iT邦幫忙

第 12 屆 iT 邦幫忙鐵人賽

DAY 27
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自我挑戰組

用Line聊天機器人串起多媒體系統系列 第 27

Day 27 : 股市 K 線 LINE 聊天機器人實作 (功能實作)

擷取股價資訊繪製 K 線圖

  • 熟悉的 Colab支援
  • 股市是個買賣交易搓合的處所,每日股市交易的交易量、股價變化會是觀察的重要指標,在這股海動盪的大航海時代,大致可將股市分為基本面、技術面與籌碼面等三大面向,本次集中在股市的技術面,也就是每日股價的開、高、收、低組成的K線;以平均收盤價計算的5MA、20MA;並結合交易量進行判讀。
  • 較精確的作法是至 TWSE 臺灣證券交易所設法取得相關交易資訊,另外一種做法是至第三方股市資訊平台透過 Python 資料擷取術 低調的取得所需資訊,取得後透過 Pandas 模組清理為可處理的格式,最後再以 matplotlib 模組繪圖完成資料視覺化。這樣的過程您應該可以在其他系列文或文章學習,礙於本系列文主軸及篇幅不再贅述,有興趣認識 Pandas 操作方式可以參閱我自行翻譯官方的 10 分鐘 Pandas 繁體中文文章,最好你10分鐘看得完,根本另外個30天系列文。/images/emoticon/emoticon37.gif
  • 本篇將透過 pandas-datareadermplfinance 此 2 個模組完成 K 線圖,您會發現怎麼這麼輕鬆。

實作

  • 認識 pandas-datareader

    • 官方網址: https://pydata.github.io/pandas-datareader/
    • pandas-datareader 作為 Pandas 取得真實世界資料集的 API 介面,以股市交易資訊為主,可以取得的資源包含股價、ETF資訊、歐盟統計、NSDQ 交易資訊、莫斯科交易所(MOEX)歷史資訊、韓國交易所KOSDAQ歷史數據等。
  • 操作 pandas-datareader

    • 安裝指令為熟悉的 pip install pandas_datareader ,如果為筆記本環境記得在開頭加入 ! 魔術指令。
      pip install pandas_datareader
      
    • 取得股價資料,本次以台灣股市代碼 0050 的 "元大寶來台灣卓越50證券投資信託基金" 的資料,台灣的股市資訊需要在代碼後方加上 .tw ;資料來源為 "Yahoo! Finance" ,並顯示近5筆交易資料。
      import pandas_datareader.data as web
      
      #讀取yahoo財經
      df = web.DataReader('0050.tw', 'yahoo', '2020-07-01')
      
      #顯示最新10筆盤後交易資料
      df.tail(5)
      
    • 觀察資料集,由於假日沒有開盤故無資料,資料的索引為日期(感恩),資料欄位依據為高、低、開、收、量及Adj Close ,Adj Close (Adjusted Close)是經過調整的收盤價,是遇到股票分割或發放股利時的調整值,可將除權後的數值進行計算,還原其值。
    • 您可以查閱該pandas_datareader.data.DataReader() 函數的參數設定,還記得嗎? 滑鼠在 Colab 的參數輸入(前方停留一下,跳出的提示點選查看原始碼 Source Code ,參數設定及使用範例資訊可供閱覽。
  • 認識 mplfinance

    • 官方GitHub: https://github.com/matplotlib/mplfinance
    • mplfinance 是個基於 matplotlib 針對財金資訊圖表特別設計的模組,更為方便易用,相關範例請參閱上方 GitHub 介紹。
  • 操作 mplfinance

    • 繪製K線圖,我們用 mplfinance.plot() 函數進行繪圖,參數包含資料來源 df , 圖形 candle 也就是我們常講的K線(蠟燭圖), 平均移動線 mav繪製5、20日MA, 包含交易量、標題、並儲存圖片至本機,以上設定一次完成。/images/emoticon/emoticon42.gif
      import mplfinance as mpf
      
      #繪製K線圖
      mpf.plot(df, type='candle', mav=(5,20), volume=True, title='0050.TW', savefig='test_plot.png')
      
    • 顯示 K 線圖,您可以在 Colab 左側資料夾選單下載已經產生好的 test_plot.png 檔案,或用筆記本顯示圖片的模組與指令查閱。
      from IPython.display import Image
      from IPython.core.display import HTML 
      
      #顯示本機圖片
      Image("test_plot.png")
      
      • mplfinance.plot() 函數的說明比較凌亂,但透過程式觀察幾乎仍保留 matplotlib 對於X軸 xlabel、Y軸 ylabel、標題 title 等圖片客制屬性,也可以用 addplot 屬性,以串列 list 配合mpf.make_addplot()函數增加一系列所需線圖或標示,您可以在官方 GitHub 找到各種範例,像這張擷取範例的圖片,感覺就很厲害。/images/emoticon/emoticon12.gif

結合圖床取得股市 K 線圖片連結

  • 我們將pandas-datareadermplfinancepyimgur等3個模組組合包成函數,方便取得K線圖片連結。

  • 函數-1,第3個參數為自訂資料起始日期(預設2020-01-01起):

    #包成函數-1
    import mplfinance as mpf
    import pandas_datareader.data as web
    import pyimgur
    CLIENT_ID = "你的Imgur Client ID"
    
    def plot_stcok_k_chart(CLIENT_ID, stock="0050" , date_from='2020-01-01' ):
      """
      進行個股K線繪製,回傳至於雲端圖床的連結。將顯示包含5MA、20MA及量價關係,預設為'2020-01-01'迄今收盤價。
      :stock :個股代碼(字串),預設0050。
      :date_from :起始日(字串),格式為%Y-%m-%d,預設自2020-01-01起。
      """
      stock = str(stock)+".tw"
      df = web.DataReader(stock, 'yahoo', date_from) 
      mpf.plot(df,type='candle',mav=(5,20),volume=True,title=stock.upper() ,savefig='testsave.png')
      PATH = "testsave.png"
      im = pyimgur.Imgur(CLIENT_ID)
      uploaded_image = im.upload_image(PATH, title=stock+" candlestick chart")
      return uploaded_image.link
    
    • 輸出結果範例:
      result = plot_stcok_k_chart(CLIENT_ID,"0050","2020-09-01")
      print(result)
      
      from IPython.display import Image
      from IPython.core.display import HTML 
      Image(result) 
      
  • 函數-2,第3個參數為交易筆數(預設為50日),並用 datetime 計算回推起始日::

    #包成函數-2
    import mplfinance as mpf
    import pandas_datareader.data as web
    import datetime
    CLIENT_ID = "471baf81eb0e7f9"
    
    def plot_stcok_k_chart(IMGUR_CLIENT_ID, stock="0050" , during_days=50):
      """
      進行個股K線繪製,回傳至於雲端圖床的連結。將顯示包含5MA、20MA及量價關係。
      :stock :個股代碼(字串),預設0050。
      :during_days :蒐集幾日前的資料,預設50日前(包含假日),但呈現的K線會扣掉。
      """
      stock = str(stock)+".tw"
      start_date = (datetime.datetime.now() - datetime.timedelta(int(during_days))).strftime("%Y-%m-%d") #計算蒐集起始日
      df = web.DataReader(stock, 'yahoo', start_date) 
      mpf.plot(df.tail(int(during_days)),type='candle',mav=(5,20),volume=True, ylabel=stock.upper()+' Price' ,savefig='testsave.png')
      PATH = "testsave.png"
      im = pyimgur.Imgur(IMGUR_CLIENT_ID)
      uploaded_image = im.upload_image(PATH, title=stock+" candlestick chart")
      return uploaded_image.link
    
    • 輸出結果範例:
      result = plot_stcok_k_chart(CLIENT_ID,"0050",60)
      print(result)
      
      from IPython.display import Image
      from IPython.core.display import HTML 
      Image(result) 
      
  • 下一篇加入 LINE 聊天機器人功能時將採用第 1 種,原因後述。/images/emoticon/emoticon35.gif

小結

在 Python 要熟悉資料操作勢必離不開 Pandas 模組,要產生數據圖形也勢必需要認識理解如何運用 matplotlib 繪圖,好在有巨人的肩膀可以任我們攀爬延伸,運用 pandas-datareadermplfinancepyimgur等 3 個模組迅速解決擷取股市資料、視覺化K線圖表並上傳雲端圖床,下篇我們會佈署為 LINE 聊天機器人功能,我們下篇見。/images/emoticon/emoticon08.gif


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