第七章时间序列可视化课堂练习

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221527105陈艺妍

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；
编码和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2024-9-1到2024-10-31 ；
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”。

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   日期       名称     涨跌幅
   <date>     <chr>     <dbl>
 1 2024-09-02 中信证券  -1.92
 2 2024-09-03 中信证券   1.06
 3 2024-09-04 中信证券   0   
 4 2024-09-05 中信证券  -0.05
 5 2024-09-06 中信证券  -0.26
 6 2024-09-09 中信证券  -0.42
 7 2024-09-10 中信证券  -0.53
 8 2024-09-11 中信证券   0.64
 9 2024-09-12 中信证券  -0.63
10 2024-09-13 中信证券   0.21
# ℹ 138 more rows

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_tshighlight 将2024-9-1到2024-10-31 时间段高亮显示

2.3 面积图

将四只股票的收盘 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

1.数据处理时不能乱套代码，要自己心中有数
2.color = 名称，即按照名称来分类
3.geom_tshighlight是标高光区域的函数
4.在scale_x_date函数里，date_breaks是设置坐标轴刻度的
5.要筛选日期，用<= & >=. 注意日期是字符串，要用双引号
6.添加水平线，geom_hline，h是horizon。yintercept是设置y的截距。要设置线条类型用linetyoe这个参数
7.color控制边缘的颜色，fill是填充颜色

3 流线图和地平线图

3.1 流线图

将四只股票的交易额 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，对四只股票的交易额 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

1.去掉y轴只需要在里面什么也不用写
2.如果成交额太大，就需要调整倍数，使得图形具有可读性
3.地平线图里可以更改比较的值，通过origin来控制。
4.暖色系代表成交额比较低，冷色系代表成交额比较高。而在十月份里，这个成交额是最高的。
不同的主题的布局是不一样的。用了当前的theme_few()主题后，图例就从图中变成图外了。注意这是个函数

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

移动平均计算：
- rollmean(收盘, k=5)：计算5日移动平均
- fill=NA：窗口不足时用NA填充（如开头4天无法计算5日均线）
- align="right"：使用右对齐窗口（包含当前日及前4日）
索引创建：
- date_index = 1:242：将日期转换为1-242的连续索引
- 目的：解决交易日不连续问题（节假日休市），确保图表间距均匀
分组处理：
- group_by(名称)：按股票名称分组计算，确保每只股票独立计算指标
gather(收盘:ma20...)：将收盘价和各均线从宽格式转为长格式。
facet_wrap(~名称,ncol=2)：按股票分面显示，每行2列
scale="free"：各子图Y轴独立缩放，突出个股波动特征
scale_x_continuous：自定义X轴
- breaks：每30个索引显示一个刻度
- labels：提取对应日期的真实日期，格式化为”月-日”
K线绘制原理：
- 影线：geom_segment绘制垂直线段(Y=最低到Y=最高)
- 实体：geom_rect绘制矩形
  - xmin/xmax：控制K线宽度（索引±0.4）
  - ymin/ymax：pmin/pmax自动判断涨跌方向
  - fill=收盘>开盘：涨→红色，跌→绿色
移动平均线：
- 三条独立geom_line分别绘制不同周期均线
- 通过color参数指定图例标签（“MA5”等）
坐标轴优化：
- breaks=seq(...,by=20)：每20个交易日显示一个刻度
- expand=c(0,0)：消除轴两端空白
- 标签日期格式化为”年-月-日”
视觉优化：
- theme_minimal()：简洁主题
- legend.position="top"：图例置于顶部
- plot.margin=margin(b=0)：底部无留白