计套利策略 192

13.1.4 期货策略中的几点注意事项 194

13.2 趋势追踪——海龟交易法则 195

13.2.1 基本概念 195

13.2.2 名义资产非实际资产 195

13.2.3 海龟交易法则1：短周期系统 195

13.2.4 海龟交易法则2：长周期系统 196

13.2.5 海龟交易法则的实现 196

13.2.6 投资组合一：品种独立风险再投资 203

13.2.7 投资组合二：品种等风险再投资 204

13.2.8 风险与收益的匹配性探讨 211

13.2.9 进一步完善海龟交易法则 212

附录A ASCII码表 214

附录B GPU支持的内置函数 218

附录C GPU自定义函数 221

索引 222

参考文献 228