用Python验证指数基金定投策略
提出问题
本文主要针对以下两个问题进行探讨：
- 如果投资者“不幸”从最高点开始定投指数基金，那么是否还能盈利？
- 周定投和月定投哪个更好？
获取数据
注意：本文为了简单起见，直接用指数代替了指数基金。
Step1 打开网址JoinQuant聚宽，登录帐号
聚宽首页
Step2 进入研究环境
研究环境
进入研究环境之后，会发现是一个类似于Jupyter Notebook的开发界面。
Step3 新建一个Python3的Notebook
后面所有操作和Jupyter Notebook一样。
Step4 在新建的Notebook中写入代码
获取指数数据函数
导入所需要用到的库
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt定义获取指数数据的函数
# 获取股票数据函数
def get_stock_data(code, start_date, end_date):
"""
:param code: 需要获取数据的指数代码，注意使用的是上交所的指数代码
:param start_date: 开始获取数据的日期
:param end_date: 结束获取数据的日期
:return: 返回从开始到结束日期每天的指数数据
"""
df = get_price(code+'.XSHG', start_date=start_date, end_date=end_date, frequency='daily')
df = df.dropna() # 删除缺失值
df.to_csv(code+'.csv') # 保存为csv格式
return df获取指数数据示例
# 获取沪深300指数，从2005年4月8日开始到2019年4月20日结束的日级交易数据
df300 = get_stock_data(code='000300', start_date='2005-04-08', end_date='2019-04-20')
df300运行结果：
沪深300指数
运行代码之后返回到Jupyter Notebook的主页，就能看到保存的000300.csv文件，可以下载到本地进行操作，也可以直接在聚宽的研究环境中进行操作。
下载csv文件
数据探索
先对我们获取到的沪深300指数数据进行一番了解，方便后续分析。 查看沪深300指数的总体信息：
df300.info()
沪深300info
查看沪深300指数收盘价的大体情况：
df300['close'].describe()
沪深300收盘价describe.png
查看沪深300指数的历史走势图：
# 设置参数，将图形格式设置为‘svg’，能够输出更加清晰的图
%config InlineBackend.figure_format = 'svg'
# 建立画布
fig = plt.figure(figsize = (12,6))
# 用收盘价绘制折线图
plt.plot(df300.index, df300['close'])
沪深300指数历史走势图
找出收盘价极大值点的函数：
# 筛选出指数价格的极大值点
def find_max(stock_data, start_date, end_date):
"""
:param stock_data: 需要筛选出极大值点的指数数据
:param start_date: 筛选范围的开始日期
:param end_date: 筛选范围的结束日期
:return:返回极大值点对应当天数据
"""
max_price = stock_data[start_date:end_date]['close'].max() # 极大值点的收盘价
return stock_data[stock_data['close'] == max_price] # 极大值点对应当天数据找出沪深300指数收盘价极大值点的示例： 从上面的沪深300的历史价格走势图可以看出，在2008年左右有一个价格的顶峰，接下来找出具体那一天的数据。
# 筛选出沪深300指数2007-2009年的极大值点对应当天的数据
find_max(df300, '2007/1/1', '2009/1/1')
沪深300指数的一个极大值点
数据分析
高点定投，能否盈利？
按月自动定投函数
# 按月定投函数
def auto_invest_monthly(stock_data, start_date, end_date):
"""
:param stock_data: 需要定投的指数数据
:param start_date: 开始定投的日期
:param end_date: 结束定投的日期
:return: 返回从开始定投到结束每天的资金数据
"""
# 截取股票数据
stock_data = stock_data[start_date:end_date]
# 修改stock_data的index的数据类型，这样才能和temp进行合并
stock_data.index = stock_data.index.astype('period[D]')
# 每月第一个交易日定投
buy_month = stock_data.resample('M', kind='period').first()
# 定投购买指数基金
trade_log = pd.DataFrame(index=buy_month.index)
trade_log['基金净值'] = buy_month['close'] / 1000 # 将收盘价除以1000作为基金净值
trade_log['定投资金'] = 1000 # 每月投入1000元申购该指数基金
trade_log['基金份额'] = trade_log['定投资金'] / trade_log['基金净值'] # 买入份额等于买入金额除以基金净值
trade_log['持有份额'] = trade_log['基金份额'].cumsum() # 累计申购份额
trade_log['累计投入'] = trade_log['定投资金'].cumsum() # 累计投入金额
temp = trade_log.resample('D').ffill() # 将交易记录填充为日级数据
# 计算每个交易日的资产（等于当天的基金份额乘以单位基金净值）
daily_data = pd.merge(stock_data, temp, left_index=True, right_index=True, how='left')
daily_data = daily_data[['close', '定投资金', '基金份额', '持有份额', '累计投入']]
daily_data['基金净值'] = daily_data['close'] / 1000
daily_data['持有基金价值'] = daily_data['基金净值'] * daily_data['持有份额']
# 将daily_data的index修改为datetime类型，否则无法使用matplotlib绘图
daily_data.index = daily_data.index.astype('datetime64')
return daily_data按月自动定投示例
假设投资者运气非常糟糕，从2007年10月16的沪深300指数历史最高点5877开始定投，一直定投到2009年7月末，此时沪深300指数跌至3734点，几乎腰斩。
# 每月定投沪深300指数
df300m = auto_invest_monthly(df300, '2007/10/16', '2009/7/31')
df300m
月定投沪深300指数
按月定投沪深300指数数据可视化
# 建立画布
fig = plt.figure(figsize = (12,6))
# 绘制主坐标轴图表
plt.plot(dfm.index, dfm['close'], linestyle='dotted', label="沪深300指数")
plt.legend(loc='upper left') # 设置主坐标轴图表的图例
# 调用twinx方法
plt.twinx()
# 使用次坐标轴
plt.plot(dfm.index, dfm['累计投入'], label="累计投入资金")
plt.plot(dfm.index, dfm['持有基金价值'])
plt.legend(loc='upper right') # 设置次坐标轴图表的图例
月定投沪深300指数走势图
从上面的图片可以看出，即使是在如此极端的情况下，投资者也能在大概2009年的五六月份开始获得收益。
周定投PK月定投？
周定投
按周自动定投函数
# 按周定投函数
def auto_invest_weekly(stock_data, start_date, end_date):
"""
:param stock_data: 需要定投的指数数据
:param start_date: 开始定投的日期
:param end_date: 结束定投的日期
:return: 返回从开始定投到结束每天的资金数据
"""
# 截取股票数据
stock_data = stock_data[start_date:end_date]
# 修改stock_data的index的数据类型，这样才能和temp进行合并
stock_data.index = stock_data.index.astype('period[D]')
# 每周第一个交易日定投，如果整周都是休息日，则跳过本周
buy_week = df.resample('w', kind='period').first().dropna()
# 定投购买指数基金
trade_log = pd.DataFrame(index=buy_week.index)
trade_log['基金净值'] = buy_week['close'] / 1000 # 将收盘价除以1000作为基金净值
trade_log['定投资金'] = 250 # 每周投入250元申购该指数基金
trade_log['基金份额'] = trade_log['定投资金'] / trade_log['基金净值'] # 买入份额等于买入金额除以基金净值
trade_log['持有份额'] = trade_log['基金份额'].cumsum() # 累计申购份额
trade_log['累计投入'] = trade_log['定投资金'].cumsum() # 累计投入金额
temp = trade_log.resample('D').ffill() # 将交易记录填充为日级数据
# 计算每个交易日的资产（等于当天的基金份额乘以单位基金净值）
daily_data = pd.merge(stock_data, temp, left_index=True, right_index=True, how='left')
daily_data = daily_data[['close', '定投资金', '基金份额', '持有份额', '累计投入']]
daily_data['基金净值'] = daily_data['close'] / 1000
daily_data['持有基金价值'] = daily_data['基金净值'] * daily_data['持有份额']
# 将daily_data的index修改为datetime类型，否则无法使用matplotlib绘图
daily_data.index = daily_data.index.astype('datetime64')
return daily_data按周自动定投示例
# 每周定投沪深300指数
df300w = auto_invest_weekly(df300, '2007/10/16', '2009/7/31')
df300w
周定投沪深300指数走势图
周定投PK月定投函数
# 按周定投vs按月定投
def weekly_pk_monthly(dfw, dfm):
"""
:param dfw: 周定投函数返回的数据
:param dfm: 月定投函数返回的数据
:return: 返回周定投和月定投的收益率
"""
temp = pd.merge(dfw[['累计投入', '持有基金价值']], dfm[['累计投入', '持有基金价值']], left_index=True, right_index=True)
dfvs = pd.DataFrame(index=temp.index)
dfvs['周定投累计投入'] = temp['累计投入_x']
dfvs['周定投基金价值'] = temp['持有基金价值_x']
dfvs['周定投收益率'] = (dfvs['周定投基金价值']-dfvs['周定投累计投入']) / dfvs['周定投累计投入']
dfvs['月定投累计投入'] = temp['累计投入_y']
dfvs['月定投基金价值'] = temp['持有基金价值_y']
dfvs['月定投收益率'] = (dfvs['月定投基金价值']-dfvs['月定投累计投入']) / dfvs['月定投累计投入']
return dfvs周定投PK月定投示例
dfvs = weekly_pk_monthly(df300w, df300m)
dfvs.head()
周定投pk月定投
将周定投和月定投的收益率绘制成曲线：
周定投&月定投的收益率曲线
从图中可以明显的看出，虽然周定投的收益率和月定投的收益率差距不大，但是在大多数情况下，周定投的收益率还是明显优于月定投到的收益率的。
得出结果
从上面的数据分析过程，我们已经可以回答文章开头提出的两个问题：
- 即使投资者是从最高点开始定投，只要有足够的耐心，最终依然能够获得盈利。
- 周定投大概率比月定投能获得更好的收益，但两者区别不大，特别是当投资时间拉长时，两者的差距会越来越小。
后续如果能够获得指数的基本面数据，比如PE，那么将能进行更为深入的分析。
注意：本文并不构成任何投资建议，投资有风险，入市需谨慎。
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原始发表：2019.05.07 ，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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