Python融入證券期貨課程教學(xué)創(chuàng)新研究

劉晨 王亞暖

摘?要：隨著證券與期貨交易對(duì)復(fù)合型、創(chuàng)新型高端人才需求的不斷增加，證券與期貨相關(guān)課程的教學(xué)模式及教學(xué)方法也亟待改進(jìn)與創(chuàng)新。本文以《期貨與證券基本分析》課程為例，闡釋將Python融入證券期貨課程的必要性及可操作性，以期通過證券期貨課程教學(xué)創(chuàng)新培養(yǎng)更多高水平、應(yīng)用型人才。

關(guān)鍵詞：期貨與證券基本分析；Python;教學(xué)實(shí)踐

作者簡(jiǎn)介：劉晨，博士，講師，研究方向?yàn)槠谪浥c金融衍生品；

王亞暖，碩士研究生，研究方向?yàn)槠谪浥c金融衍生品。

一、引言

全國(guó)金融市場(chǎng)“量化交易”的時(shí)代已經(jīng)到來，并向著數(shù)字化、程序化方向發(fā)展，這就對(duì)投資分析的質(zhì)量和效率都提出了更高的要求，使傳統(tǒng)的理論教學(xué)、投資分析教學(xué)面臨著巨大挑戰(zhàn)。與此同時(shí)，隨著信息科技的快速發(fā)展以及人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等技術(shù)的運(yùn)用，證券與期貨的投資分析正在發(fā)生重大改變，海量數(shù)據(jù)和信息的獲取、篩選和處理決定著投資分析的質(zhì)量和效率，因此越來越多的證券和期貨公司開始借助相關(guān)的編程軟件，大批量、高效率、及時(shí)地進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)和信息的獲取、篩選及處理。為培養(yǎng)合格的金融從業(yè)者，金融相關(guān)學(xué)科的培養(yǎng)理念、教育模式和課程體系均面臨迭代需求。

北京物資學(xué)院開設(shè)金融學(xué)（期貨與證券方向）專業(yè)，是國(guó)內(nèi)知名培養(yǎng)期貨人才的高等學(xué)校，旨在為我國(guó)的金融行業(yè)尤其是期貨行業(yè)培養(yǎng)更多高水平、應(yīng)用型人才。為培養(yǎng)高素質(zhì)的金融從業(yè)者，相關(guān)專業(yè)特別強(qiáng)調(diào)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力，但在課程設(shè)置和具體教學(xué)實(shí)踐中，仍然以理論教學(xué)為主，缺乏對(duì)學(xué)生動(dòng)手操作和實(shí)踐能力的訓(xùn)練。

Python作為一種高效、靈活和易于學(xué)習(xí)的編程語(yǔ)言，現(xiàn)階段在證券和期貨量化交易方面已經(jīng)發(fā)揮了重要的作用。Python可以提供許多有用的工具和庫(kù)，幫助投資者更好地進(jìn)行市場(chǎng)分析和決策。在證券與期貨交易方面，Python能夠通過使用各種技術(shù)指標(biāo)、建立自動(dòng)化交易系統(tǒng)等方式實(shí)現(xiàn)量化交易，還可以利用Python讀取歷史數(shù)據(jù)并進(jìn)行回測(cè)，以測(cè)試和優(yōu)化自己的策略。隨著越來越多的研究員逐步掌握用Python進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的方法，Python能夠更高效地實(shí)現(xiàn)證券與期貨投資分析。因此，在實(shí)施證券與期貨投資分析時(shí)使用Python這樣強(qiáng)大且靈活性極強(qiáng)的編程語(yǔ)言是一個(gè)不可或缺的選擇。

在期貨與證券方向的教學(xué)方面，Python?語(yǔ)言有助于進(jìn)一步釋放師生的活力和創(chuàng)新熱情，全面提升教學(xué)質(zhì)量，使期貨與證券方向?qū)W生有機(jī)會(huì)掌握一門前沿的、與金融行業(yè)緊密聯(lián)系的、行業(yè)內(nèi)普遍使用的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，非常適合作為一門程序設(shè)計(jì)科目進(jìn)行教學(xué)。此外，Python?靈活、豐富的第三方庫(kù)與快捷的數(shù)據(jù)處理能力都為學(xué)生提供了數(shù)據(jù)思維和數(shù)據(jù)能力鍛煉的良好基礎(chǔ)。因此，如何對(duì)財(cái)經(jīng)類高校的證券期貨相關(guān)的理論課程進(jìn)行改革，將Python融入證券期貨課程教學(xué)，滿足新時(shí)代金融行業(yè)對(duì)于金融畢業(yè)生的要求，是目前亟待解決的問題。

二、Python融入證券期貨課程的創(chuàng)新思路

（一）證券期貨課程在教學(xué)過程中存在的問題

首先，證券與期貨課程偏重于定性分析，定量分析嚴(yán)重缺失，從而造成分析沒有數(shù)據(jù)做支撐，內(nèi)容空洞、比較主觀、缺乏說服性。定性分析和定量分析之所以重要，是因?yàn)槎ㄐ苑治鍪嵌糠治龅幕A(chǔ)前提，沒有定性分析的定量是一種盲目的、毫無價(jià)值的定量；定量分析使定性分析更加科學(xué)、準(zhǔn)確，定量分析促使定性分析得出廣泛而深入的結(jié)論。二者不可分割，應(yīng)該先利用定性分析方法來確定總體趨勢(shì)，然后利用定量分析來確定趨勢(shì)的目標(biāo)及幅度，從而對(duì)進(jìn)出場(chǎng)實(shí)際的選擇等問題進(jìn)行精確的度量。例如，包含證券與期貨基本分析的相關(guān)課程更多以講授定性的基本面分析為主，即從宏觀經(jīng)濟(jì)層面、產(chǎn)業(yè)層面、公司業(yè)務(wù)層面展開理論分析，但是缺乏基本面的定量分析，如公司的各類統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，包括損益表和資產(chǎn)負(fù)債表中的部分項(xiàng)目（資本、盈利和股息、資產(chǎn)和負(fù)債等），證券與期貨往期開收盤數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析、預(yù)測(cè)等，更甚少通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式將基本面分析的理論與實(shí)踐相結(jié)合。其次，高校對(duì)證券與期貨投資分析軟件配備不足，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行教學(xué)的課程較少。目前證券期貨課程更側(cè)重于概念理論、基礎(chǔ)知識(shí)，更多以課堂授課為主，很少課程能走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。在使用實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行課程教學(xué)方面，盡管在教學(xué)改革過程中高校通過“校企合作”授課模式開展實(shí)踐教學(xué)，但改進(jìn)方向仍為企業(yè)家進(jìn)課堂的形式，即案例分析和研討會(huì)的形式，并沒有引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，無法激發(fā)學(xué)生的興趣，導(dǎo)致學(xué)生解決實(shí)際問題的能力很難得到顯著提升。

（二）Python融入《期貨與證券基本分析》課程思路

按照金融學(xué)的分類和我國(guó)金融學(xué)期貨方向?qū)嶋H的課程設(shè)置，《期貨與證券基本分析》是北京物資學(xué)院期證實(shí)驗(yàn)班核心的基礎(chǔ)課程。在《期貨與證券基本分析》的教學(xué)工作中，如何教導(dǎo)學(xué)生從定性和定量?jī)蓚€(gè)方面對(duì)期貨產(chǎn)品或某一證券進(jìn)行全面分析，如何使用高級(jí)的統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)分析軟件工具進(jìn)行數(shù)據(jù)的批量收集和處理，如何把課堂中的分析思路更好地與實(shí)際工作接軌，在教學(xué)方法上如何結(jié)合本學(xué)科的實(shí)際情況開發(fā)新的教學(xué)范式，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，提高他們就業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，成為《期貨與證券基本分析》課程改進(jìn)中的主要問題。

筆者將在以下的教學(xué)案例中重點(diǎn)使用Python的爬蟲程序進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)和信息的搜集、處理和分析。選取Python而非學(xué)生熟悉的Excel作為分析軟件，主要基于以下考慮。

Python獲取數(shù)據(jù)具有時(shí)效性和批量性。Python中的爬蟲技術(shù)可以在互聯(lián)網(wǎng)上自動(dòng)地獲取和解析數(shù)據(jù)，如文本、圖像、視頻、音頻等。這種技術(shù)可以讓程序自動(dòng)地訪問網(wǎng)站，并從網(wǎng)站上獲取所需的數(shù)據(jù)，再通過數(shù)據(jù)分析、轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)等操作，將數(shù)據(jù)輸出為結(jié)構(gòu)化信息供人使用。

在進(jìn)行證券期貨投資分析時(shí)，基本面信息諸如財(cái)務(wù)的年報(bào)信息、宏觀經(jīng)濟(jì)信息及新聞資訊輿情信息等對(duì)投資結(jié)論均具有深遠(yuǎn)影響。通過對(duì)宏觀經(jīng)濟(jì)信息新聞的分析，了解宏觀的經(jīng)濟(jì)環(huán)境是否適合進(jìn)行投資；通過對(duì)新聞資訊輿情信息的分析，了解國(guó)家的政策導(dǎo)向，得出具體投資的行業(yè)；通過對(duì)財(cái)務(wù)的年報(bào)信息進(jìn)行分析，了解企業(yè)的運(yùn)營(yíng)情況，得出具體投資的證券。

但是財(cái)務(wù)報(bào)表具有數(shù)量龐大的特點(diǎn)，宏觀經(jīng)濟(jì)信息和新聞資訊輿情信息具有實(shí)時(shí)更新的特點(diǎn)，這就造成在進(jìn)行投資分析時(shí)需要面對(duì)海量信息的現(xiàn)象。在選擇軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，一般會(huì)想到辦公軟件Excel，但是其并不具備時(shí)刻獲取并解析數(shù)據(jù)的能力，仍需要人工搜索網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息的搜集，人工收集信息的數(shù)量、效率、及時(shí)性都不及Python的爬蟲技術(shù)，這將產(chǎn)生更高的成本。Python的爬蟲技術(shù)可以自動(dòng)判斷信息是否需要爬取，并進(jìn)行解析、轉(zhuǎn)換，極大地滿足了批量信息獲取、處理并使用的及時(shí)性，提高了得出投資結(jié)論的準(zhǔn)確性和效率。

三、以《期貨與證券基本分析》課程為例的實(shí)踐

在《期貨與證券基本分析》課程的教學(xué)當(dāng)中，除了對(duì)期貨與證券基本面因素的理論分析外，如宏觀因素，利率、匯率水平，政治因素，突發(fā)事件，包括政策改變等對(duì)期貨與證券價(jià)格的影響機(jī)制，對(duì)于能否全面準(zhǔn)確地獲取和分析基本面信息也是尤為重要的。在實(shí)際操作中，利用Python能夠?qū)Ψ彪s的基本面信息實(shí)現(xiàn)高效率的抓取與清洗，尤其對(duì)于難以預(yù)料的突發(fā)事件引發(fā)的輿情信息，如果能通過Python進(jìn)行實(shí)時(shí)抓取和輿情分析，能夠更有效地進(jìn)行期貨與證券的基本面分析。在教學(xué)過程中，如果除了對(duì)基本面信息的理論分析講解，還能配合實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生使用Python來實(shí)現(xiàn)基本面信息的實(shí)時(shí)挖掘，不僅能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也能夠提升學(xué)生的動(dòng)手操作和實(shí)踐能力，助力高校學(xué)生實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量就業(yè)。

（一）基于Python的基本面信息挖掘

通過Python可以實(shí)現(xiàn)證券期貨基本面信息挖掘，如獲取證券期貨的價(jià)格、成交量、持倉(cāng)量信息，上市公司的財(cái)報(bào)信息以及證券期貨相關(guān)輿情信息等。本文以通過Python語(yǔ)言獲取上市公司的新聞及輿情信息為例，闡釋《證券與期貨基本分析》這門課如何融入Python開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情并提高學(xué)生的實(shí)操能力。具體步驟如下。

（1）本文以Python語(yǔ)言為基礎(chǔ)編寫網(wǎng)絡(luò)爬蟲程序，在了解網(wǎng)頁(yè)基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，需要使用Request庫(kù)來獲取網(wǎng)頁(yè)源代碼，使用Re庫(kù)通過findall（）函數(shù)功能匹配相關(guān)文本內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)上市公司基本面信息中的新聞、公告及輿情信息的自動(dòng)提取。

（2）確定數(shù)據(jù)源，即具體需要從哪些網(wǎng)站或數(shù)據(jù)庫(kù)獲取數(shù)據(jù)，如財(cái)經(jīng)數(shù)據(jù)接口——Tushare庫(kù)，可以獲取歷史行情數(shù)據(jù)；百度新聞和新浪財(cái)經(jīng)網(wǎng)頁(yè)等可以獲取相關(guān)新聞、公告及輿情等信息；使用Selenium庫(kù)可以通過模擬鼠標(biāo)點(diǎn)擊來批量獲取上市公司的財(cái)務(wù)報(bào)表等信息，來綜合進(jìn)行基本面分析。

本文以提取上市公司的相關(guān)新聞、公告及輿情等信息為例，其中新浪財(cái)經(jīng)不僅能夠挖掘有關(guān)證券期貨類相關(guān)數(shù)據(jù)，還是一個(gè)能夠提供高質(zhì)量新聞、公告和報(bào)告的數(shù)據(jù)來源。

（3）批量爬取基本面信息。具體的思路如下，獲取網(wǎng)頁(yè)源代碼→使用Re庫(kù)中的findall（）函數(shù)通過正則表達(dá)式提取證券期貨的相關(guān)信息→對(duì)獲取的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗→優(yōu)化程序?qū)崿F(xiàn)信息的實(shí)時(shí)批量爬取→根據(jù)需要存入Excel表或數(shù)據(jù)庫(kù)中用于基本面分析。

（二）基于Python的基本面信息挖掘?qū)嵺`

為舉例闡明如何將Python融入《期貨與證券基本分析》這門課，以爬取上市公司的新聞、公告及輿情信息為例，進(jìn)行具體的教學(xué)實(shí)驗(yàn)過程演示。

（1）確定爬取新浪財(cái)經(jīng)新聞中的具體信息，以搜索股指期貨的最新資訊為例，在2023年7月16日中午12點(diǎn)整的這一時(shí)刻對(duì)股指期貨最新資訊的網(wǎng)頁(yè)http：//financesinacomcn/roll/index

dhtml？cid=57011進(jìn)行信息爬蟲。

（2）通過Requests庫(kù)獲取網(wǎng)頁(yè)的源代碼，需注意源代碼中是否會(huì)出現(xiàn)亂碼，如出現(xiàn)亂碼需要注意網(wǎng)頁(yè)的編碼方式是“utf-8”，而Python的編碼方式是ISO-8859-1，因此需要通過重新編碼來解決這一問題。

（3）使用Python語(yǔ)言的Re庫(kù)中的findall（）函數(shù)通過正則表達(dá)式獲取股指期貨資訊的標(biāo)題、標(biāo)題下正文內(nèi)容對(duì)應(yīng)的網(wǎng)址、資訊發(fā)布的時(shí)間等。

（4）提取出的標(biāo)題、網(wǎng)址、資訊發(fā)布的時(shí)間等內(nèi)容可以按照所需要的格式打印出來，如表1所示。為了便于批量提取最新資訊并同步實(shí)現(xiàn)“多詞條”“多頁(yè)”資訊的信息挖掘，也可以進(jìn)行批量保存和信息每日更新，但后續(xù)需要對(duì)重復(fù)信息及噪聲信息進(jìn)行剔除等清洗工作。

表1中展示的僅是新浪財(cái)經(jīng)網(wǎng)關(guān)于股指期貨最新資訊一頁(yè)的提取，通過對(duì)Python數(shù)據(jù)挖掘程序的修改，可以實(shí)現(xiàn)“多詞條”“多頁(yè)”信息的提??；若想深入對(duì)正文信息進(jìn)行輿情分析判斷，通過對(duì)45條資訊相應(yīng)網(wǎng)址鏈接進(jìn)行爬蟲可以實(shí)現(xiàn)。

（三）Python基本面信息挖掘教學(xué)反饋

將Python融入證券期貨課程中是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，北京物資學(xué)院的期證實(shí)驗(yàn)班開設(shè)Python課程已經(jīng)兩年，在引導(dǎo)學(xué)生使用Python語(yǔ)言完成大數(shù)據(jù)挖掘及分析的過程中，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)學(xué)生都能在機(jī)房積極參與課堂實(shí)踐。雖然在使用Python實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘時(shí)會(huì)遇到程序錯(cuò)誤或挖掘不成功的情況，但學(xué)生都能夠積極求助老師，最終完成課堂練習(xí)。如果在《期貨與證券基本分析》課程中融入Python挖掘基本面信息，例如：①提取公司的經(jīng)營(yíng)能力、財(cái)務(wù)狀況、行業(yè)背景等進(jìn)行股票基本面分析；

②通過爬蟲宏觀經(jīng)濟(jì)信息、產(chǎn)銷量、進(jìn)出口等數(shù)據(jù)分析期貨價(jià)格走勢(shì)等；

③挖掘新聞、公告、輿情等信息作為證券期貨基本面分析的一個(gè)方面等，在基本面分析理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，通過Python語(yǔ)言進(jìn)行相關(guān)基本面信息挖掘，再利用挖掘到的基本面信息展開具體分析，能夠?qū)崿F(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合，有助于提升學(xué)生的實(shí)操能力，培養(yǎng)出的應(yīng)用型人才更符合企業(yè)的需求。

四、結(jié)語(yǔ)

在信息技術(shù)不斷融入金融領(lǐng)域的時(shí)代，傳統(tǒng)的理論教學(xué)不再符合時(shí)代對(duì)金融專業(yè)學(xué)生素質(zhì)的要求。將Python融入證券期貨課程中的教學(xué)方式是對(duì)教學(xué)模式及教學(xué)方法的新探索，未來仍有以下幾個(gè)方面需要不斷探索和完善。

（1）不斷改進(jìn)傳統(tǒng)課堂的授課模式，通過增加學(xué)生在機(jī)房進(jìn)行上機(jī)操作實(shí)踐的機(jī)會(huì)，改變以往僅在普通教室進(jìn)行理論教學(xué)的形式。

（2）增設(shè)實(shí)踐教學(xué)場(chǎng)地，如根據(jù)實(shí)際擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)室的規(guī)模，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的硬件設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，及時(shí)更新學(xué)生上課使用的軟件。

（3）多創(chuàng)造學(xué)生的實(shí)踐機(jī)會(huì)。不限于將Python融入證券期貨課程教學(xué)過程中，要與時(shí)俱進(jìn)地引進(jìn)相關(guān)操作軟件，多為學(xué)生創(chuàng)造實(shí)踐機(jī)會(huì)，才能培養(yǎng)出更多高水平應(yīng)用型人才。

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