الانتقال إلى المحتوى
جميع مستندات المكتبة

التعلم الآلي السببي DML لتقدير أثر علاوة مخاطر التباين على عوائد الخيارات

الكود Machine Learning for Trading

الملخص

يحدد هذا الدفتر وينفذ تحليلًا بالتعلم الآلي المزدوج لأثر علاوة مخاطر التباين في عوائد خيارات إس آند بي 500 حتى الاستحقاق. ويعرض المقدار المراد تقديره والتوقيت المرصود والمتغيرات المربكة وإعداد التحقق المتقاطع الزمني ونموذج العوامل المساعدة وتصميم التغاير HAC وطريقة التفنيد بالعلاج الوهمي قبل التنفيذ. ولا يُشغّل الطلب المحسوم إلا بعد تحديد تقليصات المعاينة عند استخدام وضع المعاينة، ويتحقق الدفتر من اكتمال النتيجة ومطابقتها لهوية الخطة.

يوثق الدفتر أيضًا تغييرًا في مقارنة العلاج الوهمي: إذ يقارن الآن إحصاءات HAC بدلًا من تقديرات الأثر الخام، لأن تبديل الكتل قد يغير تباين بواقي المعالجة ويجعل آثار العلاج الوهمي ضيقة على نحو مضلل. ويستشهد بنتيجة سابقة بوصفها دافعًا، لكن دوره المعلن هو التحقق من الحساب ونشره لا تفسير التقدير السببي الجديد. لذلك تتطلب الاستنتاجات السببية خطوة تحليل منفصلة، وتظل معتمدة على الضوابط المفترضة وافتراضات التوقيت وتصميم التفنيد المحددة.

الأفكار الرئيسية

  • يقدر التحليل أثرًا سببيًا لعلاوة مخاطر التباين في العوائد حتى استحقاق الخيار.
  • يعرض الدفتر المقدار المراد تقديره والتوقيت والمتغيرات المربكة والطيات وطريقة التغاير وتصميم العلاج الوهمي قبل التشغيل.
  • تعالج مقارنة إحصاءات HAC في التفنيد بالعلاج الوهمي فروق التباين الناتجة عن تبديل المعالجة.
  • يجب أن تكون النتيجة مكتملة ومطابقة لهوية الطلب المحسوم قبل النشر.
  • يسلم دفتر التنفيذ التقديرات لتفسير منفصل ولا يدعي بنفسه نتيجة تجريبية جديدة.

الوسوم

النص الكامل
# 10_causal_dml.py


```py
# ---
# jupyter:
#   jupytext:
#     cell_metadata_filter: tags,-all
#     text_representation:
#       extension: .py
#       format_name: percent
#       format_version: '1.3'
#       jupytext_version: 1.19.3
#   kernelspec:
#     display_name: Python 3 (ipykernel)
#     language: python
#     name: python3
# ---

# %% [markdown]
# # S&P 500 Options: Causal DML Execution
#
# This notebook estimates the effect of the variance-risk-premium treatment on the
# return-to-expiry outcome. It declares the request through the shared causal boundary and exposes
# the resolved estimand, timing, confounders, nuisance model, covariance design, and refutation
# protocol before execution.
#
# `11_model_analysis` interprets the causal estimates. This notebook validates the computation
# and publishes its artifact only.
#
# Prerequisites: `03_financial_features`, `04_model_based_features`, and `05_evaluation`.

# %%
"""Execute the declared S&P 500 options causal DML request."""

import polars as pl

from case_studies.research import causal_supersedes
from case_studies.sp500_options.research_workflow import open_study

# %% tags=["parameters"]
EXECUTION_TIER = "canonical"
WORKSPACE: str = ""
PREVIEW_REDUCTIONS: dict = {}
# Retired by this run: the block-permutation refutation now compares the HAC t-statistic
# rather than the raw effect, so CAUSAL_RUNNER_VERSION moved and every causal identity with
# it. The rows named here hold a p-value computed on the shrunken placebo effects; this run
# supersedes them rather than correcting them, because the statistic is different, not the
# arithmetic. Read out of each registry's current canonical identity per label, 2026-09-10.
SUPERSEDES_CAUSAL: str = "d034b82943c5"

# %% [markdown]
# ## Declared and resolved request
#
# A preview must declare all sample, symbol, fold, or placebo reductions. Canonical execution uses
# the complete pre-holdout analysis population.
#
# ### What `SUPERSEDES_CAUSAL` retires here
#
# `CausalResult.one` resolves a label to exactly one canonical identity, so a refit has to name the
# identity it replaces or the registry is left with two and refuses. The retired identity is
# `d034b82943c5`.
#
# What changed is the refutation statistic, not the fit. The placebo loop used to compare each
# permuted run's *effect estimate* against the observed effect. Block-permuting the treatment frees
# it from the controls, so the first stage can no longer predict it and its residual keeps nearly
# all its variance. That residual variance is the whole denominator of the second-stage effect, so
# every placebo effect is divided by a larger number than the observed one and the placebo
# distribution comes out narrower than the null it stands for. The bias runs one way, toward a
# refutation that reads as passed. The comparison is now on the HAC t-statistic, which carries the
# denominator in it and cancels the inflation.
#
# The retired identity fitted the same 166,105 observations and reported the same effect of 0.4098
# with a HAC standard error of 0.3509, so p = 0.243 under either statistic. Its refutation p was
# 0.0099, the smallest value 100 draws can report, for an effect whose own t-statistic is 1.17.
# Sitting at that floor is the signature. This notebook registers and hands off; the new row is
# read and interpreted in `11_model_analysis`.

# %%
study = open_study(execution_tier=EXECUTION_TIER, workspace=WORKSPACE or None)
request_table = pl.DataFrame(
    {
        "method": ["dml"],
        "label": ["ret_to_expiry"],
        "config_name": ["dml"],
        "execution_tier": [EXECUTION_TIER],
    }
)
request_table

# %%
request = study.causal(
    **request_table.row(0, named=True),
    preview_reductions=PREVIEW_REDUCTIONS,
    supersedes=causal_supersedes(
        study,
        SUPERSEDES_CAUSAL,
        "ret_to_expiry",
        labels=["ret_to_expiry"],
        execution_tier=EXECUTION_TIER,
    ),
)
resolved = request.resolve()
computation = resolved.spec["computation"]
estimand = computation["estimand"]
causal_plan = pl.DataFrame(
    {
        "treatment": [estimand["treatment"]],
        "outcome": [estimand["outcome"]],
        "confounders": [", ".join(estimand["confounders"])],
        "treatment_observed_at": [estimand["treatment_observed_at"]],
        "outcome_horizon": [estimand["outcome_horizon"]],
        "folds": [computation["cv"]["n_folds"]],
        "embargo_periods": [computation["cv"]["embargo_periods"]],
        "nuisance_model": [computation["model"]["class"]],
        "covariance": ["HAC with the outcome horizon"],
        "placebo_method": [computation["refutation"]["method"]],
        "placebo_block": [computation["refutation"]["block_size"]],
        "placebo_block_basis": [computation["refutation"]["block_size_basis"]],
        "analysis_rows": [computation["analysis_population"]["n_rows"]],
        "training_hash": [resolved.identity],
    }
)
causal_plan

# %% [markdown]
# ## Execute and validate
#
# The shared DML runner fails on missing confounders, invalid temporal folds, incomplete nuisance
# fits, or a non-finite HAC standard error. A cached result must match the complete resolved
# identity before it can be reused.

# %%
if EXECUTION_TIER == "preview" and (not WORKSPACE or not PREVIEW_REDUCTIONS):
    raise ValueError("preview execution requires WORKSPACE and PREVIEW_REDUCTIONS")
result = resolved.run()
if not result.complete or result.hash != resolved.identity:
    raise RuntimeError("causal execution did not publish the complete resolved request")

# %% tags=["results"]
artifact = pl.DataFrame(
    {
        "causal_hash": [result.hash],
        "label": [resolved.spec["label"]],
        "execution_tier": [result.execution_tier],
        "complete": [result.complete],
    }
)
artifact

# %% [markdown]
# The registered causal artifact is the handoff to `11_model_analysis`. No estimate or empirical
# conclusion is interpreted here.

```

يُعرض النص كاملًا مع نسبه إلى مصدره وفقًا لترخيصه. الترخيص: MIT

أعدّ وكيل الأبحاث في Stratmill هذا الملخص استنادًا إلى المصدر الأصلي؛ وهو ليس نسخة منه.