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在矩阵中保存循环结果

numpy list arrays python

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TyRa97 · 技术社区 · 6 年前

我目前正在编程一个python工具来执行几何布朗运动。执行运动的循环完成并按预期工作。现在我无法将模拟的各种结果保存到一个大矩阵中,然后绘制出来。

我试着使用append函数,结果发现我得到的是一个列表,每个模拟都有另一个数组,而不是一个大矩阵。

我的代码:

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np


T = 2
mu = 0.15
sigma = 0.10
S0 = 20
dt = 0.01

N = round(T/dt)                 ### Paths
simu = 20                       ### number of simulations
i = 1                      

## creates an array with values from 0 to T with N elementes (T/dt)
t = np.linspace(0, T, N)

## empty Matrix for the end results
res = []

while i < simu + 1:

    ## random number showing the Wiener process
    W = np.random.standard_normal(size = N) 
    W = np.cumsum(W)*np.sqrt(dt) ### standard brownian motion ###
    X = (mu-0.5*sigma**2)*t + sigma*W 
    S = S0*np.exp(X) ### new Stock prices based on the simulated returns ###

    res.append(S)     #appends the resulting array to the result table

    i += 1

#plotting of the result Matrix
plt.plot(t, res)
plt.show()

如果有人能帮我解决这个问题,我会非常高兴,因为我打算用不同的路径(存储在大矩阵中)来绘制时间。

提前谢谢你,

尼克

1 回复 | 直到 6 年前

JE_Muc 6 年前

要完全避免循环并使用快速干净的pythonic矢量化操作,您可以编写如下操作:

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np


T = 2
mu = 0.15
sigma = 0.10
S0 = 20
dt = 0.01

N = round(T/dt)                 ### Paths
simu = 20                       ### number of simulations
i = 1                      

## creates an array with values from 0 to T with N elementes (T/dt)
t = np.linspace(0, T, N)

## result matrix creation not needed, thanks to gboffi for the hint :)
## random number showing the Wiener process
W = np.random.standard_normal(size=(simu, N))
W = np.cumsum(W, axis=1)*np.sqrt(dt) ### standard brownian motion ###
X = (mu-0.5*sigma**2)*t + sigma*W
res = S0*np.exp(X) ### new Stock prices based on the simulated returns ###

现在您的结果存储在 真实的 矩阵,或者正确地 np.ndarray . NdP射线 是的标准数组格式 numpy 因此是最广泛使用和支持的数组格式。
要绘制它,需要提供进一步的信息,例如:是否要绘制结果数组的每一行?这看起来像:

for i in range(simu):
    plt.plot(t, res[i])
plt.show()

如果要在计算后检查形状的一致性,可以执行以下操作:

assert res.shape == (simu, N), 'Calculation faulty!'

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