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技术范围:SpringBoot、Vue、爬虫、数据可视化、小程序、安卓APP、大数据、知识图谱、机器学习、Hadoop、Spark、Hive、大模型、人工智能、Python、深度学习、信息安全、网络安全等设计与开发。
主要内容:免费功能设计、开题报告、任务书、中期检查PPT、系统功能实现、代码、文档辅导、LW文档降重、长期答辩答疑辅导、腾讯会议一对一专业讲解辅导答辩、模拟答辩演练、和理解代码逻辑思路。
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介绍资料
Django+AI大模型股票行情预测系统
📌 核心亮点:采用Django 4.2+Qwen-7B+LSTM混合架构,完整呈现从需求分析→系统设计→代码实现→部署上线全流程;内置核心代码片段(可直接运行)、数据库设计、API接口文档,补充CSDN博客常用的高亮提示、问题解决技巧,提升阅读体验与实用性。
一、前言
随着金融数字化转型加速,股票行情预测成为投资者决策的核心需求,但股票市场的高噪声、非线性特征,导致传统预测模型精度有限。本文基于Django框架实现Web化工程落地,结合Qwen-7B轻量化大模型与LSTM时序模型,构建多源数据融合的股票行情预测系统,解决传统系统精度低、交互差、工程化程度低的问题。
本文面向开发者、学生(毕业设计)、技术爱好者,完整拆解系统开发全流程,所有代码可直接复用,部署步骤清晰,助力快速上手Django与AI大模型的融合开发。
明确系统核心技术栈,确保开发环境一致,避免版本兼容问题,所有技术均选用开源、成熟、社区活跃的版本,贴合企业开发实际。
2.1 核心技术选型
Web框架:Django 4.2(稳定版)+ Django REST framework 3.14(API开发)
AI模型:Qwen-7B(轻量化大模型)、LSTM(时序预测模型)、PyTorch 2.0(模型训练)
数据存储:PostgreSQL 14(高并发、大数据量适配)
前端技术:HTML5+CSS3+JavaScript+ECharts 5.0(可视化图表)
数据采集:Scrapy 2.6(爬虫)+ Tushare API(股票数据接口)
部署环境:Ubuntu 20.04 + Gunicorn(WSGI服务器)+ Nginx(反向代理)+ Redis(缓存)
开发工具:PyCharm + VS Code + Git(版本控制)
提示:建议严格按照上述版本搭建环境,避免因版本过高/过低导致的兼容问题(如Django 4.2与Python 3.9+适配,PyTorch 2.0需匹配显卡驱动)。
2.2 核心技术简介
2.2.1 Django框架核心
Django采用MVT(Model-View-Template)架构,无需重复开发基础功能,核心优势的在于:
ORM机制:无需编写原生SQL,通过模型类快速操作数据库,支持多种数据库无缝切换;
内置Admin后台:自动化生成数据管理界面,大幅降低后台开发成本;
安全机制:内置CSRF防护、密码加密、SQL注入防护,保障系统安全;
DRF扩展:快速开发RESTful API,支持序列化、权限控制、分页等功能,适配前后端分离。
2.2.2 AI模型核心
Qwen-7B:字节跳动开源的轻量化大模型,70亿参数量,支持多源数据处理,可在中小型服务器运行,通过领域微调适配股票预测场景;
LSTM:长短期记忆网络,擅长捕捉时序数据的长短期依赖,适合股票价格这类时间序列数据预测;
混合预测逻辑:LSTM捕捉股票价格时序特征,Qwen-7B挖掘舆情、宏观数据等非结构化特征,提升预测精度。
三、系统需求分析
明确系统核心需求,避免开发冗余功能,聚焦“预测精准、交互便捷、部署简单”三大目标,分用户需求、功能需求、性能需求三类拆解。
3.1 用户需求
系统目标用户分为两类,需求清晰区分,贴合实际使用场景:
个人投资者:查询股票行情、查看多时段预测结果、分析舆情、管理个人账号、接收舆情预警;
系统管理员:管理数据、维护用户、优化模型、查看系统日志、配置系统参数。
3.2 核心功能需求
按模块划分功能,每个模块聚焦核心需求,避免功能冗余,贴合Django模块化开发理念:
用户管理模块:注册、登录、账号修改、权限控制(基于Django内置认证系统扩展);
数据采集与预处理模块:自动采集股票行情、舆情数据,完成清洗、标准化、情感分析;
股票查询与行情展示模块:按代码/名称查询股票,ECharts可视化展示K线、成交量;
AI预测模块:短期(1/3/7天)、中期(30天)、长期(90天)预测,展示预测结果与特征贡献度;
舆情分析模块:舆情采集、情感分类、情绪指数计算、极端舆情预警;
系统管理模块:数据管理、日志管理、系统配置、模型微调。
3.3 性能需求
确保系统稳定运行,适配多用户并发访问,贴合Web系统实际使用场景:
响应速度:页面加载≤1s,预测请求响应≤500ms,数据查询≤300ms;
稳定性:连续运行72小时无崩溃,无数据丢失;
并发能力:支持50+用户同时在线,无卡顿;
预测精度:短期≥85%、中期≥75%、长期≥65%;
兼容性:支持Chrome、Firefox、Edge主流浏览器,适配电脑端。
四、系统总体设计
采用“前端-后端-模型-数据库”四层架构,基于Django MVT模式设计,确保模块独立、可扩展、可维护,架构清晰易懂,便于后续开发与迭代。
4.1 系统总体架构
4.1.1 架构分层(从下到上)
数据库层:PostgreSQL,存储股票数据、用户信息、预测结果、舆情数据、系统日志,通过Django ORM交互;
模型层:Qwen-7B+LSTM混合模型,负责预测与舆情分析,提供API接口供后端调用;
后端层:Django框架,基于MVT架构,实现业务逻辑、API开发、权限控制,调度模型层与数据库层;
前端层:HTML+CSS+JS+ECharts,实现页面渲染与用户交互,通过AJAX调用后端API。
架构优势:各层独立解耦,后端修改不影响前端,模型优化不影响整体系统,便于后续功能升级与维护。
4.2 系统模块划分
基于架构设计,划分6个核心模块,明确各模块职责与交互关系,贴合Django模块化开发规范:
用户管理模块:基于Django内置User模型扩展,负责用户注册、登录、权限控制,保障系统访问安全;
数据采集与预处理模块:Scrapy爬虫+Tushare API采集数据,通过Pandas完成预处理,为模型提供高质量数据;
股票查询与行情展示模块:实现股票模糊查询,ECharts可视化K线图、成交量图,支持时间周期切换;
AI预测模块:核心模块,调用Qwen-7B与LSTM模型,完成多时段预测,返回预测结果与特征分析;
舆情分析模块:采集财经舆情,通过情感分析算法分类,计算情绪指数,实现极端舆情预警;
系统管理模块:基于Django Admin扩展,负责数据管理、日志查询、系统配置、模型微调。
4.3 数据库设计
遵循“规范化、高性能、可扩展”原则,基于Django ORM设计数据库表,核心表结构如下(可直接复制到Django模型文件):
4.3.1 核心数据表设计
所有表均贴合Django模型规范,支持迁移功能,无需手动创建数据库表。
1. 用户表(User)
继承Django内置User模型,扩展用户信息:
字段名 | 字段类型 | 是否主键 | 备注 |
id | Integer | 是 | 自增,用户唯一标识 |
username | Varchar(50) | 否 | 用户名,唯一 |
password | Varchar(128) | 否 | 加密存储 |
Varchar(100) | 否 | 用于验证与登录 | |
role | Varchar(20) | 否 | 角色(普通用户/管理员) |
2. 股票信息表(Stock)
存储股票基本信息:
字段名 | 字段类型 | 是否主键 | 备注 |
id | Integer | 是 | 自增,股票唯一标识 |
stock_code | Varchar(20) | 否 | 股票代码,唯一 |
stock_name | Varchar(50) | 否 | 股票名称 |
industry | Varchar(50) | 否 | 所属行业 |
3. 股票行情数据表(StockData)
存储股票历史与实时行情:
字段名 | 字段类型 | 是否主键 | 备注 |
id | Integer | 是 | 自增,数据唯一标识 |
stock_id | Integer | 否 | 外键,关联股票信息表 |
date | Date | 否 | 行情日期 |
open_price | Float | 否 | 开盘价(元) |
close_price | Float | 否 | 收盘价(元) |
volume | BigInteger | 否 | 成交量(手) |
4. 预测结果表(PredictionResult)
存储股票预测结果:
字段名 | 字段类型 | 是否主键 | 备注 |
id | Integer | 是 | 自增,预测结果唯一标识 |
stock_id | Integer | 否 | 外键,关联股票信息表 |
prediction_date | Date | 否 | 预测日期 |
predicted_price | Float | 否 | 预测价格(元) |
rise_fall_probability | Float | 否 | 涨跌概率(%) |
5. 其他核心表
舆情数据表(PublicOpinion)、系统日志表(SystemLog),结构类似上述表格,主要存储舆情内容、情感得分、用户操作日志等,可根据上述规范自行扩展。
4.4 API接口设计
基于Django REST framework开发RESTful API,接口命名规范、功能清晰,支持前端与后端、后端与模型层交互,核心接口如下(附请求方式、参数、返回值):
4.4.1 接口设计规范
请求方式:GET(查询)、POST(提交)、PUT(修改)、DELETE(删除);
返回格式:JSON,包含code(状态码)、message(提示信息)、data(返回数据);
权限控制:管理员接口需验证token,普通用户仅可访问自身相关接口。
4.4.2 核心API接口列表
接口路径 | 请求方式 | 参数 | 功能描述 | 权限 |
/api/user/register/ | POST | username, password, email | 用户注册 | 公开 |
/api/user/login/ | POST | username, password | 用户登录,返回token | 公开 |
/api/stock/search/ | GET | keyword(代码/名称) | 股票模糊查询 | 已登录用户 |
/api/stock/data/ | GET | stock_id, start_date, end_date | 获取股票历史行情 | 已登录用户 |
/api/prediction/ | POST | stock_id, period(短期/中期/长期) | 股票行情预测 | 已登录用户 |
/api/opinion/ | GET | stock_id, page, size | 获取股票舆情数据 | 已登录用户 |
/api/admin/model/finetune/ | POST | model_version | 模型微调 | 管理员 |
五、系统核心代码实现
重点展示核心模块代码,可直接复制到项目中运行,补充代码注释,便于理解与修改,所有代码遵循Django开发规范与PEP8编码规范。
5.1 Django项目初始化
创建项目、配置应用、数据库,步骤清晰,可直接执行命令:
# 1. 创建虚拟环境 python -m venv venv # 激活虚拟环境(Windows) venv\Scripts\activate # 激活虚拟环境(Linux/Mac) source venv/bin/activate # 2. 安装依赖包 pip install django==4.2 djangorestframework==3.14 psycopg2-binary torch==2.0 qwen-api pandas scrapy tushare # 3. 创建Django项目 django-admin startproject stock_prediction cd stock_prediction # 4. 创建应用 python manage.py startapp user python manage.py startapp stock python manage.py startapp prediction python manage.py startapp opinion # 5. 数据库配置(修改settings.py) # 6. 生成迁移文件并执行 python manage.py makemigrations python manage.py migrate # 7. 创建超级管理员 python manage.py createsuperuser # 8. 运行项目 python manage.py runserver
5.2 模型层代码(AI预测核心)
实现Qwen-7B与LSTM混合预测,代码可直接复用,需提前下载Qwen-7B模型权重:
# prediction/models.py import torch import pandas as pd from transformers import AutoModelForCausalLM, AutoTokenizer from torch.nn import LSTM, Linear from django.db import models # 加载Qwen-7B模型与Tokenizer tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained("qwen/Qwen-7B", trust_remote_code=True) qwen_model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained("qwen/Qwen-7B", trust_remote_code=True).to('cuda') # LSTM时序预测模型 class LSTMModel(torch.nn.Module): def __init__(self, input_size=5, hidden_size=128, output_size=1, num_layers=2): super(LSTMModel, self).__init__() self.lstm = LSTM(input_size, hidden_size, num_layers, batch_first=True) self.linear = Linear(hidden_size, output_size) def forward(self, x): out, _ = self.lstm(x) out = self.linear(out[:, -1, :]) return out # 混合预测类 class StockPrediction: def __init__(self, stock_data): self.stock_data = stock_data # 股票历史行情数据(DataFrame) # 数据预处理 def preprocess_data(self): # 提取特征:开盘价、收盘价、最高价、最低价、成交量 features = self.stock_data[['open_price', 'close_price', 'highest_price', 'lowest_price', 'volume']].values # 数据标准化 from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler scaler = MinMaxScaler(feature_range=(0, 1)) features_scaled = scaler.fit_transform(features) return features_scaled, scaler # LSTM预测 def lstm_predict(self, features_scaled, scaler, period=7): # 构建训练数据 X, y = [], [] for i in range(len(features_scaled) - period): X.append(features_scaled[i:i+period]) y.append(features_scaled[i+period, 1]) # 预测收盘价 X = torch.tensor(X, dtype=torch.float32).to('cuda') y = torch.tensor(y, dtype=torch.float32).to('cuda') # 训练LSTM模型 model = LSTMModel().to('cuda') optimizer = torch.optim.Adam(model.parameters(), lr=0.001) loss_func = torch.nn.MSELoss() for epoch in range(100): optimizer.zero_grad() output = model(X) loss = loss_func(output, y.unsqueeze(1)) loss.backward() optimizer.step() # 预测未来period天的收盘价 last_seq = features_scaled[-period:] last_seq = torch.tensor(last_seq, dtype=torch.float32).unsqueeze(0).to('cuda') predicted_scaled = model(last_seq).item() predicted_price = scaler.inverse_transform([[0, predicted_scaled, 0, 0, 0]])[0][1] return predicted_price # Qwen-7B辅助预测(结合舆情) def qwen_assist(self, stock_id, predicted_price): # 模拟舆情数据(实际从数据库获取) opinion_data = "近期该股票所属行业政策利好,市场情绪正面,成交量持续放大" # 构建提示词 prompt = f"已知某
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