OptProfile_Engine.Rmd

---
title: "PositiveDelta"
author: "Andrei Arkhipov"
date: '7 января 2019 г.'
output: 
  html_document: 
    toc: true
    highlight: tango
---

```{r setup, echo=FALSE, warning=FALSE, message=FALSE}
#knitr::opts_chunk$set(echo = FALSE)

require(dplyr)
require(plotly)
require(knitr)

options(width = 100)

source_funs = lapply(as.list(dir(path='funs')), function(x) source(file = paste0('funs\\', x) ) )
rm(source_funs)

```

# Описание

PositiveDelta - это модель данных и набор функций для анализа портфелей биржевых опционов. Механизм позволяет стоить профили портфелей, сравнивать несколько портфелей, расчитывать сценарии для разных дат и изменения волатильности.

Пользователь может загрузить портфели и рыночные данные из любого доступного источника (база данных, сайт биржи, торговый терминал и т.д.). Для анализа данные должны иметь определённую структуру. 

Структура данных (исходных и расчётных) определена в объектах:

* `OptMarket` - рыночные котировки;

* `OptPort` - портфель опционов;

* `OptProfile` - профиль портфеля.
  

# Исходные данные

## OptMarket

В объект класса `OptMarket` загружаются биржевые котировки опционов, базисного актива, текущая дата, стоимость денег. Без рыночных цен портфель переоценивается только по его внутренней стоимости.

Структура абъекта `OptMarket`:

* `board` - доска опционов, минимально необходимые поля - ticker, price;

* `ul` - тикер базисного актива;

* `ul_price` - цена базисного актива;

* `now` - текущая дата.

```{r make_mrkt, warning=FALSE, message=FALSE}
# Указываем тикер базисного актива
ul = 'SiZ9'

# Загружаем биржевые котировки (доску опционов)
brd  = GetBoard_fortsdb(ul)

# Создаём объект класса OptMarket
mrkt = OptMarket(ul = ul, 
                 ul_price = brd$ul_price, 
                 board = as.tbl(brd$board), 
                 now   = as.Date('2019-11-12'))
mrkt
```


## Портфель OptPort

Портфель может состоять из опционов и базисного актива. Конструктор создаёт портфель на основе сделок (`trades`) по заданному базовому активу (underlying - `ul`). Сделки суммируются в общую позицию (`position`).

```{r load_trades, warning=FALSE, message=FALSE, echo=TRUE}
# Загружаем сделки из базы данных (в базу сделки импортированы из терминала QUIK)
trades = GetTrades_fortsdb()

# Забираем параметры опционов из доски опционов
trades = TickerToParams_fortsboard(trades, mrkt$board)

```

`r kable(trades)`

На основании сделок создаём объект OptPort:

* `ul` - тикер базисного актива (обязательно)

* `trades` - таблица сделок с обязательными полями `ticker`, `xtype`, `strike`, `expdate`, `tradeprice`, `q` ;

* `sum_trades` - сальдировать сделки (только уникальные контракты в позиции) или добавить в позицию как есть;

* `name` - имя портфеля (опционально, нужно для идентификации портфеля в случае сравнения нескольких)

```{r make_port, warning=FALSE, message=FALSE, comment=''}

port = OptPort(ul = ul, 
               trades = trades, 
               sum_trades = T, 
               name = 'Spread')

port

```


Ключевое поле после создания объекта - `position`. Это, собственно, и есть портфель - текущая позиция в опционах и базисном активе;


# Анализ портфеля

## Оценка портфеля
Функция `PortPricing` применяет рыночные котировки на портфель, т.е. переоценивает его по текущим ценам. Если известны цены опционов, функция расчитывает ожидаемую волатильность опционов. Если переоценка по волатильности - рассчитываются цены.

`price_at` - тип цены для переоценки портфеля. Это префикс названия колонок цены или волатильности в `OptMarket$board`. 

```{r price_port, warning=FALSE, message=FALSE}
port = PortPricing(port, mrkt, price_at = 'theor')

port$position
```
   

## Прибыль и "греки" 
Функция `PortValuation` расчитывает параменты портфеля по текущим ценам. 
Результаты сохраняются в поле `total_value` объекта `OptPort`. 

```{r value_port, warning=FALSE, message=FALSE}
port = PortValuation(port)

port$total_value
```

## Профиль портфеля - OptProfile

Профиль портфеля опционов - основной инструмент анализа. 
В классическом варинате, он отражает зависимость прибыли и "греков" портфеля от цены базисного актива.

Объект `OptProfile` содержит профиль портфеля на интервале цен базисного актива. Интервал (`ul_range`) - процентное отклонение от максимального и минимального страйков портфеля.

Функция `PlotProfile` строит график профиля на базе `ggplot2`.


```{r calc_profile, warning=FALSE , message=FALSE, fig.width=10, fig.height=10, fig.align='center' }
myprofile = OptProfile(optport  = port, 
                       params   = c('pl', 'delta', 'theta', 'vega'), 
                       ul_range = 0.05) 

PlotProfile(myprofile)
```



# Анализ сценариев

Механизм позволяет вносить изменения в портфель, сравнивать несколько портфелей с одним базисным активом, а также использовать сценарии What-if для разных сроков до погашения или изменения волательности.


## Манипуляции с портфелем

Новые сделки можно добавлять в портфель функцией AddTrades:

* `port` - портфель (объект `OptPort`), в которые добавить сделку;

* `trades` - dataframe со сделками;

* `sum_trades` - расчитывать чистую позицию из сделок; если `FALSE` - новая сделка появится в позиции отдельной строкой.

```{r add_trade, warning=FALSE, message=FALSE}
newtrade = data.frame(ul='SiZ9', ticker='Si63500BX9', xtype='p', strike=63500, 
                      expdate=as.Date('2019-12-19'), tradeprice=500, q=-1 )

port2 = AddTrades(port = port, 
                  trades = newtrade, 
                  sum_trades = T)

port2$name = 'Short synth put'
```


Профиль нового портфеля можно сравнить со старым. 
Функция `JoinProfiles` объединяет данные профилей для построения общего графика.
Первый профиль в списке - приоритетный. 

```{r compare_profiles, warning=FALSE, message=FALSE}
port2 = port2 %>% PortPricing(., mrkt, price_at = 'theor') %>% PortValuation(.)

myprofile2 = OptProfile(optport  = port2, params = c('pl', 'delta','theta', 'vega'), ul_range = 0.05) 

profiles = JoinProfiles(list(myprofile, myprofile2))

PlotProfile(profiles)
```