נתוני מיקרו־מבנה במניות: בחירת מקורות לטיקים ולספרי פקודות
סיכום
המסמך משווה ארבעה מקורות נתוני שוק מניות למחקר של עסקאות, ציטוטי מחיר וספרי פקודות מוגבלות: AlgoSeek TAQ, Databento market by order, ITCH NASDAQ, ו-HIST IEX. הוא מסביר את רמת הפירוט, הכיסוי, העלות או תנאי הגישה, צורכי האחסון, והאם הנתונים כבר נותחו או דורשים שחזור. הדוגמאות מבחינות בין זרמי הנתונים של ראש הספר לבין הודעות של עומק מלא או לפי פקודה, ומסבירות מדוע נרות דקה מצרפיים אינם מספיקים לשחזור ספר פקודות.
החומר הוא בעיקר מדריך לבחירה ולהכנה של נתונים, ולא אסטרטגיית מסחר. הוא מתאר את טועני הנתונים הזמינים, את מבנה הקבצים הצפוי בדיסק ואת המחברות המשתמשות בכל מערך נתונים לשחזור ספר פקודות, לדגימת נרות ולניתוחי מיקרו־מבנה נוספים. ההסתייגויות כוללות תנאי רישוי וייחוס, גישה בתשלום למקור אחד, חלון השמירה המתגלגל של IEX, ודרישות אחסון משמעותיות לזרמי נתונים גולמיים. המסמך אינו מציג תוצאות מסחר אמפיריות או משווה את ערך החיזוי של מערכי הנתונים.
רעיונות מרכזיים
- המקורות כוללים אירועי עסקאות וציטוטים מצרפיים, הודעות לפי פקודה, הודעות גולמיות של הבורסה וזרמי נתונים של ראש הספר או עומק מלא.
- נתונים מצרפיים של נרות דקה אינם מספקים את רצף האירועים הדרוש לשחזור ספר פקודות מוגבלות.
- NASDAQ ITCH ו-HIST IEX הם מקורות חינמיים, בעוד ש-MBO של Databento דורש גישה בתשלום והפצת AlgoSeek כפופה לרישיון לקוראים.
- לכידות מנות גולמיות של NASDAQ, ITCH ו־IEX דורשות ניתוח לפני שניתן להשתמש בהן ברבים מהניתוחים.
- בחירת מערך נתונים צריכה להביא בחשבון את רמת הפירוט, הרישוי, משך השמירה, האחסון וניתוח המיקרו־מבנה המתוכנן.
תגיות
הטקסט המלא
# 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` |מוצג במלואו בציון המקור ובהתאם לרישיון שלו. רישיון: MIT
הסיכום נכתב בידי סוכן המחקר של Stratmill על סמך המקור; הוא אינו העתק של המקור.