量化投资实战（一）之K线图策略

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量化投资实战系列，不断更新中

1. K线图简介

K 线图（Candlestick Charts）又称为“蜡烛图”、“阴线图”等。股市及期货市场中的 K 线图的画法包含四个数据，即 开盘价、最高价、最低价、收盘价，所有的 K 线都是围绕这四个数据展开，反映大势的状况和价格信息。如果把每日的 K 线图放在一张纸上，就能得到日 K 线图，同样也可画出周 K 线图、月 K 线图。

1.1 K 线图起源

K 线图起源于日本德川幕府时代，被当时日本米市的商人用来记录米市的行情与价格波动，后因其细腻独到的标画方式而被引入到股市及期货市场。目前，这种图表分析法在我国以至整个东南亚地区均尤为流行。由于用这种方法绘制出来的图表形状颇似一根根蜡烛，加上这些蜡烛有黑白之分，因而也叫阴阳线图表。通过 K 线图，能够把每日或某一周期的市况表现完全记录下来，股价经过一段时间的盘档后，在图上即形成一种特殊区域或形态，不同的形态显示出不同意义，可以从这些形态的变化中摸索出一些有规律的东西出来。K 线图形态可分为 反转形态、整理形态 及 缺口和趋向线等。

那么，为什么叫"K 线"呢？实际上，在日本的"K"并不是写成"K"字，而是写做"罫"(日本音读kei)，K 线是"罫线"的读音，K 线图称为"罫线"，西方以其英文首字母"K"直译为"K"线，由此发展而来。

1.2 绘制方法

首先，找到当日或某一周期的最高和最低价，垂直地连成一条直线；然后，再找出当日或某一周期的开市和收市价，把这二个价位连接成一条狭长的长方柱体。

假如当日或某一周期的收市价较开市价为高（即低开高收），便以 红色 来表示，或是在柱体上涂 白色，这种柱体就称之为"阳线"。如果当日或某一周期的收市价较开市价为低（即高开低收），则以 绿色 表示，又或是在柱上涂 黑色，这柱体就是"阴线"了。

1.3 构成要素

它是以每个分析周期的 开盘价、最高价、最低价 和 收盘价 绘制而成。以绘制日 K 线为例，首先确定开盘和收盘的价格，它们之间的部分画成矩形实体。如果收盘价格高于开盘价格，则 K 线被称为阳线，用空心的实体表示。反之称为阴线用黑色实体或白色实体表示。很多软件都可以用彩色实体来表示阴线和阳线，在国内股票和期货市场，通常用红色表示阳线，绿色表示阴线（但涉及到欧美股票及外汇市场的投资者应该注意：在这些市场上通常用绿色代表阳线，红色代表阴线，和国内习惯刚好相反）。用较细的线将最高价和最低价分别与实体连接，最高价和实体之间的线被称为 上影线（Upper Shadow），最低价和实体间的线称为 下影线（Lower Shadow）。

用同样的方法，如果用一分钟价格数据来绘k线图，就称为一分钟 K 线。用一个月的数据绘制 K 线图，就称为月 K 线图。绘图周期可以根据需要灵活选择，在一些专业的图表软件中还可以看到2分，3分钟等周期的 K 线。

K 线是一种特殊的市场语言，不同的形态有不同的含义。
在这里插入图片描述

1.4 形态指标

（1）阳线和阴线

收盘价高于开盘价时，开盘价在下收盘价在上，二者之间的长方柱用红色或空心绘出，称之为阳线；其上影线最高点为最高价，下影线最低点为最低价。
收盘价低于开盘价时，开盘价在上收盘价在下，二者之间的长方柱用黑色或实心绘出，称之为阴线；其上影线最高点为最高价，下影线最低点为最低价。

（2）日/周/月/年K线

根据 K 线的计算周期可将其分为日 K 线、周 K 线、月 K 线、年 K 线。

日 K 线是指以当日的开盘价和收盘价，以及当日的最高价和最低价来画的K线图。
周 K 线是指以周一的开盘价，周五的收盘价，全周最高价和全周最低价来画的K线图。
月 K 线则以一个月的第一个交易日的开盘价，最后一个交易日的收盘价和全月最高价与全月最低价来画的K线图。
同理可以推得年K线定义。
- 年 K 线用来判别长期行情。
- 周 K 线、月 K 线常用于研判中期行情。
- 日 K 线用来判别短期行情；众多分析软件提供的 5 分钟 K 线、15分钟 K 线、30分钟 K 线和60分钟 K 线也具有重要的参考价值。

（3）阴阳线的界定

根据开盘价与收盘价的波动范围，可将 K 线分为极阴、极阳，小阴、小阳，中阴、中阳和大阴、大阳等线型。它们一般的波动范围为：

极阴线和极阳线的波动范围在 0.5% 左右；
小阴线和小阳线的波动范围一般在 0.6–1.5%；
中阴线和中阳线的波动范围一般在 1.6-3.5%；
大阴线和大阳线的波动范围在 3.6% 以上。

（4）常见的阴阳线

分时走势图记录了股价的全天走势，不同的走势形成了不同种类的 K 线，而同一种 K 线却因股价走势不同而各具不同的含义。

A.小阳星

全日中股价波动很小，开盘价与收盘价极其接近，收盘价略高于开盘价。小阳星出现，表明行情正处于混乱不明的阶段，后市的涨跌无法预测，此时要根据其前期 K 线组合的形状以及当时所处的价位区域综合判断。
B.小阴星

小阴星的分时走势图与小阳星相似，只是收盘价格略低于开盘价格。表明行情疲软，发展方向不明。
C.小阳线

其波动范围较小阳星增大，多头稍占上风，但上攻乏力，表明行情发展扑朔迷离。
D.上吊阳线

如果在低价位区域出现上吊阳线，股价探底过程中成交量萎缩，随着股价逐步攀高，成交量呈均匀放大事态，并最终以阳线报收，预示后市股价看涨。

如果在高价位区域出现上吊阳线，则有可能是主力在拉高出货，需要留心。
E.下影阳线

表明多空交战中多方的攻击沉稳有力，股价先跌后涨，行情有进一步上涨的潜力。
F.上影阳线

显示多方攻击时上方抛压沉重。这种图形常见于主力的试盘动作，说明此时浮动筹码较多，涨势不强。
G.穿头破脚阳线

说明多方已占据优势，并出现逐波上攻行情，股价在成交量的配合下稳步升高，预示后市看涨。

同样为穿头破脚阳线，股价走势若表现出在全日多数时间内横盘或者盘跌而尾市突然拉高时，预示次日可能跳空高开后低走。

还有一种情况，股价走势若表现为全日宽幅振荡尾市放量拉升收阳时，可能是当日主力通过振荡洗盘驱赶坐轿客，然后轻松拉高，后市可能继续看涨。
H.光头阳线

若出现在低价位区域，在分时走势图上表现为股价探底后逐浪走高且成交量同时放大，预示为一轮上升行情的开始。如果出现在上升行情途中，表明后市继续看好。
I.光脚阳线

表示上升势头很强，但在高价位处多空双方有分歧，购买时应谨慎。
J.上影阴线

说明上档抛压严重，行情疲软，股价有反转下跌的可能；如果出现在中价位区的上升途中，则表明后市仍有上升空间。
K.下影阴线、下影十字星、T形线

这三种线型中的任何一种出现在低价位区时，都说明下档承接力较强，股价有反弹的可能。
L.十字星

无论出现在高价位区或低价位区，都可视为顶部或底部信号，预示大势即将改变原来的走向。
M.大阴线

股价横盘一日，尾盘突然放量下攻，表明空方在一日交战中最终占据了主导优势，次日低开的可能性较大。如果股价走出如图所示的逐波下跌的行情，这说明空方已占尽优势，多方无力抵抗，股价被逐步打低，后市看淡。
（5）几种特殊形态
十字线

能够提供自身信息并具有许多重要模式的特征的烛台线的名称。在市场开盘价和收盘价相等时，烛身最小而形成的。
锤头

烛台图表的价格模式，出现于市场交易价在开盘后先下跌，随后在当日重新上扬，收盘价高于或接近开盘价的情况下。该模式形成一个锤头形状的烛台。
倒置锤头

烛台图表中的价格模式，出现于市场交易价在开盘后显著上涨，但随后下跌，在收盘时形态表现为带有长上影线的小阴线或者小阳线，表明市场价格受到较大的压力而无力上涨，如果连续出现此形态，可作为判断市场方向调整甚至转折的信号。
墓碑

开盘高于上一交易日收盘价的上扬市场缺口。它会走到一个新高，然后失去力量在接近最低价的位置收盘，这是一种熊市势头。下一个交易日中低于射击之星实体的开盘价将确认趋势的逆转。如果开盘价和收盘价相同，该指标就被认为是墓碑十字线（Gravestone Doji）。墓碑十字线比射击之星（Shooting Star）模式更可靠。
射击之星

反映逆转的烛台。之前股价处于高位，烛身很大。发生射击之星现象的当天开盘价（通常情况下）将高于前一天的收盘价，之后股价攀升到高点，但最后以低于开盘价的价格收盘。
白三兵

白三兵是牛市的逆转模式，形成三个连贯的长白蜡烛。在一段走低后，白三兵模式指示市场心态的改变和从熊市到牛市的逆转趋势。牛市的确认勿庸置疑，有时逆转会形成一个价格支撑位。
三个黑乌鸦

熊市逆转模式，由三个连续的黑烛身组成。每天开盘时高于昨天的最低价，但收盘时低于昨天的最低价。

1.5 研判方法

（1）单日 K 线

K 线图的独到之处在于利用单日的 K 线形态即可初步判断市场的强弱。

大阳线(长红)：开盘价接近于全日的最低价，随后价格一路上扬至最高价处收盘，表示市场买方踊跃，涨势未尽；
大阴线(长黑/长绿)：开盘价接近于全日的最高价，随后价格一路下滑至最低价收盘，表示市场强烈跌势，特别是出现在高价区域，更加危险；
下影阳线：价格一度大幅下滑，但受到买盘势力支持，价格又回升向上，收盘在最高价处，属强势形态；
下影阴线：价格一度大幅下滑后但受到买盘势力支持，价格回升向上，虽然收盘价仍然低于开盘价，也可视为强势。但在高价区出现时，说明价格有回调要求，应注意卖出；
上影阳线：价格冲高回落，涨势受阻，虽然收盘价仍高于开盘价，但上方有阻力，可视为弱势；
上影阴线：价格冲高受阻，涨势受阻，收盘价低于开盘价，上方有阻力，可视为弱势；
下十字线：开盘后价格大幅下滑，但在低位处获得支撑，下方买盘积极主动，最终在最高价附近收盘，属强势。当长下影线出现在低价区时，常常是重要的反转信号；
倒十字线：价格冲高后在高位处遇到强大阻力，最终被迫在开盘价附近收盘。虽有上攻愿望，但市场有修整要求，弱势。当倒十字线出现在高价区时，常常是重要的变盘信号；
十字星：买卖双方势均力敌，走势平稳；但在强势市中，十字星往往成为市场强弱转换的交叉点，后市可能变化；
一字线：四价合一K线反映出市场成交清淡，后市难有大的变化；但如果出现在涨停(跌停)处，表明买卖双方力量悬殊太大，后市方向明确，短期难以逆转。

（2）两日 K 线组合

通过观察连续两日的 K 线组合形态，并结合所处位置为高价区还是低价区来测市，可靠性更高。K 线的组合形态很多，其意义也不尽相同，应依据不同价格水平及其变动趋势来分析。

（3）高位反转

高位反转形态又称岛形反转，是股票形态学中的一个重要反转形态，这种形态出现之后股票走势往往会转向相反方向。

昨日收上十字线，多头上攻受阻；第二天再度高开低走，最终收盘于昨收盘价附近，表明多空争夺激烈，上方卖压较重，应密切留意后市，注意出货。
昨日收十字线，价格有反转迹象；第二天即开盘于昨收盘价之下，随后价格一路下滑，最终以阴线报收，表明空方占据主动，多预示行情转跌，应注意出货。
昨日收中阳线，买方气势正盛；第二天高开后多方无力顺势上攻，大幅下滑于昨收盘价之下收盘，于是行情走软；高位盘整后出现此形态，应提防庄家拉高出货。
昨日收中阳线，买方气势正盛；第二天再度上攻受阻，最终以阴线报收，但仍在昨日收盘价之上，表示多空交战异常激烈，多头胜一筹。应密切留意后市变化。

（4）低位反转

低位反转形态如同高为反转形态，也是股票形态学中的一个重要反转形态。

昨日收下十字线，表明下方买盘积极，价格止跌回稳，第二天开盘后价格持续走高，最终以小阳线报收，于是多头信心增强，价格回升在即。该组合出现在低价区，是标准的反弹形态。
昨日收中阴线，空头来势凶猛，第二天顺势大幅低开，但买方在低位积极入市，不跌反涨，最终以阳线报收，并高于昨收盘价，表明空方下攻乏力，价格回升可能性大。
昨日收中阴线，空头气盛，但第二天反而大幅高开，价格一路上扬，最终收盘于最高价处，表明多方大获全胜，后市可望转强。

2. Python绘制上证综指 K 线图

mpl_finance 包

早期，Python的第三方库matplotlib中finance模组中设有一些绘制K线图的相关函数，如candlestick2_ochl()、candlestick2_ohlc()、candlestick ochl() 以及 candlestick ohlc() 等函数，candlestick2_ochl() 和 candlestick2_ohlc() 函数用于绘制 K 线图，而 candlestick ochl() 和 candlestick ohlc() 函数用于绘制蜡烛图。

然而，从 matplotlib 2.2.0 版本开始，matplotlib.finance 已经从 matplotlib 中剥离了，需要单独安装 mpl_finance 包了。

mplfinance 包

纵然可以通过安装 mpl_finance 包可以实现 K 线图的绘制，但是代码稍微复杂。接下来，介绍一个更加便捷的包 mplfinance。mplfinance 是专用于金融数据的可视化分析模块，是基于matplotlib的实用模块程序。

二者区别

mplfinance 是从 0.11.x 版 2019年12月20日 开始更新频繁的，之前的 0.10.x 版最近的更新在 2016年。

mplfinance 与 mpl_finance 功能相近但是区别还是很大的，之前的 candlestick2_ochl() 方法已经没有了，取而代之的是 plot 和 make_addplot，这两个方法的参数也更是不同，新模块的 plot 可以直接使用 pandas数据格式（旧模块只支持 numpy数据交互），而且可以自动完成额外的matplotlib工作（旧模块只能手动完成，而旧模块的API在这个包中仍然可用），总体来说新模块 mplfinance 使用更便捷。

以 mplfinance 包为例，演示上证综指2015年3月份日 K 线图的画法。

（1）读取数据

import pandas as pd

sh2015 = pd.read_csv('datas\\sh2015_3_index_data.csv',index_col='Date')
sh2015.index = pd.to_datetime(sh2015.index)
sh2015.head(3)

（2）包的安装

# 提示：也可以通过其它安装包的方法安装！
!pip install --upgrade mplfinance

（3）绘制 K 线图

import mplfinance as mpf      

mpf.plot(sh2015,type='candle')

在这里插入图片描述

3. Python捕捉 K 线图的形态

观察股票的历史价格数据，从这些历史价格中寻找规律，进而预测股票未来价格。股票未来价格有两种情况：第一种是继续保持原来上涨或者下跌的趋势，即单边持续状态；第二种是双边整理状态，股票的价格走向在未来可能会出现反转，由下跌的趋势经过一些整盘调整逐渐转向上涨的趋势，或者由上涨的趋势通过调整转成下跌的趋势。

将 1-5 个蜡烛图排列组合在一起，往往可以形成一些特殊“形态”。一般而言，K 线形态可分为“持续形态”（Continuation Patterns）和“反转形态”（Reversal Patterns）。K 线图充分代表了股票的价格数据，分析 K 线图的形态有助于推测未来股价是继续保持原有的趋势还是会出现反转状态。接下来，介绍几种常见的 K 线图反转形态，以便读者初步了解 K 线形态。

3.1 “早晨之星”与“黄昏之星”

“早晨之星”和“黄昏之星”是反转形态分析中较为常用的形态，它们分别释放出 下跌趋势 的反转信号与 上涨趋势 的反转信号。

“早晨之星”又称“黎明之星”、“希望之星”，它一般会释放出下跌行情趋势反转的信号。
“黄昏之星”又称“暮星”、“夜星”，它一般会释放出上涨行情趋势反转的信号。

在这里插入图片描述
“早晨之星”一般由连续 3 根蜡烛图组成：

第 1 个蜡烛图具有较长的绿色实体（阴线）；
第 2 个蜡烛图是十字星线；
第 3 个蜡烛图有红色实体（阳线），且其实体长度一般要求大于等于第 1 个蜡烛图的实体长度的一半。
此外，第 2 个蜡烛图的实体部分一般落在第 1 个和第 3 个蜡烛图实体的下方，即十字星的实体部分要低于前一期的收盘价和其后一期的开盘价。

3.2 Python捕捉上证综指“早晨之星”

（1）确定 “早晨之星”

对连续 3 天的 日度数据 进行如下分析

刻画蜡烛实体
- 第 1 天（前两期）的收盘价低于开盘价，即描述蜡烛 绿色 实体；
- 第 2 天（前一期）的收盘价和开盘价大致相等，两者差别（柱体高度）控制在一个范围内；
- 第 3 天（当前期）的收盘价高于开盘价，即描述蜡烛 红色 实体，两者的差值不低于第 1 天开盘价与收盘价差值的一半。
定义十字星实体位置
- 第2天（前一期）的收盘价和开盘价均须小于第 1 天的收盘价和第 3 天的开盘价。
定义下跌趋势
- 用收盘价来计算股票的收益率，收益率为负表示下跌。

（2）Python捕捉 “早晨之星”

# 读取数据
sh2012 = pd.read_csv('datas\\sh2012_index_data.csv',index_col='Date')
sh2012.index = pd.to_datetime(sh2012.index)
sh2012.head(3)

# 提取收盘价
Close = sh2012.Close
Close.head(3)

# 提取开盘价
Open = sh2012.Open
Open.head(3)

# 计算柱体高度（颜色）
Cl_Op = Close - Open
Cl_Op.head(3)

刻画蜡烛实体（捕捉 绿色 实体、十字星 和 红色 实体）

# 计算一、二阶滞后
lag1Cl_Op = Cl_Op.shift(1)
lag2Cl_Op = Cl_Op.shift(2)

# 合并数据表格
sh2012['Cl_Op'] = Cl_Op
sh2012['lag1Cl_Op'] = lag1Cl_Op
sh2012['lag2Cl_Op'] = lag2Cl_Op

"""
捕捉绿色实体、十字星和红色实体：第1天绿色矩形实体足够高；第2天矩形实体足够低；
                                第3天红色矩形实体足够高且不低于第一天矩形实体高度的一半。
"""

Shape = [0,0,0]       # 初始化
for i in range(3,len(Cl_Op),1):      # 此处的3与Shape=[0,0,0]对应的！！！
    if all([lag2Cl_Op[i] < -11,abs(lag1Cl_Op[i]) < 2,Cl_Op[i] > 6,Cl_Op[i] > abs(lag2Cl_Op[i]*0.5)]):
        Shape.append(1)
    else:
        Shape.append(0)

定义十字星实体的位置：前绿色和后红色实体的下方

# 准备数据
lagOpen = Open.shift(1)
lagClose = Close.shift(1)
lag2Close = Close.shift(2)

# 捕捉符合十字星位置的蜡烛图
Doji = [0,0,0]
for i in range(3,len(Open),1):
    if all([lagOpen[i] < Open[i],lagOpen[i] < lag2Close[i],lagClose[i] < Open[i],lagClose[i] < lag2Close[i]]):
        Doji.append(1)
    else:
        Doji.append(0)

刻画下跌趋势（连续两天下跌：即使昨天红柱子）

详见资源包！

开始自动寻找“早晨之星”形态

详见资源包！

绘制上证综指2012年9月7日附近的 K 线图

sh201209 = sh2012['2012-08-21':'2012-09-30']
mpf.plot(sh201209,type='candle')

在这里插入图片描述

3.3 “乌云盖顶”与“抱线”

“乌云盖顶” 形态一般由两个不同矩形实体的蜡烛图组成。

第 1 个蜡烛图属于上升趋势的阳线，当日收盘时的价格比开盘时的价格高。红色蜡烛实体较长表明收盘价比开盘价高很多；
第 2 个蜡烛图也有一个较长的实体，且实体上端(开盘价)一般要高于前一个蜡烛图的实体上端(收盘价)。
第二天开市时价格较高，说明多头市场可能依旧强势，如果开盘价比前一天的最高价还高，说明开市时多头力量更大。
第二天闭市时，价格却大幅下跌，收盘价低于开盘价。价格下跌的一个可能情景是市场上出现了不利消息，股价受到不利影响，多头力量削弱，空头力量强势起来。
一般来说，第二天的收盘价要深入到第一天蜡烛图红色实体的内部，第二天的收盘价向下穿入第一个红色实体的内部越低，市场下跌趋势的信号就越明显。

“抱线” 有很多种形态，如图所示的抱线仅是抱线众多形态中的一种，是“阴抱阳”形态。这种形态的抱线也常被叫作“看跌吞没”形态。“看跌吞没”形态一般要求第二个绿色蜡烛实体包裹着第一个红色蜡烛实体。从价格角度来看，第二天的收盘价要低于前一天的开盘价，第二天的开盘价高于前一天的收盘价。

在这里插入图片描述

3.4 Python捕捉上证综指“乌云盖顶”

（1）定义“乌云盖顶”形态

第 1 个（前一期）红色蜡烛实体：收盘价高于开盘价；
第 2 个（当前期）绿色蜡烛实体：收盘价低于开盘价；
第 2 天（当前期）的开盘价高于第 1 天（前一期）的收盘价；
第 2 天（当前期）收盘价位于第 1 天（前一期）实体的下半部分范围内，即第 2 天收盘价低于第 1 天收盘价与开盘价之和的一半，且大于第 1 天的开盘价；
定义前期上升趋势：连续两期的收益率为正。

（2）Python捕捉“乌云盖顶”形态

详见资源包！

绘制上证综指2011年5月19日附近的K线图

sh201105 = sh2011['2011-05-01':'2011-05-30']    
mpf.plot(sh201105,type='candle')

在这里插入图片描述

结论：如上图所示，2011年5月8日开始，上证综指处于上升趋势，经过短暂调整后2011年5月19日出现了“乌云盖顶”形态。“乌云盖顶”形态预示着市场空头力量的强势，市场可能会处于下跌行情。然而，5月20日以后的走势也验证了这一点。

绘制上证综指2011年8月16日附近的K线图

sh201108 = sh2011['2011-08-01':'2011-08-30']
mpf.plot(sh201108,type='candle')

在这里插入图片描述

如上图所示：

2011年8月15日的蜡烛图上影线很短，说明当期价格达到最高价以后价格不断波动，收市价格也没有从最高位下跌。出现这一现象的可能是：多头市场力量强大，将价格推到最高价以后继续保持较大力量与空头力量进行博弈，多空双方力量比较均衡，结果收市时价格并没有从高位下来。
8月16日开市时，价格依然较高，表明开盘时多头力量依然强大，多头方看好市场。而大阴线表明收市时价格大幅下跌，可以理解为某种原因市场强势力量由多头方转变为空头方，市场的行情可能由原来的上升趋势转为下跌趋势。
8月17日以后的几天，市场价格呈现出下跌趋势，其与“乌云盖顶”形态释放出反转行情的信号表现一致。

4. 小结

K线图 中的 “乌云盖顶” 形态并不经常出现，“乌云盖顶” 形态一旦形成，往往能够释放出较为强烈的反转信号。同理，“抱线” 或者 “看跌吞没” 形态的分析思路与 “乌云盖顶” 形态大致相同。

很多初学者可能会认为这些形态一旦出现，市场行情就会反转。这种想法过于简单，仅依据单一形态来预测市场走势可能会有较大失误。实际上，这些形态
只是释放出市场反转的一个信号，市场反转的具体判断还需要参照前期的市场走势以及这些形态所处的位置等综合分析。

识别K线形态，除了掌握各种形态的具体形状以外，还要注意其使用条件，根据使用条件和形态推测出市场的动向和多空双方力量博弈情况等。只有不断了解形态、识别形态、总结形态失灵原因，才能在形态分析市场行情中做到举一反三、融会贯通。我们在此提供一种新的形态分析思路:将计算机程序与形态分析结合在一起，量化形态形状并运用Python代码自动捕捉一些形态。此外，技术分析中的反转形态数量庞杂，读者可以按照本书的分析思路，自行用Python编写代码捕捉感兴趣的形态。