第七章 时间序列可视化课堂练习

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221527106曾乐

1 案例数据

1.1 all_stock_2024:工商银行、招商应用、中信证券和贵州茅台四个股票2024各天交易数据

  • data为为日期变量,但该日期变量不规则(不连续),周末和公众假期没有交易数据;

  • 编码名称用于识别不同股票,注意不同股票有交易数据日期不一定一致,但本例种各股票均有242个交易日数据;

  • 开盘价到换手率 均为数值变量,开盘价到成交量与每股资产有关,不同股票间不可比;

  • 交易量的单位为手(百股)、成交额的单位为元,振幅等四个变量均为相对指标。

2 折线图和面积图

2.1 合并折线图

  • 将四只股票的涨跌幅 做作折线图,将四条折线在同一个图形输出;

  • 日期截取2024-9-12024-10-31

  • 添加一条纵轴为0的参考线,采用twodash 的线型;

  • 将图标题改为“合并涨跌幅折线图”。

2.2 分面折线图

  • 将四只股票的收盘 价格做作折线图,将四条折线图分面输出;

  • 日期截取一整年;

  • 并使用ggpol::geom_tshighlight2024-9-12024-10-31 时间段高亮显示

2.3 面积图

  • 将四只股票的成交量 价格做作面积图,将四个面积图分面输出;

  • 将成交量的单位改为万手

2.4 图形观察和代码编写的心得体会

  • 涨跌幅折线图

    观察:四只股票(工商银行、贵州茅台、招商银行、中信证券)在2024年9月至10月期间的涨跌幅波动明显,贵州茅台波动幅度最大,工商银行相对稳定。零线(y=0)的虚线帮助快速区分涨跌区域。

  • 收盘价分面折线图

    观察:通过facet_wrap分面显示,各股票收盘价趋势独立呈现,避免量纲差异问题。贵州茅台股价显著高于其他股票,且波动更剧烈。

  • 成交量面积图

    观察:工商银行成交量远高于其他股票(单位:万手),面积图直观展示总量和趋势。分面后Y轴独立缩放,避免小成交量股票被压缩。

3 流线图和地平线图

3.1 流线图

  • 将四只股票的成交额 做作流线图,将四个面积图分面输出;

  • 将交易额的单位改为亿元

3.2 地平线图

  • 采用ggHoriPlot::geom_horizon函数,对四只股票的成交额 做作地平线图
  • 设置原点为均值origin='mean',输出配色图例

3.3 图形观察和代码编写的心得体会

  • 成交额流线图(Stream Plot)

    观察:使用geom_stream()展示不同股票成交额的动态变化,流线的宽度和高度反映成交额大小。贵州茅台和工商银行的成交额波动显著,流线起伏明显;而中信证券和招商银行的成交额相对平稳。流线图直观呈现多组时间序列的相对比例和趋势,适合对比不同股票的成交额分布。

  • 成交额地平线图(Horizon Plot)

    观察:通过geom_horizon()将成交额按均值分箱,颜色深浅表示偏离均值的程度。分面后,贵州茅台的成交额波动剧烈(颜色变化频繁),而工商银行的波动较平缓。地平线图高效利用空间,适合展示高密度时间序列数据,尤其适用于多组数据对比。

4 不规则时间序列图

4.1 数据准备

  • 通过zoo::rollmean 时间收盘价的5天、10天和20天的移动平均

  • 将日期变量转化为id变量

4.2 平滑曲线图

  • 将四只股票收盘价和3种移动平均的折线图分面输出;

  • 横轴的每隔30天一个刻度,只显示月/日;

4.3 K线图

  • 选择工商银行数据作出,2024年的K线图

  • scale_x_continuous 将横轴坐标刻度转化回日期型

4.4 图形观察和代码编写的心得体会

  • 平滑曲线图

    核心观察:通过facet_wrap分面展示不同股票(工商银行、贵州茅台等)的收盘价和均线(MA5/MA10/MA20)趋势,发现:

    贵州茅台股价波动幅度显著大于银行股,MA5频繁穿越MA20,短期波动剧烈。

    银行股的均线排列更稳定(如MA5>MA10>MA20),呈现多头趋势。

  • 工商银行K线图

    核心观察:K线实体(红绿矩形)显示日内开盘-收盘价差,结合上下影线(最高-最低价)反映波动。

    MA5对短期价格变化敏感,曾多次成为支撑/压力位。