Scipy Оптимизировать Максимизировать с фреймом данных - PullRequest
Новая
       13

Scipy Оптимизировать Максимизировать с фреймом данных

0 голосов
/ 28 октября 2019

У меня есть df, состоящий из месячных цен на акции. Я надеялся найти оптимальную цену покупки и продажи, чтобы максимизировать прибыль (доход - затраты). По результатам исследований оказалось, что Scipy Optimize - лучший инструмент для использования, однако все примеры, которые я видел, не показывают, что он используется с фреймом данных.

Предыдущий вопрос вроде как покрывал это. но я не мог заставить его работать на меня, так как мои объемы покупок и продаж будут меняться в зависимости от цены. Это значит, что мне нужно пересчитать поля df.

Любая помощь будет принята с благодарностью! 

import pandas as pd
import numpy as np
import math
import datetime
from scipy.optimize import minimize

df = pd.DataFrame({
    'Time': [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9],
    'Price': [44, 100, 40, 110, 77, 109, 65, 93, 89, 73]})

# Create Empty Columns
df[['Qty', 'Buy', 'Sell', 'Cost', 'Rev']] = pd.DataFrame([[0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00]], index=df.index)

# Initial Values
buy_price = 50
sell_price = 100

# Set Values at Time 0
df.at[0, 'Qty'] = 0
df.at[0, 'Buy'] = np.where(df.at[0, 'Price'] < buy_price, min(30 - df.at[0, 'Qty'], 10), 0)
df.at[0, 'Sell'] = np.where(df.at[0, 'Price'] > sell_price, min(df.at[0, 'Qty'], 10), 0)
df.at[0, 'Cost'] = df.at[0, 'Buy'] * df.at[0, 'Price']
df.at[0, 'Rev'] = df.at[0, 'Sell'] * df.at[0, 'Price']

# Set Remaining Values
for t in range(1, len(df)):
    df.at[t, 'Qty'] = df.at[t-1, 'Qty'] + df.at[t-1, 'Buy'] - df.at[t-1, 'Sell']
    df.at[t, 'Buy'] = np.where(df.at[t, 'Price'] < buy_price, min(30 - df.at[t, 'Qty'], 10), 0)
    df.at[t, 'Sell'] = np.where(df.at[t, 'Price'] > sell_price, min(df.at[t, 'Qty'], 10), 0)
    df.at[t, 'Cost'] = df.at[t, 'Buy'] * df.at[t, 'Price']
    df.at[t, 'Rev'] = df.at[t, 'Sell'] * df.at[t, 'Price']

1 Ответ

0 голосов
/ 31 октября 2019

Итак, я нашел способ использовать scipy optimize с моим набором данных.

Я написал предикат, который позволил бы мне решать мои полевые вычисления. затем я вызвал его в другой функции, которую использовал для оптимизации scipy.

Это не очень хорошее решение для оптимизации, так как я, кажется, не слишком далеко от своего первоначального предположения. Но это по крайней мере решило вопрос, который я задал здесь. 

import pandas as pd
import numpy as np
import scipy.optimize as optimize

df = pd.DataFrame({
    'Time': [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9],
    'Price': [44, 100, 40, 110, 77, 109, 65, 93, 89, 49]})

# Create Empty Columns
df[['Qty', 'Buy', 'Sell', 'Cost', 'Rev']] = pd.DataFrame([[0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00]], index=df.index)


class Predicate:
    def __init__(self):
        self.prev_time = -1
        self.prev_qty = 0
        self.prev_buy = 0
        self.prev_sell = 0
        self.Qty = 0
        self.Buy = 0
        self.Sell = 0
        self.Cost = 0
        self.Rev = 0

    def __call__(self, x):
        if x.Time == self.prev_time: # apply runs first row/column twice, hence this
            x.Qty = self.prev_qty
            x.Buy = self.prev_buy
            x.Sell = self.prev_sell
            x.Cost = x.Buy * x.Price
            x.Rev = x.Sell * x.Price
        else:
            x.Qty = self.prev_qty + self.prev_buy - self.prev_sell
            x.Buy = np.where(x.Price < buy_price, min(30 - x.Qty, 10), 0)
            x.Sell = np.where(x.Price > sell_price, min(x.Qty, 10), 0)
            x.Cost = x.Buy * x.Price
            x.Rev = x.Sell * x.Price
            self.prev_buy = x.Buy
            self.prev_qty = x.Qty
            self.prev_sell = x.Sell
            self.prev_time = x.Time
        return x


# Define function to minimize
def rev(params):
    global buy_price
    global sell_price
    buy_price, sell_price = params
    df2 = df.apply(Predicate(), axis=1)
    return -1 * (df2['Rev'].sum() - df2['Cost'].sum())


# Run optimization
initial_guess = [40, 90]
result = optimize.basinhopping(func=rev, x0=initial_guess, niter=1000, stepsize=10)
print(result.x)

# Run the final results
result.x = buy_price, sell_price
df = df.apply(Predicate(), axis=1)
print(df)
print(df['Rev'].sum() - df['Cost'].sum())
...