σμimplied vol · KKmax(S−K,0)udβρᵢⱼfat tailsPnL · drawdownyield · TdSₜ = μSₜ dt + σSₜ dWₜC = S·N(d₁) − K·e⁻ʳᵀ·N(d₂)σₚ² = wᵀΣwd₁ = [ln(S/K) + (r + σ²⁄2)T] ⁄ σ√T∂V/∂t + ½σ²S²·∂²V/∂S² + rS·∂V/∂S − rV = 0Sharpe = (Rₚ − R_f) ⁄ σₚVaR₉₉ = μ − 2.33σρ = Cov(X,Y) ⁄ σₓσᵧE[Rₚ] = Σ wᵢ·E[Rᵢ]φ(x) = e^(−x²/2) ⁄ √2πE[Rᵢ] = R_f + βᵢ(E[Rₘ] − R_f)dXₜ = θ(μ − Xₜ)dt + σ dWₜσ²ₜ = ω + α·ε²ₜ₋₁ + β·σ²ₜ₋₁C − P = S − K·e⁻ʳᵀΔ = ∂V/∂S Γ = ∂²V/∂S²p = (e^(rΔt) − d) ⁄ (u − d)rₜ = ln(Pₜ ⁄ Pₜ₋₁)E[Xₜ₊₁ | ℱₜ] = Xₜf* = (bp − q) ⁄ bz = (x − μ) ⁄ σP(N=k) = λᵏe^(−λ) ⁄ k!Θ = −∂V/∂Tν = S·φ(d₁)·√Tmin wᵀΣw s.t. wᵀμ = μ*∫Σ∂∞λ
σμimplied vol · KKmax(S−K,0)udβρᵢⱼfat tailsPnL · drawdownyield · TdSₜ = μSₜ dt + σSₜ dWₜC = S·N(d₁) − K·e⁻ʳᵀ·N(d₂)σₚ² = wᵀΣwd₁ = [ln(S/K) + (r + σ²⁄2)T] ⁄ σ√T∂V/∂t + ½σ²S²·∂²V/∂S² + rS·∂V/∂S − rV = 0Sharpe = (Rₚ − R_f) ⁄ σₚVaR₉₉ = μ − 2.33σρ = Cov(X,Y) ⁄ σₓσᵧE[Rₚ] = Σ wᵢ·E[Rᵢ]φ(x) = e^(−x²/2) ⁄ √2πE[Rᵢ] = R_f + βᵢ(E[Rₘ] − R_f)dXₜ = θ(μ − Xₜ)dt + σ dWₜσ²ₜ = ω + α·ε²ₜ₋₁ + β·σ²ₜ₋₁C − P = S − K·e⁻ʳᵀΔ = ∂V/∂S Γ = ∂²V/∂S²p = (e^(rΔt) − d) ⁄ (u − d)rₜ = ln(Pₜ ⁄ Pₜ₋₁)E[Xₜ₊₁ | ℱₜ] = Xₜf* = (bp − q) ⁄ bz = (x − μ) ⁄ σP(N=k) = λᵏe^(−λ) ⁄ k!Θ = −∂V/∂Tν = S·φ(d₁)·√Tmin wᵀΣw s.t. wᵀμ = μ*∫Σ∂∞λ
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Roteiro de Python›Módulo 6 · Backtesting e custos de trading›Tópico 6.1·~1 hAvançado

Um backtester vetorizado

Posição no roteiroMódulo 6 de 11 · Tópico 1 de 6
6.1 Um backtester vetorizado
—Nota do lab— / 100XP total—Sequência—

Reproduzir a história

Um backtest pergunta o que uma regra de trading teria ganhado com dados passados. A versão vetorizada trabalha com arrays inteiros: sem laço sobre os dias, só um sinal por dia, uma posição por dia e uma multiplicação com os retornos. É curta, rápida e fácil de verificar, o que a torna a primeira ferramenta para filtrar ideias. Seus limites (sem ordens, sem caixa, sem execuções parciais) são exatamente o que o próximo tópico acrescenta.

import numpy as np

returns = np.array([0.01, 0.02, -0.01, 0.03])           # the asset's daily returns
signal = np.array([2.5, 0.4, -1.0, 0.0])                # any score: positive = buy, negative = sell

position = np.sign(signal)                               # +1, +1, -1, 0
print(position)

O atraso de um dia

Um sinal calculado com o fechamento de hoje só pode ser negociado depois desse fechamento, então ganha o retorno de amanhã, não o de hoje. Em arrays isso é um deslocamento: strategy[t] = position[t - 1] * returns[t], sem posição antes do primeiro dia. Esquecê-lo deixa a estratégia negociar com um retorno que já viu, e o backtest parece maravilhoso. O deslocamento é uma linha, a mais importante de toda a função.

# Yesterday's position earns today's return
import numpy as np

returns = np.array([0.01, 0.02, -0.01, 0.03])
position = np.array([1.0, 1.0, -1.0, 0.0])

strategy = np.zeros(len(returns))
strategy[1:] = position[:-1] * returns[1:]
print(strategy)                                    # [ 0.    0.02 -0.01 -0.03]
print(position * returns)                          # the same-day version: [ 0.01  0.02  0.01  0. ] looks better, and is cheating

Capital e estatísticas

Os retornos diários se compõem: o valor após cada dia é o inicial vezes o produto acumulado de 1 + retorno. Dessa curva de capital, três números resumem um teste. O retorno total é o valor final menos 1. O índice de Sharpe é o retorno diário médio dividido pelo desvio-padrão, vezes sqrt(periods) para anualizar. O drawdown máximo é a pior queda a partir de um pico anterior, equity / running max - 1, a perda que um investidor teria vivido.

# Equity curve and the three statistics for a short run
import numpy as np

strategy = np.array([0.0, 0.02, -0.01, -0.03, 0.04])
equity = np.cumprod(1 + strategy)
print(np.round(equity, 5))
print(round(float(equity[-1] - 1), 5))                                        # total return
print(round(float(strategy.mean() / strategy.std(ddof=1) * np.sqrt(252)), 3))   # annualised Sharpe
print(round(float((equity / np.maximum.accumulate(equity) - 1).min()), 5))      # maximum drawdown
# A moving-average rule on a simulated price path, with its statistics
import numpy as np

rng = np.random.default_rng(7)
returns = rng.normal(0.0004, 0.01, size=500)
prices = 100 * np.cumprod(1 + returns)

fast = np.convolve(prices, np.ones(10) / 10, mode="valid")[-(len(prices) - 49):]      # 10-day mean, aligned
slow = np.convolve(prices, np.ones(50) / 50, mode="valid")                            # 50-day mean
position = np.zeros(len(prices))
position[49:] = np.sign(fast - slow)

strategy = np.zeros(len(returns))
strategy[1:] = position[:-1] * returns[1:]
equity = np.cumprod(1 + strategy)
drawdown = equity / np.maximum.accumulate(equity) - 1
print(round(float(equity[-1] - 1), 4), round(float(strategy.mean() / strategy.std(ddof=1) * np.sqrt(252)), 4), round(float(drawdown.min()), 4))
Um backtest vetorizado é um filtro, não um vereditoSupõe que se negocia toda a posição no fechamento, ao preço visto e de graça. O trading real tem custos, deslizamento e limites, vistos nos tópicos seguintes, e testar muitas regras no mesmo histórico encontrará uma que parece boa por acaso. Um resultado promissor é motivo para testar mais, não para negociar.
  • Posição = sinal do sinal; o retorno da estratégia é position[t - 1] * returns[t]: o retorno de hoje pertence à decisão de ontem.
  • O capital é start * cumprod(1 + r); retorno total, Sharpe anualizado e drawdown máximo o resumem.
  • Backtests vetorizados são filtros rápidos: ignoram custos e execuções, e muitas tentativas num histórico produzem sorte.

A seguir: um backtester orientado a eventos, reproduzir a história barra a barra com caixa, ordens e execuções.

Lab: o que é avaliado

  • Transformar um sinal em posição com signal_to_position25 pts
  • Ganhar com a posição de ontem com strategy_returns25 pts
  • Compor os dias com equity_curve25 pts
  • Resumir o teste com backtest_stats25 pts
Explorador · lab-87-1
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bash · no navegador
learner@quantcraft:~/lab-87-1$
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