ٹریڈنگ فریم ورکس میں بیک ٹیسٹ برابری کا آڈٹ
خلاصہ
یہ آڈٹ ٹریڈنگ انجنز کا موازنہ کرتا ہے جو ETF تخصیص، فیوچرز، کرپٹو پرپیچوئل فنڈنگ، زرمبادلہ، اور US ایکویٹیز میں وہی منجمد ماڈل ٹارگٹس اور مواد کے پتے سے شناخت شدہ تاریخی ان پٹس دوبارہ چلاتے ہیں۔ یہ مماثل فل ریکارڈز، ویلیوایشن ٹائم اسٹیمپس، اکاؤنٹ ویلیوز، اختتامی قدروں، اور جان بوجھ کر بدلے گئے فل کی شناخت کے ذریعے ایگزیکیوشن برابری جانچتا ہے۔ چونکہ ماڈلنگ اور ٹارگٹ کی تیاری دونوں انجنوں کے چلنے سے پہلے ہوتی ہے، یہ موازنہ سگنل بنانے کے اتفاق کے بجائے ری پلے کے رویے کو الگ کرتا ہے۔
نوٹ بک ایسے غیر معاون اثاثہ فریم ورک امتزاج بھی درج کرتی ہے جہاں دستیاب ڈیٹا انسٹرومنٹ کے کنٹریکٹ کی معنویت برقرار نہیں رکھ سکتا، اور درستگی کی جانچ پاس کرنے والے جوڑوں کے لیے انجن کال کا وقت رپورٹ کرتی ہے۔ یہ اوقات صرف انجن کال کا احاطہ کرتے ہیں اور ناپے گئے کام، ورژنز، مشین، اور چلانے کے سیٹ اپ پر منحصر ہوتے ہیں۔ نتائج آزمائے گئے ان پٹس اور پروفائلز کے تحت نامزد موازنوں کی تائید کرتے ہیں؛ یہ تمام فریم ورکس کی عالمگیر برابری یا رفتار کی درجہ بندی ثابت نہیں کرتے۔ لین دین کی لاگتیں اور پوزیشن کے قواعد غیر فعال ہیں، اس لیے یہ آڈٹ مکمل پیداواری اسٹریٹیجی کے نتائج دوبارہ پیدا نہیں کرتا۔
اہم خیالات
- ماڈل فِٹنگ کے فرق کو الگ رکھنے کے لیے یکساں منجمد ٹارگٹس اور ان پٹس استعمال کریں۔ برابری کو فلز، ویلیوایشن اوقات، اکاؤنٹ ویلیوز، اختتامی قدروں، اور ایک منفی کنٹرول کے ذریعے متعین کریں۔ وہ موازنہ خارج کریں جہاں فریم ورک انسٹرومنٹ کی معنویت بدلے بغیر اسے ظاہر نہ کر سکے۔ چلنے کے وقت کی پیمائش کو آزمائے گئے کام اور مشین تک محدود سمجھیں، انجنوں کی عمومی درجہ بندی نہیں۔
ٹیگز
مکمل متن
# 16_case_study_lean_parity.py
```py
# ---
# jupyter:
# jupytext:
# cell_metadata_filter: tags,-all
# text_representation:
# extension: .py
# format_name: percent
# format_version: '1.3'
# jupytext_version: 1.19.3
# kernelspec:
# display_name: Python 3
# language: python
# name: python3
# ---
# %% [markdown]
# # Real-Strategy Cross-Framework Audit
#
# This notebook reports the current framework comparison on ETF allocation, CME futures, crypto
# perpetual futures with funding, foreign exchange, and a broad US equity panel. Every engine
# in a required pair receives the same content-addressed market data and frozen model-derived
# targets. Unsupported pairs are disclosed instead of being approximated with a different asset or
# accounting model.
#
# The result is narrower than universal framework equivalence. It tests a shared target-replay
# protocol on real historical inputs. Transaction costs and position rules are disabled on both
# sides, so the audit does not reproduce each case study's complete production result.
#
# **Learning objectives**
#
# - Read a parity result across fills, valuation timestamps, equity, and terminal value
# - Separate supported comparisons from asset models a framework does not provide
# - Interpret engine-only timings without generalizing beyond the measured workload and machine
# - Distinguish real-strategy evidence from synthetic convention and stress tests
#
# **Book reference**: Chapter 16, Section 16.3
# %% [markdown]
# ## Setup
# %%
"""Current real-strategy cross-framework audit."""
import json
import matplotlib.pyplot as plt
import polars as pl
from IPython.display import Markdown, display
from utils.paths import get_chapter_dir
from utils.style import FIGSIZE, show_with_alt
# %% tags=["parameters"]
# Production defaults - Papermill injects overrides after this cell
ROUND_SECONDS = 3
# %% tags=["results"]
AUDIT_PATH = get_chapter_dir(16) / "resources" / "framework_parity_audit.json"
audit = json.loads(AUDIT_PATH.read_text(encoding="utf-8"))
assert audit["schema_version"] == 2
assert audit["scope"]["required_pairs"] == 17
assert audit["scope"]["unsupported_pairs"] == 8
FRAMEWORK_NAMES = {
key: f"{value['display_name']} {value['version']}" for key, value in audit["frameworks"].items()
}
CASE_NAMES = {
"etfs": "ETF allocation",
"cme_futures": "CME futures",
"crypto_perps_funding": "Crypto perpetual funding",
"fx_pairs": "FX allocation (USD-quoted pairs)",
"us_equities_panel": "US equity panel",
}
display(
Markdown(
f"**Evidence date:** {audit['audit_generated_at'][:10]} \n"
f"**Library evidence commit:** `{audit['library_commit'][:12]}`"
)
)
# %% [markdown]
# ## 1. What is compared
#
# Model fitting and target construction happen before either engine runs. The same frozen target
# table is identified by its input-bundle hash on both sides of a comparison. This audit therefore
# tests backtest execution, not whether two modeling pipelines happen to produce similar signals.
#
# A pass requires all of the following:
#
# - the complete sorted fill stream matches on timestamp, asset, side, quantity, price, and commission;
# - the engines expose the same valuation timestamp set;
# - each account value and terminal value round to the same cent; and
# - a negative control that changes the first fill price by one unit at the fill-record precision is
# detected.
#
# "Exact" does not mean bit-identical floating-point state.
# %% tags=["results"]
bundle_table = (
pl.DataFrame(audit["real_strategy_records"])
.select("case_study", "input_bundle_sha256")
.unique()
.with_columns(
pl.col("case_study").replace_strict(CASE_NAMES).alias("strategy"),
pl.col("input_bundle_sha256").str.slice(0, 12).alias("bundle_sha256_prefix"),
)
.select("strategy", "bundle_sha256_prefix")
.sort("strategy")
)
display(bundle_table)
# %% [markdown]
# The bundle hash covers the prepared market data, frozen targets, strategy specification, and any
# contract or funding inputs required by the case study.
# %% [markdown]
# ## 2. Current correctness result
# %% tags=["results"]
results = (
pl.DataFrame(audit["real_strategy_records"])
.with_columns(
pl.col("case_study").replace_strict(CASE_NAMES).alias("strategy"),
pl.col("framework").replace_strict(FRAMEWORK_NAMES).alias("engine"),
)
.select(
"strategy",
"engine",
"status",
"fills",
"valuations",
"valuation_timestamps_match",
"equity_gap",
"equity_raw_gap",
"terminal_gap",
"terminal_raw_gap",
"negative_control_detected",
)
.sort("strategy", "engine")
)
passing = results.filter(pl.col("status") == "pass").height
assert passing == audit["scope"]["required_pairs"] == 17
assert results["valuation_timestamps_match"].all()
assert results["negative_control_detected"].all()
display(results)
# %% tags=["results"]
display(
Markdown(f"**Result:** {passing}/{results.height} required pairs pass the comparison contract.")
)
# %% [markdown]
# Fill prices retain eight-decimal precision and quantities retain five-decimal precision. Account
# values use cent precision because they represent monetary balances. The raw equity and terminal
# gaps remain in the audit resource, so a reader can distinguish exact arithmetic agreement from
# agreement at the monetary comparison unit. The foreign-exchange rows use only USD-quoted pairs
# from the frozen target stream, which gives every required engine the same native USD valuation
# basis.
# %% [markdown]
# ## 3. Unsupported pairs
#
# A comparison is required only when the external engine and the frozen input can express the asset
# contract without substituting different semantics. For example, the current CME bundle contains
# continuous root series but no dated contract chain or roll map, so it is not a valid LEAN or
# Zipline futures input.
# %% tags=["results"]
unsupported = (
pl.DataFrame(audit["unsupported_records"])
.with_columns(
pl.col("case_study").replace_strict(CASE_NAMES).alias("strategy"),
pl.col("framework").replace_strict(FRAMEWORK_NAMES).alias("engine"),
)
.select("strategy", "engine", "reason")
.sort("strategy", "engine")
)
display(unsupported)
# %% [markdown]
# These rows are not failures and do not count as passes. They define where this audit has no valid
# comparison.
# %% [markdown]
# ## 4. Engine-only runtime
#
# Timing is reported only for correctness-passing pairs. Each row uses one warmup and ten measured,
# process-isolated runs. The timed region is the engine call. It excludes data loading, model
# inference, target construction, adapter preparation, output extraction, serialization, and
# reporting.
# %% tags=["results"]
performance = (
pl.DataFrame(audit["performance_records"])
.with_columns(
pl.col("case_study").replace_strict(CASE_NAMES).alias("strategy"),
pl.col("framework").replace_strict(FRAMEWORK_NAMES).alias("engine"),
)
.with_columns(
pl.col("framework_median_seconds").round(ROUND_SECONDS).alias("external_seconds"),
pl.col("ml4t_median_seconds").round(ROUND_SECONDS).alias("ml4t_seconds"),
pl.col("framework_to_ml4t_ratio").round(2).alias("external_div_ml4t"),
)
.select(
"strategy",
"engine",
"external_seconds",
"ml4t_seconds",
"external_div_ml4t",
)
)
display(performance)
# %% tags=["results"]
plot_data = performance.to_pandas()
labels = [f"{row.strategy}\n{row.engine}" for row in plot_data.itertuples()]
y = list(range(len(plot_data)))
height = 0.36
# Height scales with the row count, width does not. Each tick label is two lines, so a fixed
# preset height crushes them together as soon as the audit grows: the committed artifact
# carries seventeen correctness-passing pairs. The width stays at the typeset column.
_fig_height = 0.32 * len(plot_data) + 0.9
fig, ax = plt.subplots(figsize=(FIGSIZE["single_tall"][0], _fig_height), layout="constrained")
ax.barh(
[value + height / 2 for value in y], plot_data["external_seconds"], height, label="External"
)
ax.barh([value - height / 2 for value in y], plot_data["ml4t_seconds"], height, label="ML4T")
ax.set_yticks(y, labels)
ax.set_xscale("log")
ax.set_xlabel("Median engine-call seconds (log scale)")
ax.set_title("Measured runtime for correctness-passing pairs")
ax.legend()
ax.grid(axis="x", alpha=0.25)
# The alt text reads the direction off the frame rather than asserting one: which engine is
# faster changes by row, so a sentence naming a winner would be wrong on the next machine.
_ml4t_faster = int((plot_data["ml4t_seconds"] < plot_data["external_seconds"]).sum())
show_with_alt(
fig,
(
"Paired horizontal bars on a logarithmic seconds axis, one pair per strategy and "
"engine, with the external engine above and ML4T below in each pair. The axis is "
"logarithmic so that runtimes of very different magnitude share one scale. Paired "
"rather than grouped by engine so each comparison is between two bars measuring the "
"same strategy."
),
)
# %% [markdown]
# Ratios below one mean the external engine was faster in that row; ratios above one mean ML4T was
# faster. The direction changes across the VectorBT workloads. Backtrader, Zipline, and LEAN have
# ratios above one on every row in this run. These are dated case-and-machine measurements, not
# stable framework-wide speed rankings.
# %% [markdown]
# ## 5. What the evidence supports
#
# The evidence supports the named target-replay comparisons under the pinned engines, profiles, and
# frozen inputs. It says nothing about unsupported asset-framework combinations or about the
# production transaction-cost and position-rule overlays that the protocol disables. The separate
# synthetic scenario and stress suites test convention coverage and scale; they do not replace the
# real-data comparisons.
```ماخذ کا حوالہ دیتے ہوئے مکمل متن دکھایا گیا ہے، ماخذ کے لائسنس کے تحت۔ لائسنس: MIT
یہ خلاصہ اصل ماخذ سے Stratmill کے تحقیقی ایجنٹ نے لکھا ہے؛ یہ ماخذ کی نقل نہیں۔