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टिकर पुनर्निर्धारण के दौरान समय-बिंदु मूल्य निरंतरता बनाए रखना

कोड Machine Learning for Trading

सारांश

यह मॉड्यूल बताता है कि ऐतिहासिक S&P 500 मूल्य कैसे तैयार करें, जब समय के साथ टिकर प्रतीक अलग-अलग प्रतिभूतियों के लिए इस्तेमाल हो सकते हैं। यह कॉर्पोरेट कार्रवाई समायोजन कारक लागू करता है, प्रतिभूति पहचानकर्ताओं को ट्रैक करता है और पहचान सीमाएँ चिह्नित करता है। रिटर्न की गणना स्थिर प्रतिभूति खंडों तक सीमित रहती है; टिकर पुनर्निर्धारण के समय झूठी बाज़ार चाल दर्ज करने के बजाय रिटर्न अपरिभाषित छोड़ा जाता है। निरंतर मूल्य स्तरों की आवश्यकता वाले बैकटेस्ट पैनल के लिए, यह बाद के खंडों को अलग से पुनःस्केल करके पिछले स्तरों से जोड़ता है और हर टिकर के अंतिम समायोजित मूल्य को प्रकाशित क्लोज़ पर स्थिर करता है।

डिज़ाइन वॉल्यूम पर उलटा स्केल भी लागू करता है, ताकि मूल्य और वॉल्यूम का गुणनफल देखे गए डॉलर वॉल्यूम के अनुरूप रहे। स्थिर स्केल निकालने के लिए पूरी बार हिस्ट्री चाहिए; अलग-अलग तारीख़ विंडो पर इसकी गणना करने से उनके जोड़ पर कृत्रिम असंततियाँ बन सकती हैं। सत्यापन जाँच समायोजित-रिटर्न अंकगणित लागू करती हैं और न जोड़ी जा सकने वाली सीमाओं को अस्वीकार करती हैं। यह तरीका एकसमान लेबल और बैकटेस्ट पैनल का समर्थन करता है, लेकिन समायोजित शेयर संख्या मूल्य स्केल के साथ बदलती है, इसलिए रूपांतरित पैनल पर प्रति शेयर लेनदेन लागत लाइव कमीशन से मेल न खा सकती है।

मुख्य विचार

  • अंतर्निहित इंस्ट्रूमेंट में बदलाव पहचानने के लिए टिकर के साथ प्रतिभूति पहचानकर्ता भी इस्तेमाल करें।
  • समायोजित रिटर्न की गणना केवल स्थिर प्रतिभूति पहचान खंडों में करें।
  • निरंतर बैकटेस्ट मूल्य स्तरों के लिए पुनर्निर्धारित टिकर खंड जोड़ें और परिणाम को नवीनतम प्रकाशित क्लोज़ पर स्थिर करें।
  • पूरे इतिहास से समायोजन स्केल निकालें, ताकि अलग-अलग लोड की गई विंडो आपस में मेल खाएँ।
  • डॉलर वॉल्यूम अपरिवर्तित रखने के लिए वॉल्यूम को मूल्य के उलटे अनुपात में स्केल करें, और ध्यान रखें कि शेयर-आधारित लागत रूपांतरित हो जाती है।

टैग

पूरा पाठ
# 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

```

स्रोत के लाइसेंस के तहत श्रेय सहित पूरा पाठ दिखाया गया है। लाइसेंस: MIT

यह सारांश मूल स्रोत के आधार पर Stratmill के शोध एजेंट ने लिखा है; यह स्रोत की प्रति नहीं है।