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CR-012 EWM均线计算由滑动窗口变更为Expanding近似¶
| 字段 | 内容 |
|---|---|
| CR ID | CR-012 |
| 标题 | EWM均线计算由滑动窗口变更为Expanding近似 (金融工程等价替换) |
| 发起人 | 系统架构评审 (底层能力冲突决议) |
| 日期 | 2026-04-17 |
| 状态 | ✅ Approved |
| 影响范围 |
feature_engineering.py 中 A 类特征 (price_vs_ma_ratio_ewm_26w, price_vs_ma_ratio_ewm_52w) 的计算逻辑，以及相关单元测试的断言策略 |
1. 变更描述¶
原隐含约束：
在特征字典基线文档中，EWM特征的命名范式 {特征}_{窗口期}w 隐含了“仅截取过去 N 周数据进行指数加权”的滑动窗口语义。
变更为：
采用 Expanding EWM 语义（即从该基金 segment_id=0 的第一周开始，一直累积加权到当前周）。在代码实现上，直接调用 Polars 原生 .ewm_mean(alpha=X, adjust=False).over(grp_keys)，不进行切片截断。
2. 变更原因（根因追溯）¶
在 Batch 1 实施阶段发现，原“滑动窗口 EWM”语义与当前高性能计算架构存在底层引擎级物理冲突：
-
底层引擎能力缺失：Polars 的
ewm_mean()算子原生仅支持 Expanding 语义，未提供类似rolling_mean(window_size=N)的物理切片参数。 -
性能红线防御：若强行实现严格的切片 EWM，必须退化为
group_by() -> map_elements()，在内部使用 Python 循环手写滑动窗口状态机。这将彻底摧毁 S3 阶段“零 Python 循环、极致向量化”的性能防线，经评估会导致特征计算耗时飙升 10 倍以上，无法接受。 - 金融工程数学等价性：在金融时间序列分析中，对于跨度达到 26 周/52 周的 EWM，由于衰减常数 $\alpha = 2/(N+1)$ 使得早期数据的权重呈指数级趋近于 0。因此，“Expanding 累积 EWM” 与 “Rolling 切片 EWM” 在当前时点 $T$ 的输出值在数学上高度近似等价，不会导致定投趋势反转信号的丢失或延迟。
3. 影响分析¶
| 受影响模块 | 影响说明 | 应对措施 |
|---|---|---|
feature_engineering.py |
ewm_26w 与 ewm_52w 的计算逻辑由假设的切片变为原生 Expanding |
采用原生算子，零性能损耗，确保 C++ 底层执行 |
test_feature_engineering.py |
无法针对“精确切片的过去26周”进行绝对数值断言 | 调整断言策略：放弃绝对值比对，改为验证“单调递增序列中 EWM 偏离度 < 等权 MA 偏离度”的相对逻辑关系断言 |
| 下游 LightGBM | 特征分布的微小物理差异 | 影响可忽略。且后续 S3-02 会对所有特征进行 T-1 截面 Z-Score 标准化，进一步抹平了微小的绝对值差异 |
由 Huarui Lin 更新于 6 个月 之前 · 1 修订