claw_skills/futures-technical-analysis/futures_data_collector.py

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
"""
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期货/股票多周期数据获取与技术指标计算脚本
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【功能介绍】
本脚本用于获取期货或股票的多周期K线数据，并自动计算技术指标，输出JSON格式，
可直接用于技术分析Skill的输入。

【核心功能】
1. 多周期数据获取
   - 5分钟K线（至少50根）
   - 15分钟K线（至少50根）
   - 30分钟K线（至少50根）
   - 60分钟K线（至少50根）
   - 日K线（至少50根）

2. 技术指标自动计算（每根K线都包含）
   - MA10: 10日/周期移动平均线
   - MA20: 20日/周期移动平均线
   - MACD_DIF: MACD快线
   - MACD_DEA: MACD慢线（信号线）
   - MACD_HISTOGRAM: MACD柱状图

3. 输出格式
   每个周期为一个数组，数组中每项包含：
   {
     "time": "K线时间",
     "open": 开盘价,
     "high": 最高价,
     "low": 最低价,
     "close": 收盘价,
     "volume": 成交量,
     "ma10": MA10值,
     "ma20": MA20值,
     "macd_dif": DIF值,
     "macd_dea": DEA值,
     "macd_histogram": 柱状图值
   }

【使用方法】

1. 安装依赖
   pip install akshare pandas

2. 运行脚本
   # 获取期货数据（默认）
   python futures_data_collector.py --symbol SN2504 --type futures
   
   # 获取股票数据
   python futures_data_collector.py --symbol 000001 --type stock
   python futures_data_collector.py --symbol 600000 --type stock --output stock_data.json

3. 参数说明
   --symbol: 代码（必填）
             期货格式：品种代码 + 年份 + 月份，如 SN2504(沪锡)、AG2506(沪银)
             股票格式：6位数字代码，如 000001(平安银行)、600000(浦发银行)
   
   --type:   数据类型（可选，默认 futures）
             可选值：futures(期货)、stock(股票)
   
   --output: 输出文件名（可选）
             默认格式：{代码}_{时间戳}.json

【常见代码对照】
   期货：
   SN2504 - 沪锡（上海期货交易所）
   AG2506 - 沪银（上海期货交易所）
   LC2505 - 碳酸锂（广州期货交易所）
   NI2505 - 沪镍（上海期货交易所）
   
   股票：
   000001 - 平安银行
   600000 - 浦发银行
   000858 - 五粮液
   600519 - 贵州茅台

【输出示例】
{
  "symbol": "SN2504",
  "current_price": 223500,
  "timestamp": "2026-03-07T22:15:00+08:00",
  "timeframes": {
    "60min": [
      {
        "time": "2026-03-07 14:00",
        "open": 22100,
        "high": 22300,
        "low": 22050,
        "close": 22250,
        "volume": 12500,
        "ma10": 22180.5,
        "ma20": 22000.3,
        "macd_dif": 0.0523,
        "macd_dea": 0.0312,
        "macd_histogram": 0.0422
      }
    ],
    "30min": [ ... ],
    "15min": [ ... ],
    "5min": [ ... ],
    "daily": [ ... ]
  }
}

【注意事项】
1. 数据源使用akshare，数据可能有延迟或频率限制
2. 分钟数据受交易所限制，可能无法获取太多历史数据
3. 如遇数据获取失败，请检查合约代码是否正确
4. 脚本会自动过滤掉数据不足的周期

【作者】OpenClaw Assistant
【日期】2026-03-07
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"""

import akshare as ak
import pandas as pd
import json
import argparse
import os
from datetime import datetime, timedelta
from typing import Dict, List
import warnings
warnings.filterwarnings('ignore')
# 清除缓存
ak.cache = {}

# 数据目录配置
DATA_DIR = os.path.join(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)), 'data')
os.makedirs(DATA_DIR, exist_ok=True)

def calculate_ma(df: pd.DataFrame, periods: List[int] = [10, 20]) -> pd.DataFrame:
    """计算移动平均线"""
    for period in periods:
        df[f'MA{period}'] = df['close'].rolling(window=period, min_periods=1).mean()
    return df


def calculate_macd(df: pd.DataFrame, fast: int = 12, slow: int = 26, signal: int = 9) -> pd.DataFrame:
    """计算MACD指标"""
    ema_fast = df['close'].ewm(span=fast, adjust=False).mean()
    ema_slow = df['close'].ewm(span=slow, adjust=False).mean()
    df['macd_dif'] = ema_fast - ema_slow
    df['macd_dea'] = df['macd_dif'].ewm(span=signal, adjust=False).mean()
    df['macd_histogram'] = (df['macd_dif'] - df['macd_dea']) * 2
    
    # MACD信号判断
    df['macd_signal'] = df.apply(lambda row: 
        'bullish' if row['macd_dif'] > row['macd_dea'] and row['macd_histogram'] > 0
        else 'bearish' if row['macd_dif'] < row['macd_dea'] and row['macd_histogram'] < 0
        else 'neutral', axis=1)
    
    return df


def get_current_time() -> datetime:
    """获取当前北京时间（去除微秒）"""
    return datetime.now().replace(microsecond=0)


def filter_future_data(df: pd.DataFrame, current_time: datetime = None) -> pd.DataFrame:
    """
    过滤掉未来数据
    
    Args:
        df: 包含datetime列的DataFrame
        current_time: 当前时间，默认为系统当前时间
    
    Returns:
        过滤后的DataFrame
    """
    if current_time is None:
        current_time = get_current_time()
    
    if 'datetime' not in df.columns:
        return df
    
    # 确保datetime列是datetime类型
    df['datetime'] = pd.to_datetime(df['datetime'])
    
    # 过滤掉大于当前时间的数据（未来数据）
    original_count = len(df)
    df = df[df['datetime'] <= current_time].copy()
    filtered_count = original_count - len(df)
    
    if filtered_count > 0:
        print(f"  过滤了 {filtered_count} 条未来数据")
    
    return df


def extend_night_session_data(df: pd.DataFrame, symbol: str, period: str) -> pd.DataFrame:
    """
    尝试获取完整的夜盘数据
    期货夜盘时间：21:00 - 02:30（次日）
    """
    if df.empty or 'datetime' not in df.columns:
        return df
    
    df['datetime'] = pd.to_datetime(df['datetime'])
    df = df.sort_values('datetime').reset_index(drop=True)
    
    # 检查是否需要补充夜盘数据
    # 获取最后一条数据的时间
    last_time = df['datetime'].iloc[-1]
    last_hour = last_time.hour
    last_minute = last_time.minute
    
    # 如果最后数据在 21:00-23:59 或 00:00-02:30 范围内，可能需要补充
    # 夜盘结束时间是 02:30
    is_night_session = (
        (last_hour >= 21) or  # 21:00 - 23:59
        (last_hour < 2) or    # 00:00 - 01:59
        (last_hour == 2 and last_minute <= 30)  # 02:00 - 02:30
    )
    
    if not is_night_session:
        return df
    
    # 检查是否包含 02:30 的数据（对于5分钟、15分钟等周期）
    has_0230 = False
    for dt in df['datetime']:
        if dt.hour == 2 and dt.minute == 30:
            has_0230 = True
            break
    
    # 如果已经有 02:30 的数据，说明夜盘完整
    if has_0230:
        return df
    
    # 尝试通过获取历史数据来补充夜盘
    # 由于akshare限制，我们记录警告信息
    print(f"  注意: 夜盘数据可能不完整（缺少02:30及之前的数据）")
    
    return df


def get_minute_data(symbol: str, period: str) -> pd.DataFrame:
    """
    获取期货分钟K线数据，过滤未来数据，确保夜盘完整
    
    Args:
        symbol: 合约代码，如 "SN2504"
        period: 分钟周期，"5", "15", "30", "60"
    
    Returns:
        DataFrame with OHLCV data
    """
    try:
        # 获取当前时间（用于过滤未来数据）
        current_time = get_current_time()
        
        # 使用akshare获取分钟数据
        df = ak.futures_zh_minute_sina(symbol=symbol, period=period)
        
        # 重命名列
        df = df.rename(columns={
            'day': 'datetime',
            'open': 'open',
            'high': 'high',
            'low': 'low',
            'close': 'close',
            'volume': 'volume'
        })
        
        # 转换数据类型
        for col in ['open', 'high', 'low', 'close', 'volume']:
            df[col] = pd.to_numeric(df[col], errors='coerce')
        
        # 确保datetime列是datetime类型
        df['datetime'] = pd.to_datetime(df['datetime'])
        
        # 过滤未来数据
        df = filter_future_data(df, current_time)
        
        # 尝试补充夜盘数据
        df = extend_night_session_data(df, symbol, period)
        
        # 确保至少50根K线
        if len(df) < 50:
            print(f"  警告: {period}分钟只获取到{len(df)}根K线，建议检查数据源")
        
        return df
        
    except Exception as e:
        print(f"  获取{period}分钟数据失败: {e}")
        return pd.DataFrame()


def get_daily_data(symbol: str, days: int = 60) -> pd.DataFrame:
    """
    获取期货日K线数据，过滤未来数据
    
    Args:
        symbol: 合约代码
        days: 获取天数
    
    Returns:
        DataFrame with OHLCV data
    """
    try:
        # 获取当前时间（用于过滤未来数据）
        current_time = get_current_time()
        
        # 获取日K数据（获取较多历史数据）
        df = ak.futures_zh_daily_sina(symbol=symbol)
        
        # 重命名列
        df = df.rename(columns={
            'date': 'datetime',
            'open': 'open',
            'high': 'high',
            'low': 'low',
            'close': 'close',
            'volume': 'volume'
        })
        
        # 转换数据类型
        for col in ['open', 'high', 'low', 'close', 'volume']:
            df[col] = pd.to_numeric(df[col], errors='coerce')
        
        # 排序
        df['datetime'] = pd.to_datetime(df['datetime'])
        df = df.sort_values('datetime').reset_index(drop=True)
        
        # 过滤未来数据（只保留今天及之前的数据）
        df = filter_future_data(df, current_time)
        
        # 取最近N天
        df = df.tail(days).reset_index(drop=True)
        
        return df
        
    except Exception as e:
        print(f"  获取日K数据失败: {e}")
        return pd.DataFrame()


def get_stock_minute_data(symbol: str, period: str) -> pd.DataFrame:
    """
    获取股票分钟K线数据
    
    Args:
        symbol: 股票代码，如 "000001"
        period: 分钟周期，"5", "15", "30", "60"
    
    Returns:
        DataFrame with OHLCV data
    """
    try:
        # 获取当前时间（用于过滤未来数据）
        current_time = get_current_time()
        
        # 使用akshare获取股票分钟数据
        # stock_zh_a_minute 需要 symbol 格式为 sh600000 或 sz000001
        if symbol.startswith('6'):
            full_symbol = f"sh{symbol}"
        else:
            full_symbol = f"sz{symbol}"
        
        df = ak.stock_zh_a_minute(symbol=full_symbol, period=period)
        
        # 重命名列
        df = df.rename(columns={
            'day': 'datetime',
            'open': 'open',
            'high': 'high',
            'low': 'low',
            'close': 'close',
            'volume': 'volume'
        })
        
        # 转换数据类型
        for col in ['open', 'high', 'low', 'close', 'volume']:
            df[col] = pd.to_numeric(df[col], errors='coerce')
        
        # 确保datetime列是datetime类型
        df['datetime'] = pd.to_datetime(df['datetime'])
        
        # 过滤未来数据
        df = filter_future_data(df, current_time)
        
        # 确保至少50根K线
        if len(df) < 50:
            print(f"  警告: {period}分钟只获取到{len(df)}根K线，建议检查数据源")
        
        return df
        
    except Exception as e:
        print(f"  获取{period}分钟数据失败: {e}")
        return pd.DataFrame()


def get_stock_daily_data(symbol: str, days: int = 60) -> pd.DataFrame:
    """
    获取股票日K线数据
    
    Args:
        symbol: 股票代码，如 "000001"
        days: 获取天数
    
    Returns:
        DataFrame with OHLCV data
    """
    try:
        # 获取当前时间（用于过滤未来数据）
        current_time = get_current_time()
        
        # 计算开始日期（获取足够的历史数据）
        end_date = current_time.strftime('%Y%m%d')
        start_date = (current_time - timedelta(days=days*2)).strftime('%Y%m%d')
        
        # 获取日K数据
        df = ak.stock_zh_a_hist(symbol=symbol, period="daily", start_date=start_date, end_date=end_date)
        
        # 重命名列
        df = df.rename(columns={
            '日期': 'datetime',
            '开盘': 'open',
            '最高': 'high',
            '最低': 'low',
            '收盘': 'close',
            '成交量': 'volume'
        })
        
        # 转换数据类型
        for col in ['open', 'high', 'low', 'close', 'volume']:
            df[col] = pd.to_numeric(df[col], errors='coerce')
        
        # 排序
        df['datetime'] = pd.to_datetime(df['datetime'])
        df = df.sort_values('datetime').reset_index(drop=True)
        
        # 过滤未来数据（只保留今天及之前的数据）
        df = filter_future_data(df, current_time)
        
        # 取最近N天
        df = df.tail(days).reset_index(drop=True)
        
        return df
        
    except Exception as e:
        print(f"  获取日K数据失败: {e}")
        return pd.DataFrame()


def process_data(df: pd.DataFrame, timeframe: str) -> List[Dict]:
    """
    处理数据，计算指标并格式化输出
    每个周期返回一个数组，每项包含交易数据+计算指标
    
    Args:
        df: K线DataFrame
        timeframe: 周期名称
    
    Returns:
        格式化后的K线数组，每项包含指标
    """
    if df.empty or len(df) < 10:
        return []
    
    # 计算技术指标
    df = calculate_ma(df)
    df = calculate_macd(df)
    
    # 格式化K线数据（取最近50根或全部）
    candles = []
    df_tail = df.tail(50) if len(df) > 50 else df
    
    for _, row in df_tail.iterrows():
        candle = {
            "time": str(row['datetime']),
            "open": round(float(row['open']), 2),
            "high": round(float(row['high']), 2),
            "low": round(float(row['low']), 2),
            "close": round(float(row['close']), 2),
            "volume": int(row['volume']) if not pd.isna(row['volume']) else 0,
            "ma10": round(float(row['MA10']), 2) if not pd.isna(row.get('MA10')) else None,
            "ma20": round(float(row['MA20']), 2) if not pd.isna(row.get('MA20')) else None,
            "macd_dif": round(float(row['macd_dif']), 4) if not pd.isna(row.get('macd_dif')) else 0,
            "macd_dea": round(float(row['macd_dea']), 4) if not pd.isna(row.get('macd_dea')) else 0,
            "macd_histogram": round(float(row['macd_histogram']), 4) if not pd.isna(row.get('macd_histogram')) else 0
        }
        candles.append(candle)
    
    return candles


def collect_futures_data(symbol: str) -> Dict:
    """
    收集期货多周期完整数据
    
    Args:
        symbol: 合约代码，如 "SN2504"
    
    Returns:
        完整的JSON格式数据
    """
    print(f"\n正在获取期货 {symbol} 的多周期数据...")
    print(f"当前时间: {get_current_time().strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')}")
    print("-" * 50)
    
    result = {
        "symbol": symbol,
        "type": "futures",
        "current_price": None,
        "timestamp": datetime.now().strftime("%Y-%m-%dT%H:%M:%S+08:00"),
        "timeframes": {}
    }
    
    # 获取各周期数据
    periods = [
        ("60min", "60"),
        ("30min", "30"),
        ("15min", "15"),
        ("5min", "5")
    ]
    
    for tf_name, tf_period in periods:
        print(f"获取 {tf_name} 数据...")
        try:
            df = get_minute_data(symbol, tf_period)
            if not df.empty and len(df) >= 50:
                candles = process_data(df, tf_name)
                if candles:
                    result["timeframes"][tf_name] = candles
                    # 设置当前价格为最新收盘价
                    if result["current_price"] is None:
                        result["current_price"] = candles[-1]["close"]
                    print(f"  [OK] 成功获取 {len(candles)} 根K线")
            else:
                print(f"  [FAIL] 数据不足或获取失败 (获取到{len(df)}根)")
        except Exception as e:
            print(f"  [ERROR] 错误: {e}")
    
    # 获取日K数据
    print("获取 daily 数据...")
    try:
        df_daily = get_daily_data(symbol, days=60)
        if not df_daily.empty and len(df_daily) >= 50:
            candles = process_data(df_daily, "daily")
            if candles:
                result["timeframes"]["daily"] = candles
                print(f"  [OK] 成功获取 {len(candles)} 根K线")
        else:
            print(f"  [FAIL] 数据不足或获取失败 (获取到{len(df_daily)}根)")
    except Exception as e:
        print(f"  [ERROR] 错误: {e}")
    
    print("-" * 50)
    return result


def collect_stock_data(symbol: str) -> Dict:
    """
    收集股票多周期完整数据
    
    Args:
        symbol: 股票代码，如 "000001"
    
    Returns:
        完整的JSON格式数据
    """
    print(f"\n正在获取股票 {symbol} 的多周期数据...")
    print(f"当前时间: {get_current_time().strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')}")
    print("-" * 50)
    
    result = {
        "symbol": symbol,
        "type": "stock",
        "current_price": None,
        "timestamp": datetime.now().strftime("%Y-%m-%dT%H:%M:%S+08:00"),
        "timeframes": {}
    }
    
    # 获取各周期数据
    periods = [
        ("60min", "60"),
        ("30min", "30"),
        ("15min", "15"),
        ("5min", "5")
    ]
    
    for tf_name, tf_period in periods:
        print(f"获取 {tf_name} 数据...")
        try:
            df = get_stock_minute_data(symbol, tf_period)
            if not df.empty and len(df) >= 50:
                candles = process_data(df, tf_name)
                if candles:
                    result["timeframes"][tf_name] = candles
                    # 设置当前价格为最新收盘价
                    if result["current_price"] is None:
                        result["current_price"] = candles[-1]["close"]
                    print(f"  [OK] 成功获取 {len(candles)} 根K线")
            else:
                print(f"  [FAIL] 数据不足或获取失败 (获取到{len(df)}根)")
        except Exception as e:
            print(f"  [ERROR] 错误: {e}")
    
    # 获取日K数据
    print("获取 daily 数据...")
    try:
        df_daily = get_stock_daily_data(symbol, days=60)
        if not df_daily.empty and len(df_daily) >= 50:
            candles = process_data(df_daily, "daily")
            if candles:
                result["timeframes"]["daily"] = candles
                print(f"  [OK] 成功获取 {len(candles)} 根K线")
        else:
            print(f"  [FAIL] 数据不足或获取失败 (获取到{len(df_daily)}根)")
    except Exception as e:
        print(f"  [ERROR] 错误: {e}")
    
    print("-" * 50)
    return result


def main():
    parser = argparse.ArgumentParser(description='期货/股票多周期数据获取与技术指标计算')
    parser.add_argument('--symbol', type=str, required=True, 
                        help='代码，期货如 SN2504(沪锡), 股票如 000001(平安银行)')
    parser.add_argument('--type', type=str, default='futures', choices=['futures', 'stock'],
                        help='数据类型：futures(期货)、stock(股票)，默认为 futures')
    parser.add_argument('--output', type=str, default=None, 
                        help='输出JSON文件名，默认为 代码_时间戳.json')
    
    args = parser.parse_args()
    
    # 根据类型获取数据
    if args.type == 'stock':
        data = collect_stock_data(args.symbol)
    else:
        data = collect_futures_data(args.symbol)
    
    # 检查是否获取到数据
    if not data["timeframes"]:
        print("\n错误: 未能获取到任何数据，请检查代码是否正确")
        if args.type == 'stock':
            print("常见股票代码示例:")
            print("  000001 - 平安银行")
            print("  600000 - 浦发银行")
            print("  000858 - 五粮液")
            print("  600519 - 贵州茅台")
        else:
            print("常见期货合约代码示例:")
            print("  SN2504 - 沪锡2504")
            print("  AG2506 - 沪银2506")
            print("  LC2505 - 碳酸锂2505")
            print("  NI2505 - 沪镍2505")
        return
    
    # 打印JSON到控制台
    print("\n" + "="*60)
    print("JSON 输出:")
    print("="*60)
    json_output = json.dumps(data, ensure_ascii=False, indent=2)
    print(json_output)
    
    # 保存到文件（统一放到 data 目录）
    if args.output:
        # 如果用户指定了文件名，也放到 data 目录下
        filename = os.path.join(DATA_DIR, args.output)
    else:
        timestamp = datetime.now().strftime("%Y%m%d_%H%M%S")
        filename = os.path.join(DATA_DIR, f"{data['symbol']}_{timestamp}.json")
    
    with open(filename, 'w', encoding='utf-8') as f:
        f.write(json_output)
    
    print("\n" + "="*60)
    print(f"[OK] 数据已保存到: {filename}")
    print(f"[OK] 共获取 {len(data['timeframes'])} 个周期数据")
    print("="*60)


if __name__ == "__main__":
    main()