بيانات البنية المجهرية للأسهم: اختيار مصادر الصفقات والدفاتر
الملخص
تقارن هذه الوثيقة أربعة مصادر لبيانات سوق الأسهم لدراسة الصفقات وعروض الأسعار ودفاتر الأوامر المحددة: AlgoSeek TAQ، وDatabento market by order، وNASDAQ ITCH، وIEX HIST. وتشرح درجة تفصيل كل مصدر وتغطيته وتكلفته أو شروط الوصول إليه ومتطلبات التخزين، وما إذا كانت البيانات محللة مسبقًا أو تتطلب إعادة بناء. وتميز الأمثلة بين تدفقات أفضل عرض وطلب وبين الرسائل ذات العمق الكامل أو على مستوى كل أمر، وتوضح سبب عدم صلاحية أشرطة الدقائق المجمعة لإعادة بناء دفتر الأوامر.
المادة دليل لاختيار البيانات وإعدادها أساسًا، وليست استراتيجية تداول. وتصف أدوات التحميل المتاحة والتنظيم المتوقع على القرص والمذكرات التي تستخدم كل مجموعة بيانات لإعادة بناء الدفتر وأخذ عينات الأشرطة وتحليلات أخرى للبنية المجهرية. وتشمل المحاذير شروط الترخيص ونسب المصدر، والوصول المدفوع إلى أحد المصادر، ونافذة الاحتفاظ المتجددة لدى IEX، ومتطلبات التخزين الكبيرة للتدفقات الخام. ولا تعرض نتائج تداول تجريبية أو تقارن القيمة التنبؤية لمجموعات البيانات.
الأفكار الرئيسية
- تتراوح المصادر بين أحداث الصفقات وعروض الأسعار المجمعة، ورسائل كل أمر، ورسائل البورصة الخام، وتدفقات أفضل عرض وطلب أو العمق الكامل.
- لا توفر مجاميع أشرطة الدقائق تسلسل الأحداث اللازم لإعادة بناء دفتر أوامر محدد.
- المصدران NASDAQ ITCH وIEX HIST مجانيان، بينما يتطلب MBO من Databento وصولًا مدفوعًا، وتخضع إعادة توزيع AlgoSeek لترخيص القارئ.
- تتطلب لقطات الحزم الخام NASDAQ ITCH وIEX التحليل قبل أن تتمكن تحليلات كثيرة من استخدامها.
- ينبغي أن يراعي اختيار مجموعة البيانات درجة التفصيل والترخيص والاحتفاظ والتخزين وتحليل البنية المجهرية المقصود.
الوسوم
النص الكامل
# Equity Microstructure Data
# Equity Microstructure Data
Tick-level datasets used in Chapter 3 (Market Microstructure) and related
chapters. Four independent sources at different granularities and cost
points.
| Dataset | Granularity | Source | Access | Disk |
|---------|-------------|--------|--------|------|
| [Trade & Quotes (TAQ)](#trade--quotes-taq) | Tick (trades + NBBO quotes) | AlgoSeek slim | Unzip (no account) | 67 MB |
| [Market by Order (MBO)](#market-by-order-mbo) | Per-order | Databento `XNAS.ITCH` | Paid (~$5, free credit covers) | ~1 GB |
| [NASDAQ ITCH](#nasdaq-itch) | Raw binary (all messages) | NASDAQ public FTP | Free | 4-6 GB/day |
| [IEX HIST](#iex-hist) | Tick (TOPS / DEEP) | IEX public | Free | 150 MB - 10 GB/day |
Every loader lives in `data/equities/loader.py` and raises
`DataNotFoundError` with a runnable download command when data is missing.
## Trade & Quotes (TAQ)
AlgoSeek TAQ slim slice — AAPL on 2020-03-13 (pre-stress) and 2020-03-16
(COVID crash). Two days preserve the original Hive layout so the loader
is identical to the full commercial feed.
| Property | Value |
|----------|-------|
| **Source** | AlgoSeek — <https://algoseek.com/ml-for-trading/>, no account or API key |
| **Frequency** | Tick (trades + NBBO quote events) |
| **Dates** | 2020-03-13, 2020-03-16 |
| **Symbols** | AAPL |
| **Rows** | 21,284,141 events — 13,651,726 and 7,632,415 |
| **Schema** | `timestamp` (µs), `symbol`, `event_type`, `price`, `quantity`, `exchange`, `conditions` |
| **License** | Commercial — slim slice redistributed under reader license |
Downloaded as `symbol=AAPL.zip` (67 MB). It is already parquet in the layout the
loader scans, so there is nothing to convert. Name the members when you unpack it
— Dropbox writes a stray root entry into the archive, and unzipping without
`"*.parquet"` warns and exits 2 having extracted them anyway:
```bash
unzip -q "symbol=AAPL.zip" "*.parquet" \
-d "$ML4T_DATA_PATH/equities/market/microstructure/trade_and_quotes/symbol=AAPL"
```
The NASDAQ-100 minute-bar archive cannot stand in. Despite the "taq-ext" in its
name it is quote-aware minute-bar aggregates — `OpenBidPrice`, `TradeAtBid`,
`NBBOQuoteCount` and so on — not individual events, and an order book cannot be
reconstructed from bars. It converts to the minute-bar dataset instead; see
[AlgoSeek datasets](../../../README.md#algoseek-datasets).
```python
from data import load_nasdaq100_taq
df = load_nasdaq100_taq(symbols=["AAPL"])
```
The re-encoder that produced the slim slice lives at
[`build_taq_slim.py`](build_taq_slim.py) (zstd level 22, same schema).
**Notebooks**: `03_market_microstructure/11_algoseek_taq_eda.py`,
`03_market_microstructure/12_algoseek_taq_lob_reconstruction.py`.
## Market by Order (MBO)
Databento `XNAS.ITCH` MBO schema — NVDA across November 2024 (10 trading
days). Full order-level messages (add / cancel / modify / fill / trade)
for order-book reconstruction.
| Property | Value |
|----------|-------|
| **Source** | Databento Download Center or API |
| **Frequency** | Tick (per-order) |
| **Dates** | 2024-11-04 to 2024-11-15 |
| **Symbols** | NVDA |
| **Disk** | ~1 GB |
| **Cost** | ~$5 (under $10; new accounts get $125 free credit) |
| **Schema** | `ts_event`, `symbol`, `action`, `side`, `price`, `size`, `order_id`, `flags` |
| **License** | Paid (per-job cost); redistribution prohibited |
**Manual download is preferred** — see
[`MBO_DOWNLOAD.md`](MBO_DOWNLOAD.md) for click-through Databento Download
Center steps.
API-driven alternative (requires `DATABENTO_API_KEY`):
```bash
# Always estimate first to avoid surprise charges
uv run python data/equities/market/microstructure/mbo_download.py --estimate-only
uv run python data/equities/market/microstructure/mbo_download.py
```
```python
from data import load_mbo_data
df = load_mbo_data(symbols=["NVDA"])
files = load_mbo_data(symbols=["NVDA"], list_files=True) # lazy iteration
```
**Notebooks**: `03_market_microstructure/08_databento_lob_reconstruction.py`,
`09_databento_mbo_analysis.py`, `17_databento_bar_sampling.py`.
## NASDAQ ITCH
Raw TotalView-ITCH message stream from NASDAQ's public FTP mirror.
Includes all order-book messages (add, cancel, delete, execute, trade,
imbalance, status changes).
| Property | Value |
|----------|-------|
| **Source** | NASDAQ public FTP (`emi.nasdaq.com`) |
| **Frequency** | Tick (all message types) |
| **Dates** | Various sample dates (default: 2020-01-30) |
| **Disk** | 4-6 GB per date (compressed binary) |
| **Cost** | Free |
| **License** | NASDAQ ITCH Specification (no restriction on educational use) |
```bash
uv run python data/equities/market/microstructure/nasdaq_itch_download.py --list
uv run python data/equities/market/microstructure/nasdaq_itch_download.py --date 01302020
```
```python
from data import load_nasdaq_itch
messages = load_nasdaq_itch(date="20200130", msg_type="trade")
```
Files are raw binary — parsing happens in the download script; parsed
output lives under `equities/market/microstructure/nasdaq_itch/messages/`.
**Notebooks**: `03_market_microstructure/01_itch_parser.py` through
`07_itch_stylized_facts.py`, plus `14_itch_bar_sampling.py`,
`15_itch_lee_ready.py` and `16_itch_information_bars.py`.
## IEX HIST
IEX exchange historical data, updated T+1 with a rolling 12-month window.
Two feed types available — TOPS (top of book) is small; DEEP (full depth)
is required for limit-order-book reconstruction.
| Property | Value |
|----------|-------|
| **Source** | IEX public (iextrading.com/trading/market-data) |
| **Frequency** | Tick (TOPS: BBO + trades; DEEP: full depth updates) |
| **Retention** | 12 months rolling |
| **Disk** | TOPS ~150-500 MB/day; DEEP ~5-10 GB/day |
| **Cost** | Free |
| **License** | [IEX Historical Data Terms of Use](https://www.iexexchange.io/legal/hist-data-terms) — attribution required |
```bash
uv run python data/equities/market/microstructure/iex_download.py --list
uv run python data/equities/market/microstructure/iex_download.py --smallest # tiny TOPS sample
uv run python data/equities/market/microstructure/iex_download.py --date 20241220 --deep
```
```python
from data import load_iex_hist
df = load_iex_hist(feed="tops", data_type="trades", symbols=["AAPL"])
raw = load_iex_hist(feed="deep", get_raw_files=True) # pcap paths for custom parsing
```
Raw pcap files must be parsed before use — the IEX LOB reconstruction
notebook handles this and writes results back under the canonical
`iex/{feed}/parsed/` location.
**Notebooks**: `03_market_microstructure/10_iex_lob_reconstruction.py`.
## Expected On-Disk Layout
```text
equities/market/microstructure/
├── trade_and_quotes/ # AlgoSeek TAQ — what the loader scans.
│ └── symbol={SYMBOL}/date={YYYYMMDD}.parquet # the published slice is symbol=AAPL
├── market_by_order/
│ └── {SYMBOL}/xnas-itch-{YYYYMMDD}.mbo.dbn.parquet
├── nasdaq_itch/
│ ├── raw/{date}.bin.gz # binary downloads
│ └── messages/{msg_type}/{date}.parquet # parsed
└── iex/
├── tops/{YYYYMMDD}.pcap.gz
├── tops/parsed/ # populated by 10_iex_lob_reconstruction.py
├── deep/{YYYYMMDD}.pcap.gz
└── deep/parsed/
```
## Dataset Card
Run the executable dataset card for a side-by-side view:
```bash
uv run python data/equities/market/microstructure/dataset_card.py
```
## Loader Surface
| Loader | Returns | DataNotFoundError prints |
|--------|---------|--------------------------|
| `load_nasdaq100_taq(symbols=...)` | DataFrame (tick events) | the download link and the `unzip` line |
| `load_mbo_data(symbols=..., list_files=...)` | DataFrame or list[Path] | `mbo_download.py --estimate-only` |
| `load_nasdaq_itch(date=..., msg_type=...)` | DataFrame | `nasdaq_itch_download.py --date ...` |
| `load_iex_hist(feed=..., data_type=..., symbols=..., get_raw_files=...)` | DataFrame or list[Path] | `iex_download.py --smallest` or `--deep` |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.