Jupyter运行Python连续触发NameError 变量已定义报错排查

运行代码过程中，单个单元格先后出现三种不同的名称错误：

• 最先出现的报错：NameError: name 'np' is not defined
• 第二个报错：NameError: name 'weight_portfolio' is not defined
  以上两个问题已经修复。
• 第三个报错：NameError: name 'variance_matrix' is not defined
  排查时发现代码中所有相关变量均已完成定义，故障原因不明确。如果在单元格内重复定义variance_matrix尝试修复该报错，名称错误会顺延到单元格内的其他变量上。

变量定义相关代码 #

import numpy as np
import pandas as pd
import pandas_datareader.data as web
import matplotlib.pyplot as plt
import scipy.optimize as sco

stocks = ['corp1','corp2','corp3','corp4']
pf_data = pd.DataFrame()   
for stock in stocks:
    pf_data[stock] = web.DataReader(stock, data_source = 'yahoo', start = '2008-1-1')['Adj Close']
num_stocks = len(stocks)
pf_data

portfolio = pf_data

returns_portfolio = portfolio.pct_change()

weight_portfolio = [0.2, 0.4, 0.3, 0.1]
portfolio_return = returns_portfolio.dot(weight_portfolio)

variance_matrix = returns_portfolio.cov()*252

触发报错的后续单元格代码 #

提问者对装饰器用法了解较少，猜测代码中的@符号与报错存在关联：

#computing porfolio variance
portfolio_variance = np.transpose(weight_portfolio)@variance_matrix@weight_portfolio

#computing portfolio volatility i.e. risk
portfolio_volatility = np.sqrt(portfolio_variance)

print("Portfolio variance is", portfolio_variance)
print("Portfolio volatility is", portfolio_volatility)

首先明确：代码里的@不是装饰器，是Python 3.5之后新增的矩阵乘法运算符，和np.matmul()功能完全一致，和这次的名称报错没有任何关系。

出现「变量明确定义却报NameError，补完一个变量的定义就顺延报下一个变量未定义」的问题，本质是Jupyter类笔记本环境的运行机制问题，没有例外：

• 写了变量定义的单元格，但没有完整运行成功过这个单元格，当前运行的Python内核里根本没有存入这些变量，直接运行后面计算组合方差的单元格时，自然找不到对应变量。
• 之前修复np和weight_portfolio的报错，只是补了对应代码后运行了相关片段，把这两个变量加载进了内核，但整个变量定义单元格并没有完整跑通——最常见的中断点就是pandas_datareader拉取雅虎数据的代码：雅虎财经的公开接口稳定性极差，很容易在循环拉取股票收盘价时直接抛错，代码运行到这行就中断，后面的returns_portfolio、variance_matrix等变量根本不会被执行、不会存入内核。之前能正常调用weight_portfolio，大概率是之前某次测试时单独定义过这个变量，残留在了内核里，并不是真的跑通了完整的定义流程。

修复步骤 #

1. 先重启当前笔记本的内核，清空所有历史残留变量，避免旧变量干扰排查。
2. 逐行运行变量定义单元格，不要一次性直接跑完整格，定位具体报错位置。如果是雅虎接口拉取数据失败，先换测试数据源或者手动构造测试用的价格数据，确保variance_matrix = returns_portfolio.cov()*252这行能顺利执行完成。
3. 变量定义单元格完整运行无报错后，先在当前单元格打印variance_matrix确认能正常输出协方差矩阵，再运行后续计算组合方差、波动率的单元格，就不会再出现名称错误。

注意：Jupyter环境的变量存储和单元格运行顺序强绑定，和你写代码的单元格上下位置无关。哪怕代码写在最顶部的单元格，只要没成功运行过，内核里就不存在这个变量，这是新手使用这类笔记本工具最容易踩的坑。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Espejito