עבור לתוכן
כל מסמכי הספרייה

איסוף והתאמת מועדי התחשבנות מימון בחוזים תמידיים

קוד Machine Learning for Trading

סיכום

המסמך מתאר תהליך להורדת רשומות מימון רשמיות של חוזים תמידיים Binance USD-M, לנרמול שלהן ולשמירתן בקובץ עמודתי. ארכיונים חודשיים נשלפים במקביל עבור הסמלים וטווח התאריכים המבוקשים. הרשומות מומרות לחותמות זמן UTC, מתוקננות לשדות התחשבנות, מוסרות כפילויות לפי סמל וזמן ונבדקות לאיתור ערכים חסרים או לא תקינים לפני השמירה. הטוענים מאפשרים מסנני סמל ותאריך אופציונליים.

לצורך בקטסטים, רשומות המימון מוגבלות עוד יותר למפתחות הסמל וחותמת הזמן המדויקים בפאנל המחירים. הדבר חשוב משום שעלויות מימון מחויבות כנגד פוזיציות המוחזקות במועד ההתחשבנות, ומועדי ההתחשבנות הרלוונטיים משתנים כאשר הריצה משתמשת בחלון תאריכים אחר. התהליך מעלה שגיאה אם אין התאמה בין ההתחשבנויות למחירים. המסמך מסביר טיפול בנתונים והתאמתם, ולא אות מסחר או אסטרטגיה אמפירית; הוא אינו מספק ראיות לביצועים. מקור הנתונים הוא חוזים תמידיים USD-M של בורסה אחת, ולכן הרשומות המתוארות אינן מבססות כיסוי של זירות מסחר אחרות או נגזרים אחרים.

רעיונות מרכזיים

  • ארכיוני מימון נאספים לפי סמל וחודש, ואז מנורמלים לרשומות התחשבנות UTC.
  • התהליך מסיר כפילויות של זוגות סמל וחותמת זמן ודוחה שיעורי מימון או מרווחי התחשבנות לא תקינים.
  • בקטסטים צריכים להתאים את התחשבנויות המימון למפתחות הסימול והתאריך המדויקים הכלולים בפאנל המחירים שלהם.
  • עלויות המימון תלויות בפוזיציות המוחזקות במועד ההתחשבנות, ולכן הרשומות הרלוונטיות משתנות לפי חלון הבקטסט.
  • המקור המתואר מכסה נתוני מימון לחוזים תמידיים Binance USD-M, ולא את כל זירות המסחר או המכשירים.

תגיות

הטקסט המלא
# funding_data.py


```py
"""Official Binance USD-M perpetual funding-rate data for the crypto case study."""

from __future__ import annotations

import io
import zipfile
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor, as_completed
from datetime import UTC, date, datetime
from pathlib import Path

import httpx
import polars as pl
import yaml

from data.exceptions import DataNotFoundError
from utils import ML4T_DATA_PATH
from utils.paths import get_case_study_dir

BASE_URL = "https://data.binance.vision/data/futures/um/monthly/fundingRate"
FUNDING_PATH = ML4T_DATA_PATH / "crypto" / "market" / "funding_rate.parquet"


def _month_keys(start_date: str, end_date: str) -> list[str]:
    start = datetime.strptime(start_date, "%Y-%m-%d")
    end = datetime.strptime(end_date, "%Y-%m-%d")
    keys = []
    year, month = start.year, start.month
    while (year, month) <= (end.year, end.month):
        keys.append(f"{year}-{month:02d}")
        month += 1
        if month == 13:
            year += 1
            month = 1
    return keys


def _fetch_month(symbol: str, month: str) -> tuple[pl.DataFrame | None, bool]:
    url = f"{BASE_URL}/{symbol}/{symbol}-fundingRate-{month}.zip"
    response = httpx.get(url, timeout=30, follow_redirects=True)
    if response.status_code == 404:
        return None, True
    response.raise_for_status()
    with zipfile.ZipFile(io.BytesIO(response.content)) as archive:
        names = archive.namelist()
        if len(names) != 1:
            raise ValueError(f"Expected one CSV in {url}, found {names}")
        frame = pl.read_csv(io.BytesIO(archive.read(names[0]))).with_columns(
            pl.lit(symbol).alias("symbol")
        )
    required = {"calc_time", "funding_interval_hours", "last_funding_rate", "symbol"}
    missing = required - set(frame.columns)
    if missing:
        raise ValueError(f"Funding archive schema changed for {url}: missing {sorted(missing)}")
    return frame, False


def _normalize_funding(frames: list[pl.DataFrame]) -> pl.DataFrame:
    funding = (
        pl.concat(frames, how="diagonal_relaxed")
        .with_columns(
            pl.from_epoch("calc_time", time_unit="ms")
            .dt.replace_time_zone("UTC")
            .cast(pl.Datetime("ms", "UTC"))
            .dt.truncate("1h")
            .alias("timestamp"),
            pl.col("funding_interval_hours").cast(pl.Int16),
            pl.col("last_funding_rate").cast(pl.Float64).alias("funding_rate"),
        )
        .select("timestamp", "symbol", "funding_interval_hours", "funding_rate")
        .unique(["timestamp", "symbol"], maintain_order=False)
        .sort("timestamp", "symbol")
    )
    if funding.is_empty():
        raise ValueError("Funding archive produced no rows")
    if funding.select(pl.struct("timestamp", "symbol").is_duplicated().any()).item():
        raise ValueError("Funding archive contains duplicate timestamp-symbol keys")
    invalid = funding.filter(
        pl.col("funding_rate").is_nan()
        | pl.col("funding_rate").is_infinite()
        | (pl.col("funding_interval_hours") <= 0)
        | (pl.col("funding_interval_hours") > 8)
    )
    if invalid.height:
        raise ValueError(f"Funding archive contains {invalid.height} invalid rows")
    return funding


def download_funding_rates(
    symbols: list[str],
    start_date: str,
    end_date: str,
    *,
    output_path: Path = FUNDING_PATH,
    max_workers: int = 12,
) -> pl.DataFrame:
    """Download monthly official funding settlements and atomically cache them."""
    tasks = [(symbol, month) for symbol in symbols for month in _month_keys(start_date, end_date)]
    frames: list[pl.DataFrame] = []
    missing = 0
    print(f"Downloading {len(tasks):,} Binance funding-rate archives", flush=True)
    with ThreadPoolExecutor(max_workers=max_workers) as pool:
        futures = {
            pool.submit(_fetch_month, symbol, month): (symbol, month) for symbol, month in tasks
        }
        for index, future in enumerate(as_completed(futures), start=1):
            frame, not_listed = future.result()
            if frame is not None:
                frames.append(frame)
            elif not_listed:
                missing += 1
            if index % 100 == 0 or index == len(tasks):
                print(
                    f"  completed {index:,}/{len(tasks):,}; files={len(frames):,}; "
                    f"unavailable={missing:,}",
                    flush=True,
                )
    funding = _normalize_funding(frames)
    output_path.parent.mkdir(parents=True, exist_ok=True)
    temporary_path = output_path.with_suffix(".tmp.parquet")
    funding.write_parquet(temporary_path)
    temporary_path.replace(output_path)
    print(
        f"Saved {len(funding):,} settlements for {funding['symbol'].n_unique()} symbols "
        f"to {output_path}",
        flush=True,
    )
    return funding


def load_funding_rates(
    *,
    symbols: list[str] | None = None,
    start_date: str | None = None,
    end_date: str | None = None,
    path: Path = FUNDING_PATH,
) -> pl.DataFrame:
    """Load official funding settlements with optional symbol and date filters."""
    if not path.exists():
        raise DataNotFoundError(
            dataset_name="Binance USD-M Perpetual Funding Rates",
            path=path,
            download_script="case_studies/crypto_perps_funding/funding_data.py",
            readme="case_studies/crypto_perps_funding/README.md",
        )
    funding = pl.read_parquet(path)
    if symbols:
        funding = funding.filter(pl.col("symbol").is_in(symbols))
    if start_date:
        funding = funding.filter(pl.col("timestamp").dt.date() >= pl.lit(start_date).str.to_date())
    if end_date:
        funding = funding.filter(pl.col("timestamp").dt.date() <= pl.lit(end_date).str.to_date())
    return funding.sort("timestamp", "symbol")


def funding_rates_for_prices(prices: pl.DataFrame) -> pl.DataFrame:
    """Official funding settlements restricted to the exact keys ``prices`` covers.

    The backtest charges funding against the position held at each settlement, so the
    settlements a run is identified by have to be the ones its own price panel spans. A
    holdout run slices a different window from the validation run it inherits its
    configuration from, which is why this is derived from the frame rather than carried
    across with the rest of the specification.
    """

    def _day(value: object) -> str:
        if isinstance(value, datetime):
            return value.date().isoformat()
        if isinstance(value, date):
            return value.isoformat()
        raise TypeError(f"expected a date-like timestamp, got {type(value).__name__}")

    timestamp_dtype = prices.schema["timestamp"]
    price_keys = prices.select("symbol", "timestamp").unique()
    symbols = price_keys.get_column("symbol").unique().to_list()
    funding = load_funding_rates(
        symbols=symbols,
        start_date=_day(price_keys.get_column("timestamp").min()),
        end_date=_day(price_keys.get_column("timestamp").max()),
    )
    funding = funding.with_columns(
        pl.col("symbol").cast(price_keys.schema["symbol"]),
        pl.col("timestamp").cast(timestamp_dtype),
    ).join(price_keys, on=["symbol", "timestamp"], how="semi")
    if funding.is_empty():
        raise ValueError("crypto backtest resolved no official funding settlements")
    return funding.sort("timestamp", "symbol")


def main() -> None:
    case_dir = get_case_study_dir("crypto_perps_funding")
    setup = yaml.safe_load((case_dir / "config" / "setup.yaml").read_text())
    download_funding_rates(
        list(setup["universe"]["symbols"]),
        "2020-01-01",
        "2025-12-31",
    )
    print(f"Completed at {datetime.now(UTC).isoformat()}", flush=True)


if __name__ == "__main__":
    main()

```

מוצג במלואו בציון המקור ובהתאם לרישיון שלו. רישיון: MIT

הסיכום נכתב בידי סוכן המחקר של Stratmill על סמך המקור; הוא אינו העתק של המקור.