Rで時系列 xtsライブラリの使い方

参考文献

• Rdocumentation https://www.rdocumentation.org/packages/xts/versions/0.10-0
• レファレンスpdf https://cran.r-project.org/web/packages/xts/xts.pdf
• xtsチートシート https://s3.amazonaws.com/assets.datacamp.com/blog_assets/xts_Cheat_Sheet_R.pdf
• teramonagiさんslideshare https://www.slideshare.net/teramonagi/tokyo-r15-20110702
• R for Economics and Finance: Data Manipulation https://rstudio-pubs-static.s3.amazonaws.com/40873_5fbe3860854a47c38a58aabd01f9cf9d.html

xts型データの生成

csvファイルからxts型に読み込む

いったんzoo型として読み込んで、それからxts型に読み込む

library(zoo)
library(xts)
# csvを読み込む
dow <- read.csv("/tmp/dow.csv")
# いったんzoo型として読み込んで、それからxts型に読み込む
dow <- as.xts(read.zoo(dow))

xts型データを作る

data <- matrix(rnorm(15),nrow=3,ncol=5,dimnames=list(c(1,2,3),c("A","B","C","D","E")))
dates <- seq(as.Date("2017-05-01"),length=3,by="days")
xts1 <- xts(x=data, order.by=dates)
xts1

##                     A            B          C          D          E
## 2017-05-01 -2.1709488 -0.483357405 -0.8199499  1.2010761  0.3000584
## 2017-05-02  0.9469986 -0.204186288  1.2858337  0.8338472  0.5886110
## 2017-05-03 -2.1927447  0.006157829  1.0795456 -0.6527199 -0.9421177

xts型データの加工

行のデータ抽出 subset

日時で指定する

dow['::1990-01-04']

##               [,1]
## 1990-01-02 2810.15
## 1990-01-03 2809.73
## 1990-01-04 2796.08

dow['1990-01-05::1990-01-07']

##               [,1]
## 1990-01-05 2773.25

::のかわりに, /でもスライスできる

dow.subset <- dow["1990-01-03/1990-01-08"]
dow.subset

##               [,1]
## 1990-01-03 2809.73
## 1990-01-04 2796.08
## 1990-01-05 2773.25
## 1990-01-08 2794.37

dow["1990-01-11/"]

##               [,1]
## 1990-01-11 2760.67
## 1990-01-12 2689.21

列のデータ抽出

列名を直接指定

xts1[,"B"]

##                       B
## 2017-05-01 -0.483357405
## 2017-05-02 -0.204186288
## 2017-05-03  0.006157829

日付をずらす

lag を使う. lagは遅れるという意味
ただし、lagだと、あくまでデータ内で一日ずらすことになる
純粋に1日をずらしたい場合は, indexからずらす

# データ内で1個ずつずらす
dow.subset.lag <- lag(dow.subset)
cbind(dow.subset, dow.subset.lag)

##                ..1     ..2
## 1990-01-03 2809.73      NA
## 1990-01-04 2796.08 2809.73
## 1990-01-05 2773.25 2796.08
## 1990-01-08 2794.37 2773.25

# データの日付を1日だけずらす
dow.subset.1day <- dow.subset
index(dow.subset.1day) <- index(dow.subset.1day) + 1
cbind(dow.subset, dow.subset.1day)

##                ..1     ..2
## 1990-01-03 2809.73      NA
## 1990-01-04 2796.08 2809.73
## 1990-01-05 2773.25 2796.08
## 1990-01-06      NA 2773.25
## 1990-01-08 2794.37      NA
## 1990-01-09      NA 2794.37

2日ずらす

dow.subset.lag2 <- lag(dow.subset, 2)
dow.subset.lag2

##               [,1]
## 1990-01-03      NA
## 1990-01-04      NA
## 1990-01-05 2809.73
## 1990-01-08 2796.08

dow.subset

##               [,1]
## 1990-01-03 2809.73
## 1990-01-04 2796.08
## 1990-01-05 2773.25
## 1990-01-08 2794.37

前にずらしたいときは?

普通にマイナスつければいいだけだった

lag(dow.subset, -1)

##               [,1]
## 1990-01-03 2796.08
## 1990-01-04 2773.25
## 1990-01-05 2794.37
## 1990-01-08      NA

データの差分をとる diff

diff(x, lag = 1, differences = 1, arithmetic = TRUE, log = FALSE, na.pad = TRUE, ...)

• lagは差分をとる区間幅。
• differencesは差分を何回とるかということ。2としたら差分の差分をとる。
• na.padはデフォルトはTRUEとなっているので注意。
• デフォルトの時点tにおける値は時点t-1との差分である。diff.zoo, diff.tsとは異なるので注意。

dow.diff <- diff(dow)
dow.diff <- cbind(dow, dow.diff)
colnames(dow.diff) <- c("dow", "diff")
head(dow.diff,3)

##                dow   diff
## 1990-01-02 2810.15     NA
## 1990-01-03 2809.73  -0.42
## 1990-01-04 2796.08 -13.65

xts型をcsvで保存する

そのままwrite.csvだと, 日付がうまく保存されないので, write.zooを使う

write.zoo(dow, file="/tmp/demo.csv", sep=",")