數據挖掘技術在股票中的應用

1. 結合Python分析金融數據挖掘在量化投資領域中的應用

量化投資領域在金融數據中的應用包括：

• 股票市場的價格預測，利用歷史數據對股票未來的價格進行預測，幫助投資者決策。

• 資產配置，通過分析金融數據，幫助投資者合理配置資產，使投資回報最大化。

• 風險評估，利用金融數據進行風險評估，幫助投資者了解投資風險，並進行風險管理。

• 自動交易，利用金融數據進行交易策略的設計和執行，進行自動化交易。

• 定量研究，利用金融數據進行定量研究，對金融市場的行為進行深入的研究。

2. 數據挖掘的國內外研究現狀

摘要：隨著網路、資料庫技術的迅速發畏以及資料庫管理系統的廣泛應用，人們積累的數據越來越多。數據挖掘(Data Mining)就是從大量的實際應用數據中提取隱含信息和知識，它利用了資料庫、人工智慧和數理統計等多方面的技術，是一類深層次的數據分析方法。

關鍵詞：數據挖掘；知識；分析；市場營銷；金融投資

隨著網路、資料庫技術的迅速發展以及資料庫管理系統的廣泛應用，人們積累的數據越來越多。由此，數據挖掘技術應運而生。下面，本文對數據技術及其應用作一簡單介紹。
一、數據挖掘定義
數據挖掘(Data Mining)就是從大量的、不完全的、有雜訊的、模糊的、隨機的實際應用數據中，提取隱含在其中的、人們事先不知道的、但又是潛在有用的信息和知識的過程。它是一種新的商業信息處理技術，其主要特點是對商業資料庫中的大量業務數據進行抽取、轉換、分析和其他模型化處理，從中提取輔助商業決策的關鍵性數據。簡而言之，數據挖掘其實是一類深層次的數據分析方法。從這個角度數據挖掘也可以描述為：按企業制定的業務目標，對大量的企業數據進行探索和分析，揭示隱藏的、未知的或驗證已知的規律性，並進一步將其模型化的先進有效的方法。
二、數據挖掘技術
數據挖掘技術是人們長期對資料庫技術進行研究和開發的結果，代寫論文其中數據倉庫技術的發展與數據挖掘有著密切的關系。大部分情況下，數據挖掘都要先把數據從數據倉庫中拿到數據挖掘庫或數據集市中，因為數據倉庫會對數據進行清理，並會解決數據的不一致問題，這會給數據挖掘帶來很多好處。此外數據挖掘還利用了人工智慧(AI)和統計分析的進步所帶來的好處，這兩門學科都致力於模式發現和預測。資料庫、人工智慧和數理統計是數據挖掘技術的三大支柱。由於數據挖掘所發現的知識的不同，其所利用的技術也有所不同。
1．廣義知識。指類別特徵的概括性描述知識。根據數據的微觀特性發現其表徵的、帶有普遍性的、較高層次概念的、中觀和宏觀的知識，反映同類事物的共同性質，是對數據的概括、精煉和抽象。廣義知識的發現方法和實現技術有很多，如數據立方體、面向屙性的歸約等。數據立方體的基本思想是實現某些常用的代價較高的聚集函數的計算，諸如計數、求和、平均、最大值等，並將這些實現視圖儲存在多維資料庫中。而面向屬性的歸約是以類SQL語言來表示數據挖掘查詢，收集資料庫中的相關數據集，然後在相關數據集上應用一系列數據推廣技術進行數據推廣，包括屬性刪除、概念樹提升、屬性閾值控制、計數及其他聚集函數傳播等。
2．關聯知識。它反映一個事件和其他事件之間依賴或關聯的知識。如果兩項或多項屬性之間存在關聯，那麼其中一項的屬性值就可以依據其他屬性值進行預測。最為著名的關聯規
則發現方法是Apriori演算法和FP—Growth演算法。關聯規則的發現可分為兩步：第一步是迭代識別所有的頻繁項目集，要求頻繁項目集的支持率不低於用戶設定的最低值；第二步是從頻繁項目集中構造可信度不低於用戶設定的最低值的規則。識別或發現所有頻繁項目集是關聯規則發現演算法的核心，也是計算量最大的部分。
3．分類知識。它反映同類事物共同性質的特徵型知識和不同事物之間的差異型特徵知識。分類方法有決策樹、樸素貝葉斯、神經網路、遺傳演算法、粗糙集方法、模糊集方法、線性回歸和K—Means劃分等。其中最為典型的分類方法是決策樹。它是從實例集中構造決策樹，是一種有指導的學習方法。
該方法先根據訓練子集形成決策樹，如果該樹不能對所有對象給出正確的分類，那麼選擇一些例外加入到訓練子集中，重復該過程一直到形成正確的決策集。最終結果是一棵樹，其葉結點是類名，中間結點是帶有分枝的屙性，該分枝對應該屙性的某一可能值。
4．預測型知識。它根據時間序列型數據，由歷史的和當前的數據去推測未來的數據，也可以認為是以時間為關鍵屬性的關聯知識。目前，時間序列預測方法有經典的統計方法、神經網路和機器學習等。1968年BoX和Jenkins提出了一套比較完善的時間序列建模理論和分析方法，這些經典的數學方法通過建立隨機模型，進行時間序列的預測。由於大量的時間序列是非平穩的，其特徵參數和數據分布隨著時間的推移而發生變化。因此，僅僅通過對某段歷史數據的訓練，建立單一的神經網路預測模型，還無法完成准確的預測任務。為此，人們提出了基於統計學和基於精確性的再訓練方法，當發現現存預測模型不再適用於當前數據時，對模型重新訓練，獲得新的權重參數，建立新的模型。
5．偏差型知識。它是對差異和極端特例的描述，揭示事物偏離常規的異常現象，如標准類外的特例、數據聚類外的離群值等。所有這些知識都可以在不同的概念層次上被發現，並隨著概念層次的提升，從微觀到中觀、到宏觀，以滿足不同用戶不同層次決策的需要。
三、數據挖掘流程
數據挖掘是指一個完整的過程，該過程從大型資料庫中挖掘先前未知的、有效的、可實用的信息，代寫畢業論文並使用這些信息做出決策或豐富知識。數據挖掘的基本過程和主要步驟如下：
過程中各步驟的大體內容如下：
1．確定業務對象，清晰地定義出業務問題。認清數據挖掘的目的是數據挖掘的重要一步，挖掘的最後結構不可預測，但要探索的問題應該是有預見的，為了數據挖掘而挖掘則帶有盲目性，是不會成功的。
2．數據准備。(1)數據選擇。搜索所有與業務對象有關的內部和外部數據信息，並從中選擇出適用於數據挖掘應用的數據。(2)數據預處理。研究數據的質量，進行數據的集成、變換、歸約、壓縮等．為進一步的分析作準備，並確定將要進行的挖掘操作的類型。(3)數據轉換。將數據轉換成一個分析模型，這個分析模型是針對挖掘演算法建立的，這是數據挖掘成功的關鍵。
3．數據挖掘。對所得到的經過轉換的數據進行挖掘。除了完善和選擇合適的挖掘演算法外，其餘一切工作都能自動地完成。
4．結果分析。解釋並評估結果。其使用的分析方法一般應視挖掘操作而定，通常會用到可視化技術。
5．知識同化。將分析所得到的知識集成到業務信息系統的組織結構中去。
四、數據挖掘的應用
數據挖掘技術從一開始就是面向應用的。目前在很多領域，數據挖掘都是一個很時髦的詞，尤其是在如銀行、電信、保險、交通、零售(如超級市場)等商業領域。
1．市場營銷。由於管理信息系統和P0S系統在商業尤其是零售業內的普遍使用，特別是條形碼技術的使用，從而可以收集到大量關於用戶購買情況的數據，並且數據量在不斷激增。對市場營銷來說，通過數據分析了解客戶購物行為的一些特徵，對提高競爭力及促進銷售是大有幫助的。利用數據挖掘技術通過對用戶數據的分析，可以得到關於顧客購買取向和興趣的信息，從而為商業決策提供了可靠的依據。數據挖掘在營銷業上的應用可分為兩類：資料庫營銷(database markerting)和貨籃分析(basket analysis)。資料庫營銷的任務是通過互動式查詢、數據分割和模型預測等方法來選擇潛在的顧客，以便向它們推銷產品。通過對已有的顧客數據的辱淅，可以將用戶分為不同級別，級別越高，其購買的可能性就越大。貨籃分析
是分析市場銷售數據以識別顧客的購買行為模式，例如：如果A商品被選購，那麼B商品被購買的可能性為95％，從而幫助確定商店貨架的布局排放以促銷某些商品，並且對進貨的選擇和搭配上也更有目的性。這方面的系統有：Opportunity Ex-plorer，它可用於超市商品銷售異常情況的因果分析等，另外IBM公司也開發了識別顧客購買行為模式的一些工具(IntdligentMiner和QUEST中的一部分)。
2．金融投資。典型的金融分析領域有投資評估和股票交易市場預測，分析方法一般採用模型預測法(如神經網路或統計回歸技術)。代寫碩士論文由於金融投資的風險很大，在進行投資決策時，更需要通過對各種投資方向的有關數據進行分析，以選擇最佳的投資方向。無論是投資評估還是股票市場預測，都是對事物發展的一種預測，而且是建立在對數據的分析基礎之上的。數據挖掘可以通過對已有數據的處理，找到數據對象之間的關系，然後利用學習得到的模式進行合理的預測。這方面的系統有Fidelity Stock Selector和LBS Capital Management。前者的任務是使用神經網路模型選擇投資，後者則使用了專家系統、神經網路和基因演算法技術來輔助管理多達6億美元的有價證券。
3．欺詐甄別。銀行或商業上經常發生詐騙行為，如惡性透支等，這些給銀行和商業單位帶來了巨大的損失。對這類詐騙行為進行預測可以減少損失。進行詐騙甄別主要是通過總結正常行為和詐騙行為之間的關系，得到詐騙行為的一些特性，這樣當某項業務符合這些特徵時，可以向決策人員提出警告。
這方面應用非常成功的系統有：FALCON系統和FAIS系統。FALCON是HNC公司開發的信用卡欺詐估測系統，它已被相當數量的零售銀行用於探測可疑的信用卡交易；FAIS則是一個用於識別與洗錢有關的金融交易的系統，它使用的是一般的政府數據表單。此外數據挖掘還可用於天文學上的遙遠星體探測、基因工程的研究、web信息檢索等。
結束語
隨著資料庫、人工智慧、數理統計及計算機軟硬體技術的發展，數據挖掘技術必能在更多的領域內取得更廣泛的應用。

參考文獻：
[1]閆建紅《資料庫系統概論》的教學改革與探索[J]．山西廣播電視大學學報，2006，(15)：16—17．

3. 什麼是數據挖掘，簡述其作用和應用。

數據挖掘是指從大量的數據中通過演算法搜索隱藏於其中信息的過程。

數據挖掘是指通過大量數據集進行分類的自動化過程，以通過數據分析來識別趨勢和模式，建立關系來解決業務問題。換句話說，數據挖掘是從大量的、不完全的、有雜訊的、模糊的、隨機的數據中提取隱含在其中的、人們事先不知道的，但又是潛在有用的信息和知識的過程。

數據挖掘的作用體現在數據挖掘的定義上，作用就是從大量的數據中搜索出隱藏於其中有用的信息。

(3)數據挖掘技術在股票中的應用擴展閱讀：

數據挖掘分析方法：

數據挖掘分為有指導的數據挖掘和無指導的數據挖掘。有指導的數據挖掘是利用可用的數據建立一個模型，這個模型是對一個特定屬性的描述。無指導的數據挖掘是在所有的屬性中尋找某種關系。具體而言，分類、估值和預測屬於有指導的數據挖掘；關聯規則和聚類屬於無指導的數據挖掘。

1、分類，它首先從數據中選出已經分好類的訓練集，在該訓練集上運用數據挖掘技術，建立一個分類模型，再將該模型用於對沒有分類的數據進行分類。

2、估值，估值與分類類似，但估值最終的輸出結果是連續型的數值，估值的量並非預先確定。估值可以作為分類的准備工作。

3、預測，它是通過分類或估值來進行，通過分類或估值的訓練得出一個模型，如果對於檢驗樣本組而言該模型具有較高的准確率，可將該模型用於對新樣本的未知變數進行預測。

4、相關性分組或關聯規則。其目的是發現哪些事情總是一起發生。

5、聚類，它是自動尋找並建立分組規則的方法，它通過判斷樣本之間的相似性，把相似樣本劃分在一個簇中。

參考資料來源：網路-數據挖掘

4. 什麼是數據挖掘

數據挖掘是從大量的、不完全的、有雜訊的、模糊的、隨機的數據中提取隱含在其中的、人們事先不知道的、但又是潛在有用的信息和知識的過程。

數據挖掘流程：

• 定義問題：清晰地定義出業務問題，確定數據挖掘的目的。

• 數據准備：數據准備包括：選擇數據–在大型資料庫和數據倉庫目標中 提取數據挖掘的目標數據集;數據預處理–進行數據再加工，包括檢查數據的完整性及數據的一致性、去雜訊，填補丟失的域，刪除無效數據等。

• 數據挖掘：根據數據功能的類型和和數據的特點選擇相應的演算法，在凈化和轉換過的數據集上進行數據挖掘。

• 結果分析：對數據挖掘的結果進行解釋和評價，轉換成為能夠最終被用戶理解的知識。

5. 什麼叫數據挖掘

數據挖掘是從大量的數據中，抽取出潛在的、有價值的知識（模型或規則）的過程。
1. 數據挖掘能做什麼？
1)數據挖掘能做以下六種不同事情（分析方法）：
分類 （Classification）
估值（Estimation）
預言（Prediction）
相關性分組或關聯規則（Affinity grouping or association rules）
聚集（Clustering）
描述和可視化（Des cription and Visualization）
2)數據挖掘分類
以上六種數據挖掘的分析方法可以分為兩類：直接數據挖掘；間接數據挖掘
直接數據挖掘
目標是利用可用的數據建立一個模型，這個模型對剩餘的數據，對一個特定的變數（可以
理解成資料庫中表的屬性，即列）進行描述。
間接數據挖掘
目標中沒有選出某一具體的變數，用模型進行描述；而是在所有的變數中建立起某種關系
。
分類、估值、預言屬於直接數據挖掘；後三種屬於間接數據挖掘
3)各種分析方法的簡介
分類 （Classification）
首先從數據中選出已經分好類的訓練集，在該訓練集上運用數據挖掘分類的技術，建立分
類模型，對於沒有分類的數據進行分類。
例子：
a. 信用卡申請者，分類為低、中、高風險
b. 分配客戶到預先定義的客戶分片
注意： 類的個數是確定的，預先定義好的
估值（Estimation）
估值與分類類似，不同之處在於，分類描述的是離散型變數的輸出，而估值處理連續值的
輸出；分類的類別是確定數目的，估值的量是不確定的。
例子：
a. 根據購買模式，估計一個家庭的孩子個數
b. 根據購買模式，估計一個家庭的收入
c. 估計real estate的價值
一般來說，估值可以作為分類的前一步工作。給定一些輸入數據，通過估值，得到未知的
連續變數的值，然後，根據預先設定的閾值，進行分類。例如：銀行對家庭貸款業務，運
用估值，給各個客戶記分（Score 0~1）。然後，根據閾值，將貸款級別分類。
預言（Prediction）
通常，預言是通過分類或估值起作用的，也就是說，通過分類或估值得出模型，該模型用
於對未知變數的預言。從這種意義上說，預言其實沒有必要分為一個單獨的類。
預言其目的是對未來未知變數的預測，這種預測是需要時間來驗證的，即必須經過一定時
間後，才知道預言准確性是多少。
相關性分組或關聯規則（Affinity grouping or association rules）
決定哪些事情將一起發生。
例子：
a. 超市中客戶在購買A的同時，經常會購買B，即A => B(關聯規則)
b. 客戶在購買A後，隔一段時間，會購買B （序列分析）
聚集（Clustering）
聚集是對記錄分組，把相似的記錄在一個聚集里。聚集和分類的區別是聚集不依賴於預先
定義好的類，不需要訓練集。
例子：
a. 一些特定症狀的聚集可能預示了一個特定的疾病
b. 租VCD類型不相似的客戶聚集，可能暗示成員屬於不同的亞文化群
聚集通常作為數據挖掘的第一步。例如，"哪一種類的促銷對客戶響應最好？"，對於這一類問題，首先對整個客戶做聚集，將客戶分組在各自的聚集里，然後對每個不同的聚集，回答問題，可能效果更好。
描述和可視化（Des cription and Visualization）
是對數據挖掘結果的表示方式。
2.數據挖掘的商業背景
數據挖掘首先是需要商業環境中收集了大量的數據，然後要求挖掘的知識是有價值的。有
價值對商業而言，不外乎三種情況：降低開銷；提高收入；增加股票價格。
1)數據挖掘作為研究工具 （Research）
2)數據挖掘提高過程式控制制（Process Improvement）
3)數據挖掘作為市場營銷工具（Marketing）
4)數據挖掘作為客戶關系管理CRM工具(Customer Relationship Management)
3.數據挖掘的技術背景
1)數據挖掘技術包括三個主要部分：演算法和技術；數據；建模能力
2)數據挖掘和機器學習（Machine Learning）
機器學習是計算機科學和人工智慧AI發展的產物
機器學習分為兩種學習方式：自組織學習（如神經網路）；從例子中歸納出規則（如決策樹）
數據挖掘由來
數據挖掘是八十年代，投資AI研究項目失敗後，AI轉入實際應用時提出的。它是一個新興
的，面向商業應用的AI研究。選擇數據挖掘這一術語，表明了與統計、精算、長期從事預
言模型的經濟學家之間沒有技術的重疊。
3)數據挖掘和統計
統計也開始支持數據挖掘。統計本包括預言演算法（回歸）、抽樣、基於經驗的設計等
4)數據挖掘和決策支持系統
數據倉庫
OLAP（聯機分析處理）、Data Mart（數據集市）、多維資料庫
決策支持工具融合
將數據倉庫、OLAP，數據挖掘融合在一起，構成企業決策分析環境。
4. 數據挖掘的社會背景
數據挖掘與個人預言：數據挖掘號稱能通過歷史數據的分析，預測客戶的行為，而事實上，客戶自己可能都不明確自己下一步要作什麼。所以，數據挖掘的結果，沒有人們想像中神秘，它不可能是完全正確的。
5．數據挖掘技術實現
在技術上可以根據它的工作過程分為：數據的抽取、數據的存儲和管理、數據的展現等關鍵技術。
1) 數據的抽取
數據的抽取是數據進入倉庫的入口。由於數據倉庫是一個獨立的數據環境，它需要通過抽取過程將數據從聯機事務處理系統、外部數據源、離線的數據存儲介質中導入數據倉庫。數據抽取在技術上主要涉及互連、復制、增量、轉換、調度和監控等幾個方面的處理。在數據抽取方面，未來的技術發展將集中在系統功能集成化方面，以適應數據倉庫本身或數據源的變化，使系統更便於管理和維護。
2) 數據的存儲和管理
數據倉庫的組織管理方式決定了它有別於傳統資料庫的特性，也決定了其對外部數據的表現形式。數據倉庫管理所涉及的數據量比傳統事務處理大得多，且隨時間的推移而快速累積。在數據倉庫的數據存儲和管理中需要解決的是如何管理大量的數據、如何並行處理大量的數據、如何優化查詢等。目前，許多資料庫廠家提供的技術解決方案是擴展關系型資料庫的功能，將普通關系資料庫改造成適合擔當數據倉庫的伺服器。
3) 數據的展現
在數據展現方面主要的方式有：
查詢：實現預定義查詢、動態查詢、OLAP查詢與決策支持智能查詢；報表：產生關系數據表格、復雜表格、OLAP表格、報告以及各種綜合報表；可視化：用易於理解的點線圖、直方圖、餅圖、網狀圖、互動式可視化、動態模擬、計算機動畫技術表現復雜數據及其相互關系；統計：進行平均值、最大值、最小值、期望、方差、匯總、排序等各種統計分析；挖掘：利用數據挖掘等方法，從數據中得到關於數據關系和模式的知識。
6.數據挖掘與數據倉庫融合發展
數據挖掘和數據倉庫的協同工作，一方面，可以迎合和簡化數據挖掘過程中的重要步驟，提高數據挖掘的效率和能力，確保數據挖掘中數據來源的廣泛性和完整性。另一方面，數據挖掘技術已經成為數據倉庫應用中極為重要和相對獨立的方面和工具。
數據挖掘和數據倉庫是融合與互動發展的，其學術研究價值和應用研究前景將是令人振奮的。它是數據挖掘專家、數據倉庫技術人員和行業專家共同努力的成果，更是廣大渴望從資料庫「奴隸」到資料庫「主人」轉變的企業最終用戶的通途。