الحفاظ على استمرارية الأسعار في وقتها عند إعادة تخصيص رموز التداول
الملخص
تشرح هذه الوحدة كيفية إعداد الأسعار التاريخية لمؤشر S&P 500 عندما تشير رموز التداول إلى أوراق مالية مختلفة بمرور الوقت. وتطبق عوامل التعديل الناجمة عن إجراءات الشركات، وتتتبع معرّفات الأوراق المالية، وتحدد حدود تغيّر الهوية. وتقتصر حسابات العوائد على مقاطع الأوراق المالية ذات الهوية المستقرة، فتظل العوائد غير محددة عند إعادة تخصيص رمز تداول بدلًا من تسجيل حركة سوق زائفة. وبالنسبة إلى لوحات باك تست التي تتطلب مستويات أسعار متصلة، تعيد الوحدة تحجيم المقاطع اللاحقة على نحو منفصل لربطها بالمستويات السابقة، وتثبت السعر المعدل النهائي لكل رمز تداول عند سعر الإغلاق المنشور.
يطبق التصميم أيضًا مقياسًا عكسيًا على الحجم، بحيث يظل حاصل ضرب السعر في الحجم متسقًا مع حجم التداول النقدي المرصود. ويتطلب سجل الأشرطة كاملًا لاشتقاق مقياس مستقر؛ إذ قد يؤدي حسابه على نوافذ زمنية منفصلة إلى انقطاعات مصطنعة عند حدودها. وتفرض فحوصات التحقق صحة حساب العوائد المعدلة وترفض الحدود التي يتعذر وصلها. ويدعم هذا النهج اتساق التسميات ولوحات باك تست، لكن عدد الأسهم المعدل يتغير مع مقياس السعر، لذلك قد لا تطابق تكاليف المعاملات لكل سهم العمولات الفعلية في اللوحة المحولة.
الأفكار الرئيسية
- استخدم معرّفات الأوراق المالية إلى جانب رموز التداول لاكتشاف التغييرات في الأداة الأساسية.
- احسب العوائد المعدلة داخل مقاطع الهوية المستقرة للأوراق المالية فقط.
- لإنشاء مستويات أسعار متصلة في باك تست، صِل مقاطع رموز التداول المعاد تخصيصها وثبّت النتيجة عند أحدث سعر إغلاق منشور.
- استخرج مقاييس التعديل من السجل الكامل لضمان اتساق النوافذ المحمّلة بصورة مستقلة.
- غيّر مقياس الحجم عكسيًا مع السعر كي يظل حجم التداول النقدي ثابتًا، مع مراعاة أن التكاليف القائمة على عدد الأسهم تتغير.
الوسوم
النص الكامل
# sp500_price_lineage.py
```py
"""Point-in-time S&P 500 prices that respect security identity boundaries.
``load_sp500_daily_bars`` returns the close as it printed plus ``adj_factor``, a
cumulative price factor. ``close * adj_factor`` is the series in which a split, a
reverse split or a cash dividend is no longer a price move, and it is what
``sp500_equity_option_analytics/02_labels`` builds every label from.
The factor restarts at 1.0 when the exchange reassigns a ticker to a new
security, so a series taken across that boundary carries a jump that is neither a
price move nor a corporate action on the security being held. Both consumers of
these bars need that boundary, and they need it in different shapes: a return
series can leave it null, a backtest price panel cannot. Both shapes are here so
the boundary is defined once.
"""
from __future__ import annotations
import polars as pl
PRICE_COLS = ("open", "high", "low", "close")
def validate_reconciled_returns(frame: pl.DataFrame) -> None:
"""Fail if a return crosses a security identity or violates adjusted-price arithmetic."""
required = {
"sec_id",
"adjusted_close",
"clean_log_return",
"identity_boundary",
}
missing = required - set(frame.columns)
if missing:
raise ValueError(f"Reconciled returns missing columns: {sorted(missing)}")
if frame.filter(pl.col("identity_boundary") & pl.col("clean_log_return").is_not_null()).height:
raise ValueError("A return crosses a security identity boundary")
expected = pl.col("adjusted_close").log().diff().over(["symbol", "sec_id"])
checked = frame.with_columns(expected.alias("expected_log_return"))
violations = checked.filter(
~(
pl.col("clean_log_return").eq_missing(pl.col("expected_log_return"))
| ((pl.col("clean_log_return") - pl.col("expected_log_return")).abs() <= 1e-12)
)
)
if not violations.is_empty():
raise ValueError(f"Adjusted-return identity violations: {violations.height}")
def _validated(prices: pl.DataFrame) -> pl.DataFrame:
"""Check the bar columns both shapes depend on, and mark each identity boundary."""
required = {"timestamp", "symbol", "sec_id", "close", "adj_factor"}
missing = required - set(prices.columns)
if missing:
raise ValueError(f"Underlying bars missing columns: {sorted(missing)}")
if prices.select(pl.struct("timestamp", "symbol").is_duplicated().any()).item():
raise ValueError("Underlying bars contain duplicate timestamp-symbol keys")
if prices["sec_id"].null_count():
raise ValueError("Underlying bars contain null sec_id values")
invalid_levels = prices.filter(
((pl.col("close").is_not_null()) & (pl.col("close") <= 0))
| ((pl.col("adj_factor").is_not_null()) & (pl.col("adj_factor") <= 0))
)
if not invalid_levels.is_empty():
raise ValueError(
f"Underlying bars contain nonpositive price/factor rows: {invalid_levels.height}"
)
return prices.sort(["symbol", "timestamp"]).with_columns(
(pl.col("close") * pl.col("adj_factor")).alias("adjusted_close"),
(
pl.col("sec_id").shift(1).over("symbol").is_not_null()
& (pl.col("sec_id") != pl.col("sec_id").shift(1).over("symbol"))
).alias("identity_boundary"),
)
def reconcile_underlying_log_returns(prices: pl.DataFrame) -> pl.DataFrame:
"""Compute adjusted daily log returns within stable ``sec_id`` segments."""
frame = _validated(prices).with_columns(
pl.col("adjusted_close").log().diff().over(["symbol", "sec_id"]).alias("clean_log_return")
)
validate_reconciled_returns(frame)
return frame
def adjustment_scale(bars: pl.DataFrame) -> pl.DataFrame:
"""Return the per ``(symbol, timestamp)`` multiplier that back-adjusts a printed price.
Two things go into it. ``adj_factor`` removes the corporate action. Then each
``sec_id`` segment after a ticker's first is rescaled to meet the level the
previous segment closed at, so the two securities keep their own returns and
the changeover contributes zero rather than the jump a factor restarting at
1.0 would produce - the treatment ``cme_futures`` gives a contract roll,
applied to a ticker reassignment. A backtest feed reads a level, so unlike
:func:`reconcile_underlying_log_returns` it cannot say that a return does not
exist.
Finally the series is anchored so each ticker's **last** row equals the close
that printed, which is what makes it a back-adjusted price rather than an
index. The level is not cosmetic: this case study sizes positions in whole
shares against a fixed cash budget, and on the factor's own scale AAPL sits
near 4000 instead of near 130, which turns integer rounding into a material
allocation error.
**Pass the complete bar history.** Both halves depend on every segment a
ticker has and on which row is its last, so a scale derived from a
date-filtered frame is a function of the window as well as the session, and
two windows would disagree about the same date. That is not hypothetical:
the holdout path concatenates a validation load and a holdout load to give
the rolling-volatility allocators their burn-in, and a window-dependent
scale puts a fabricated return on the seam - 8x for GE, whose 1-for-8 falls
inside the holdout year.
"""
frame = _validated(bars).with_columns(
pl.col("identity_boundary").cum_sum().over("symbol").alias("_seg")
)
splice = (
frame.group_by("symbol", "_seg")
.agg(
pl.col("adjusted_close").first().alias("_open"),
pl.col("adjusted_close").last().alias("_close"),
)
.sort("symbol", "_seg")
.with_columns((pl.col("_close").shift(1) / pl.col("_open")).over("symbol").alias("_step"))
)
# The null `_step` belongs to a ticker's first segment, where there is nothing
# to splice onto. A null anywhere else means a null close reached the ratio -
# `_validated` tolerates those - and filling it would silently drop the splice
# and carry a wrong offset into every later segment, visible only as P&L.
unspliceable = splice.filter((pl.col("_seg") > 0) & pl.col("_step").is_null())
if not unspliceable.is_empty():
raise ValueError(
"cannot splice a security identity boundary whose adjusted close is null: "
f"{unspliceable.select('symbol', '_seg').rows()}"
)
splice = (
splice.with_columns(pl.col("_step").fill_null(1.0))
.with_columns(pl.col("_step").cum_prod().over("symbol").alias("_splice"))
.select("symbol", "_seg", "_splice")
)
return (
frame.join(splice, on=["symbol", "_seg"], how="inner")
.with_columns((pl.col("adj_factor") * pl.col("_splice")).alias("price_scale"))
.with_columns(
(
pl.col("price_scale")
/ pl.col("price_scale").last().over("symbol", order_by="timestamp")
).alias("price_scale")
)
.select("symbol", "timestamp", "price_scale")
)
def continuous_adjusted_panel(
prices: pl.DataFrame,
*,
scale: pl.DataFrame,
price_cols: tuple[str, ...] = PRICE_COLS,
volume_col: str | None = "volume",
) -> pl.DataFrame:
"""Apply a full-history :func:`adjustment_scale` to a panel that may be one window of it.
Keeping the scale a separate argument is what makes the result a function of
``(symbol, timestamp)`` alone: the caller resolves it once over the whole
series, and every window of that series then agrees about every date it
contains.
``volume_col`` is divided by the same factor its row's price is multiplied
by, so ``price * volume`` stays the dollar volume that printed. Note that the
share **count** moves with the level, so a per-share cost schedule evaluated
on this panel is charged on adjusted share counts and is not comparable to a
live per-share commission.
"""
columns = [column for column in price_cols if column in prices.columns]
if "close" not in columns:
raise ValueError("the adjusted panel requires a close column")
if "price_scale" in prices.columns:
raise ValueError("the panel already carries a price_scale column")
frame = prices.join(scale, on=["symbol", "timestamp"], how="left")
unscaled = frame.filter(pl.col("price_scale").is_null())
if not unscaled.is_empty():
raise ValueError(
"the adjustment scale does not cover every panel row; it must be resolved "
f"over the complete bar history. First uncovered: {unscaled.head(3).rows()}"
)
volume = (
[(pl.col(volume_col) / pl.col("price_scale")).alias(volume_col)]
if _has(frame, volume_col)
else []
)
return frame.with_columns(
[(pl.col(column) * pl.col("price_scale")).alias(column) for column in columns] + volume
).drop("price_scale")
def _has(frame: pl.DataFrame, column: str | None) -> bool:
return bool(column) and column in frame.columns
```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.