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Python
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import numpy as np
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import pandas as pd
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def read_and_merge_h5_data(h5_filename, key, columns, df=None):
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"""
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读取 HDF5 文件中的数据，根据指定的 columns 筛选数据，
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如果传入 df 参数，则将其与读取的数据根据 ts_code 和 trade_date 合并。
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参数:
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- h5_filename: HDF5 文件名
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- key: 数据存储在 HDF5 文件中的 key
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- columns: 要读取的列名列表
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- df: 需要合并的 DataFrame（如果为空，则不进行合并）
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返回:
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- 合并后的 DataFrame
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"""
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# 处理 _ 开头的列名
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processed_columns = []
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for col in columns:
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if col.startswith('_'):
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processed_columns.append(col[1:]) # 去掉下划线
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else:
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processed_columns.append(col)
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# 从 HDF5 文件读取数据，选择需要的列
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data = pd.read_hdf(h5_filename, key=key, columns=processed_columns)
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# 修改列名，如果列名以前有 _，加上 _
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for col in data.columns:
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if col not in columns: # 只有不在 columns 中的列才需要加下划线
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new_col = f'_{col}'
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data.rename(columns={col: new_col}, inplace=True)
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# 如果传入的 df 不为空，则进行合并
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if df is not None and not df.empty:
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# 确保两个 DataFrame 都有 ts_code 和 trade_date 列
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df['trade_date'] = pd.to_datetime(df['trade_date'], format='%Y%m%d')
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data['trade_date'] = pd.to_datetime(data['trade_date'], format='%Y%m%d')
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# 根据 ts_code 和 trade_date 合并
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merged_df = pd.merge(df, data, on=['ts_code', 'trade_date'], how='left')
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else:
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# 如果 df 为空，则直接返回读取的数据
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merged_df = data
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return merged_df
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def calculate_risk_adjusted_return(df, days=1, method='ratio', lambda_=0.5, eps=1e-8):
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计算单只股票的风险调整收益。
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参数：
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- df: DataFrame，包含 'ts_code' 和 'close' 列，按日期排序（假设 'trade_date' 已排序）。
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- days: 预测未来多少天的收益，默认1天。
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- method: 'ratio'（收益/波动率） 或 'difference'（收益 - λ * 波动率）。
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- lambda_: 风险惩罚系数，仅当 method='difference' 时有效。
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- eps: 防止除零的小常数。
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返回：
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- df：添加 'risk_adj_return' 列的 DataFrame，表示风险调整后的收益。
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# 确保数据按 ts_code 和 trade_date 排序
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df = df.sort_values(by=['ts_code', 'trade_date'])
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# 计算未来的对数收益率
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df['future_return'] = np.log(df.groupby('ts_code')['close'].shift(-days) / df['close'])
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# 计算历史收益（对数收益率）
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df['historical_return'] = np.log(df.groupby('ts_code')['close'].shift(1) / df['close'])
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# 计算波动率（历史收益的标准差）
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df['volatility'] = df.groupby('ts_code')['historical_return'].rolling(window=days).std().reset_index(level=0,
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drop=True)
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# 根据选择的 method 计算风险调整收益
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if method == 'ratio':
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# 收益/波动率（防止除零）
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df['risk_adj_return'] = df['future_return'] / (df['volatility'] + eps)
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elif method == 'difference':
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# 收益 - λ * 波动率
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df['risk_adj_return'] = df['future_return'] - lambda_ * df['volatility']
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else:
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raise ValueError("Invalid method. Use 'ratio' or 'difference'.")
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return df
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