package com.xcong.excoin.modules.okxNewPrice.indicator.macdAndMatrategy;
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import java.math.BigDecimal;
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import java.math.RoundingMode;
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import java.util.List;
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/**
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* 波动率指标实现类
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* 波动率是衡量价格波动程度的技术指标，反映市场的活跃度和风险水平。
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* 本类通过计算价格的标准差来衡量波动率，使用高精度BigDecimal计算避免精度损失。
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* 【核心功能】
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* 1. 计算指定周期内价格的波动率（标准差）
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* 2. 使用牛顿迭代法实现BigDecimal的平方根计算，确保金融计算的高精度要求
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* 3. 提供获取最新计算结果的接口
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* 【使用场景】
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* - 在MACD+MA策略中，用于过滤低波动率的市场环境（波动率<1%时跳过交易）
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* - 适用于各种时间周期的价格数据，通常使用20日或30日周期
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* 【注意事项】
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* - 波动率指标对市场流动性和交易活跃度敏感
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* - 低波动率可能预示着市场趋势即将发生变化
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*/
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public class Volatility {
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/**
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* 波动率计算的周期
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*/
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private final int period;
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/**
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* 最新计算的波动率值
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*/
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private BigDecimal volatility = BigDecimal.ZERO;
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/**
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* 构造方法
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* @param period 波动率计算的周期
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*/
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public Volatility(int period) {
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this.period = period;
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}
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/**
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* 计算波动率
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* @param prices 历史价格数据列表
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*/
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public void calculate(List<BigDecimal> prices) {
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// 如果价格数据不足计算周期，不进行计算
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if (prices.size() < period) {
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return;
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}
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BigDecimal sum = BigDecimal.ZERO;
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BigDecimal avg = calculateAverage(prices); // 计算平均价格
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// 计算每个价格与平均价格的偏差平方和
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for (int i = prices.size()-period; i < prices.size(); i++) {
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BigDecimal dev = prices.get(i).subtract(avg);
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sum = sum.add(dev.pow(2));
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}
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// 计算方差，保留8位小数
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BigDecimal variance = sum.divide(new BigDecimal(period), 8, RoundingMode.HALF_UP);
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// 计算标准差（波动率），使用牛顿迭代法确保高精度
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volatility = sqrt(variance, 8);
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}
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/**
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* 计算价格平均值
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*
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* @param prices 历史价格数据列表
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* @return 平均价格
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*/
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private BigDecimal calculateAverage(List<BigDecimal> prices) {
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BigDecimal sum = BigDecimal.ZERO;
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for (int i = prices.size()-period; i < prices.size(); i++) {
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sum = sum.add(prices.get(i));
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}
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return sum.divide(new BigDecimal(period), 8, RoundingMode.HALF_UP);
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}
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/**
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* 计算BigDecimal的平方根（牛顿迭代法）
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*
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* @param value 要计算平方根的数值
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* @param scale 结果的精度（小数位数）
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* @return 平方根结果
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*/
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private BigDecimal sqrt(BigDecimal value, int scale) {
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// 负数没有实数平方根，返回0
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if (value.compareTo(BigDecimal.ZERO) < 0) {
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return BigDecimal.ZERO;
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}
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// 使用牛顿迭代法计算平方根
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BigDecimal x = value.divide(new BigDecimal(2), scale, RoundingMode.HALF_UP); // 初始猜测值
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BigDecimal prev;
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do {
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prev = x;
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// 牛顿迭代公式：x(n+1) = (x(n) + value/x(n))/2
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x = x.add(value.divide(x, scale, RoundingMode.HALF_UP)).divide(new BigDecimal(2), scale, RoundingMode.HALF_UP);
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} while (x.subtract(prev).abs().compareTo(BigDecimal.ONE.movePointLeft(scale)) > 0); // 直到满足精度要求
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return x;
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}
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/**
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* 获取最新的波动率计算结果
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* @return 波动率值
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*/
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public BigDecimal getValue() {
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return volatility;
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}
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}
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