如何为按symbol和date排序的DataFrame添加独立交易编号列

给定一个已按symbol和date排序的DataFrame，需要新增一列用于标识每笔独立交易。每笔独立交易指从**开仓（position opened）到平仓（position closed）**的一组买卖（buy/sell）订单，未平仓的交易也需要分配对应的交易编号。

输入数据 #

原始交易数据（带开平仓注释）：

time           symbol        side      price     size
08-19-2021      AAPL          buy        150       1 ----> position opened here
08-20-2021      AAPL          buy        100       1
08-21-2021      AAPL          buy        200       1
08-22-2021      AAPL          sell        300      1
08-23-2021      AAPL          sell       350       0.5
08-24-2021      AAPL          sell        400      1.5 ----> position closed here
08-25-2021      AAPL          buy        150       2  -----> position opened here
08-26-2021      AAPL          sell        100      2  ----> position closed here
08-27-2021      AAPL          buy        100       2 ---> position opened here
08-28-2021      AAPL          sell        150      1.5
08-29-2021      AAPL          buy        100       0.5
08-29-2021      AAPL          sell        50       0.5
08-29-2021      AAPL          sell       50        0.5 ---> position closed here
08-29-2021      AAPL          buy        100       1 ----> position opened here
08-29-2021      AAPL          sell        50       0.5 ---> position still open here

预期输出 #

新增trade #列后的结果：

time           symbol        side      price     size   trade #
08-19-2021      AAPL          buy        150       1      0
08-20-2021      AAPL          buy        100       1      0
08-21-2021      AAPL          buy        200       1      0
08-22-2021      AAPL          sell        300      1      0
08-23-2021      AAPL          sell       350       0.5    0
08-24-2021      AAPL          sell        400      1.5    0
-------------------------------
08-25-2021      AAPL          buy        150       2      1
08-27-2021      AAPL          sell        100      2      1 
-------------------------------    
08-28-2021      AAPL          buy        100       2      2
08-29-2021      AAPL          sell        150      1.5    2
08-29-2021      AAPL          buy        100       0.5    2
08-29-2021      AAPL          sell        50       0.5    2
08-29-2021      AAPL          sell       50        0.5    2
------------------------------
08-29-2021      AAPL          buy        100       1      3
08-29-2021      AAPL          sell        50       0.5    3

最后一笔交易尚未平仓，仍需为其分配交易编号。

输入DataFrame构造代码 #

import pandas as pd

df = pd.DataFrame.from_dict({
    'symbol': ['AAPL', 'AAPL', 'AAPL', 'AAPL', 'AAPL', 'AAPL', 'AAPL', 'AAPL', 'AAPL', 'AAPL', 'AAPL', 'AAPL', 'AAPL', 'AAPL', 'AAPL'], 
    'side': ['buy', 'buy', 'buy', 'sell', 'sell', 'sell', 'buy', 'sell', 'buy', 'sell', 'buy', 'sell', 'sell', 'buy', 'sell'], 
    'size': [1,1,1,1,0.5,1.5,2,2,2,1.5, 0.5, 0.5, 0.5, 1, 0.5]
})

解决方案 #

核心思路 #

1. 计算每笔订单的持仓变化：buy为正增量，sell为负增量
2. 计算累计持仓，跟踪当前持仓状态
3. 识别开仓信号：当累计持仓从0变为正数时，标记为新交易的起点
4. 基于开仓信号的累计求和，生成唯一的交易编号

代码实现 #

import pandas as pd

# 构造输入DataFrame
df = pd.DataFrame.from_dict({
    'symbol': ['AAPL', 'AAPL', 'AAPL', 'AAPL', 'AAPL', 'AAPL', 'AAPL', 'AAPL', 'AAPL', 'AAPL', 'AAPL', 'AAPL', 'AAPL', 'AAPL', 'AAPL'], 
    'side': ['buy', 'buy', 'buy', 'sell', 'sell', 'sell', 'buy', 'sell', 'buy', 'sell', 'buy', 'sell', 'sell', 'buy', 'sell'], 
    'size': [1,1,1,1,0.5,1.5,2,2,2,1.5, 0.5, 0.5, 0.5, 1, 0.5]
})

# 1. 计算每笔订单的持仓变化量
df['position_change'] = df.apply(lambda x: x['size'] if x['side'] == 'buy' else -x['size'], axis=1)

# 2. 计算累计持仓
df['cum_position'] = df['position_change'].cumsum()

# 3. 标记新交易的开仓点：前一行持仓为0，当前持仓转为正数
df['is_new_trade'] = (df['cum_position'] > 0) & (df['cum_position'].shift(1).fillna(0) == 0)

# 4. 生成交易编号
df['trade #'] = df['is_new_trade'].cumsum() - 1

# 查看最终结果（按需保留或删除中间列）
print(df[['symbol', 'side', 'size', 'trade #']])

结果验证 #

运行代码后，生成的trade #列与预期输出完全匹配，未平仓的最后一笔交易也被正确分配了编号3。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user2512443