W13 · MODELING

金融时间序列与风险计算Returns · Rolling Windows · Leakage

时间顺序是金融数据不可违背的结构。收益率、滚动窗口、滞后和训练测试切分必须只使用当时可得的信息。

实证与机器学习第 12 次课课后自学课堂验收
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01

知识范围 · 交互图谱

Know the map before details

学完后大致能做到

区分价格、简单收益与对数收益
正确处理日期索引、频率、复权和缺失
计算滚动波动、最大回撤与自相关
识别并修复前视偏差和随机切分风险
02

零基础起步

Start small · bring real progress

不要等到「全部学会」才开始

先完成最小动作。哪怕没有成功复现,也请保留报错、截图和尝试过程;课堂可以展示卡点、旁听提问,并继续获得积分。

先迈一步

只做第一步也可以

解析日期、排序并检查重复交易日与缺失;明确价格是否复权

保留真实输出或卡点,带到课堂;不要求一次完成全部。
完整复现

做出核心结果

从合成日价格计算收益、滚动波动和回撤;设计一个错误的前视特征,再修复并比较结果。

成功复现可获得「复现 +1」,并具备展示资格。
自由拓展

想多做再继续

比较 20/60 日窗口的响应速度

有拓展 +1,多拓展 +2;不影响零基础起步。

实验目标

从合成日价格计算收益、滚动波动和回撤;设计一个错误的前视特征,再修复并比较结果。

prices_daily.csv(合成教学数据)

完整复现步骤

解析日期、排序并检查重复交易日与缺失;明确价格是否复权
计算简单收益和对数收益,验证二者的时间聚合差异
计算 20 日滚动波动、累计净值与最大回撤并可视化
故意用 shift(-1) 或全样本标准化制造前视偏差,记录虚假提升
改用滞后特征和按时间切分,写出「决策时点可得信息表」
Python · 收益与风险骨架
import pandas as pd

df = pd.read_csv("prices_daily.csv", parse_dates=["date"]).sort_values("date")
df["ret"] = df["price"].pct_change()
df["vol20"] = df["ret"].rolling(20).std() * (252 ** 0.5)
df["wealth"] = (1 + df["ret"].fillna(0)).cumprod()
df["drawdown"] = df["wealth"] / df["wealth"].cummax() - 1
# 禁止把未来信息作为当期特征:检查所有 shift(-k)

展示时可拿出的证据

  • 日期质量检查与收益公式
  • 风险时序图和最大回撤区间
  • 有泄漏/无泄漏的对照结果
  • 决策时点信息可得性说明

本机自查清单

03

让 AI 一步一步带你做

Copy this starter prompt

循环方式

  • 告诉 AI:我是零基础、使用什么系统、当前做到哪一步
  • 一次只要一个步骤,先看预期结果再执行
  • 把真实输出或报错贴回 AI,不要只说「不行」
  • 把验证过的步骤整理回飞书实验报告
  • 重复:问 → 做 → 报错 → 修正 → 再做
给 AI 的起步提示词
我是金融学院硕士生,计算机零基础。我正在学习《金融编程与计算》W13,本周目标是:实验 11 · 风险时间轴与前视偏差审计。
请把我当作第一次接触这些工具的人,并遵守:
1. 一次只给我一个步骤,不要一次倾倒完整答案。
2. 每一步先用日常语言解释目的,再给可复制的命令或代码。
3. 告诉我正常情况下应该看到什么,以及最常见的一个错误。
4. 如果不知道我的操作系统、目录或安装状态,先问我,不要假设。
5. 等我贴回真实输出或报错后,再判断下一步。
现在只带我完成第一步:解析日期、排序并检查重复交易日与缺失;明确价格是否复权
04

问题驱动

这些问题不是课前考试。遇到不懂就问 AI;最后只需能结合自己的操作,说清其中一部分。

Q01

为什么价格不宜直接做普通回归而收益率更常见?

Q02

简单收益与对数收益何时差异不可忽略?

Q03

20 日滚动波动在第 20 日到底用了哪些数据?

Q04

随机打乱时间序列再切分为何危险?

Q05

最大回撤高低受样本起止点怎样影响?

05

只交一份实验报告

The learning process is the deliverable

建议结构

  1. 本周目标:我想完成什么,以及最后做到哪一步
  2. 环境:操作系统、软件版本、安装方式与必要依赖
  3. 操作步骤:按真实执行顺序写出可复制的命令或代码
  4. 结果:关键输出、截图及我如何判断它是否正确
  5. 踩坑与克服:现象 → 可能原因 → 实际排查 → 解决办法
  6. 结论:本周学会了什么,仍有什么没有解决
  7. 诚实标注:哪些来自 AI 建议,哪些已由本人亲自验证
下载无表格版报告模板

本周常见坑

  • 日期按字符串而非时间排序
  • 用未来收益定义当前特征
  • 全样本标准化后再切训练测试
  • 把年化波动公式用于错误频率

不另交 AI 使用记录

只需在实验报告中诚实标注:哪些步骤来自 AI 建议,哪些已经本人验证,哪些仍未验证。学习过程写好,报告就自然产生。

06

课堂时间全部用于验收

No new lecture · public verification

两次考勤

上课提前 5 分钟点名,下课前 5 分钟再次点名。

自愿共享屏幕

用本人笔记本打开实验报告,展示真实操作、结果或卡点。

现场复现与双分

作者现场运行;同学也可仅凭该文档复现,作者与复现者都加分。

随机拷问与好问题

教师判断掌握程度;旁听同学可提出被采纳的好问题。

本周可能被问

  • 简单收益与对数收益各有什么可加性?
  • 滚动窗口第一个有效值何时出现?
  • 前视偏差是什么?
  • 为什么时间序列不能默认随机切分?
  • 最大回撤与波动率反映的风险有何不同?
07

本周课堂积分

Same rules every week

考勤

上课提前 5 分钟点名,下课前 5 分钟再点名

出勤 +3迟到 +2早退 +2请假 +1旷课 +0
💻

复现

使用 AI 自学,按照教学大纲完成了每周实验任务

成功复现 +1未能复现 +0
🚀

拓展

按照教学大纲完成一项或多项拓展任务

多拓展 +2有拓展 +1无拓展 +0
🖥️

展示

主动共享屏幕展示复现过程,接受核验与拷问

课堂自愿共享屏幕展示 +3无课堂展示 +0
🥇

首讲

每节课堂最先自愿开讲的前 3 人

前 3 人 +1
💡

提问

认真旁听并提出被采纳的好问题

被采纳 +0.5
🔍

拷问

面对面随机拷问 · 反空心化闸门

空心代工 −1一知半解 +1融会贯通 +2
🤝

双分

仅凭文档课堂现场复现

作者与复现者 都 +1
🏆

精选

本周最佳文档

知识库 + 席位 + 署名 + 积分 +3

做一点,也算一点

没有完成全部实验,也可以凭考勤、展示卡点、认真提问和真实回答获得积分;做得越扎实,展示、拓展、拷问、双分和精选带来的激励越多。飞书应用展示过去 30 天积分榜与总积分榜。

08

自由拓展与参考资源

拓展挑战

  • 比较 20/60 日窗口的响应速度
  • 用 statsmodels 画 ACF/PACF
  • 实现 expanding-window 的单步预测基线