django - 计算时间段的平均汇率

Question

在 Django 中，我有类似于此示例的模型：

class Currency(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=3, unique=True)
    full_name = models.CharField(max_length=20)


class ExchangeRate(models.Model):
    currency = models.ForeignKey('Currency')
    start_date = models.DateFiled()
    end_date = models.DateField()
    exchange_rate = models.DecimalField(max_digits=12, decimal_places=4)

让我们简化一下，假设我们只有一种货币，ExchangeRate表格如下所示：

+---------------------+-------------------+------------+------------+---------------+
| currency_from__name | currency_to__name | start_date |  end_date  | exchange_rate |
+---------------------+-------------------+------------+------------+---------------+
|        PLN          |        USD        | 2014-03-01 | 2014-08-01 |    3.00000    |
|        PLN          |        USD        | 2014-08-01 | 2014-12-01 |    6.00000    |
+---------------------+-------------------+------------+------------+---------------+

请注意，这是简化数学运算的示例！

在这个表中，数据密度是每月一次，一个月的有效记录是例如 whenstart_date = 2014.03.01和end_date = 2014.04.01，所以start_date是包含的和end_date不包含的。

我想计算时间段的平均汇率：

这意味着：和

在 Django 中，我写：

start_date = date(2014, 6, 1)
end_date = date(2014, 9, 1)

ExchangeRate.objects.all().filter(
        (
            Q(start_date__lt=start_date) & 
            Q(end_date__gt=start_date)
        ) | (
            Q(start_date__gte=start_date) & 
            Q(start_date__lt=end_date) & 
            Q(end_date__gt=start_date) 
        )
).annotate(
    currency_from_name = 'currency_from__name', 
    currency_to_name = 'currency_to__name'
).values(  # GROUP BY
    'currency_from_name',
    'currency_to_name'
).aggregate(
    F('currency_from_name'), 
    F('currency_to_name'), 
    Avg('exchange_rate')
)

在此查询之后，我收到的值4.5000从数学原因是正确的，但当您需要注意时间范围时是错误的。
正确答案是4.000。

我只是想出了这个解决方案来用这个公式注释额外的列，然后计算这个列的平均值：

在哪里：

• Abs是绝对值的函数abs()
• months是计算两个日期之间月份的函数months_between()
• greater,smaller是从参数中相应地选择更大和更小的值的函数 - greatest(),least()
• ER表示来自ExchangeRate- 例如的列F('exchange_rate')

我正在使用9.3 PostgreSQL DB和Django 1.8.4。

也许有一个简单的功能？
也许我过于复杂了？

Answer 1

1 months_between().：

create function months_of(interval)
 returns int strict immutable language sql as $$
  select extract(years from $1)::int * 12 + extract(month from $1)::int
$$;

create function months_between(date, date)
 returns int strict immutable language sql as $$
   select months_of(age($1, $2))
$$;

2.average_weight():

create function average_weight(numeric, date, date, date, date)
 returns numeric(9,2) strict immutable language sql as $$
   select abs(months_between(GREATEST($2, $4), LEAST($3, $5))/months_between($4, $5))*$1
$$;

3.AverageWeight:

from django.db.models.aggregates import Func
from django.db.models.fields import FloatField

class AverageWeight(Func):
    function = 'average_weight'

    def __init__(self, *expressions):
        super(AverageWeight, self).__init__(*expressions, output_field=FloatField())

---

在您看来：

ExchangeRate.objects.all().filter(
        (
            Q(start_date__lt=start_date) & 
            Q(end_date__gt=start_date)
        ) | (
            Q(start_date__gte=start_date) & 
            Q(start_date__lt=end_date) & 
            Q(end_date__gt=start_date) 
        )
).annotate(
    currency_from_name = 'currency_from__name', 
    currency_to_name = 'currency_to__name',
    weight_exchange = AverageWeight(
        F('exchange_rate'),
        start_date,
        end_date,
        F('start_date'),
        F('end_date'),
    )
).values(  # GROUP BY
    'currency_from_name',
    'currency_to_name'
).aggregate(
    F('currency_from_name'), 
    F('currency_to_name'), 
    Avg('weight_exchange')
)

Answer 2

您的应用程序的问题在于您选择存储汇率的方式。所以，回答你的问题：是的，你把这个复杂化了。

“数学”告诉你平均汇率是 4.5，因为

(3 + 6) /2 == 4.5 

无论您选择什么开始日期或结束日期，系统都会为您提供相同的值。

为了解决根本原因，让我们尝试不同的方法。（为简单起见，我将保留与获取特定日期范围内的平均值无关的外键和其他细节，您可以稍后将它们添加回来）

使用此模型：

class ExchangeRate(models.Model):
    currency1 = models.CharField(max_length=3)
    currency2 = models.CharField(max_length=3)
    start_date = models.DateField()
    exchange_rate = models.DecimalField(max_digits=12, decimal_places=4)

这个数据：

INSERT INTO exchange_rate_exchangerate(currency1, currency2, start_date, exchange_rate) VALUES ('PLN', 'USD', '2014-03-01', 3);
INSERT INTO exchange_rate_exchangerate(currency1, currency2, start_date, exchange_rate) VALUES ('PLN', 'USD', '2014-04-01', 3);
INSERT INTO exchange_rate_exchangerate(currency1, currency2, start_date, exchange_rate) VALUES ('PLN', 'USD', '2014-05-01', 3);
INSERT INTO exchange_rate_exchangerate(currency1, currency2, start_date, exchange_rate) VALUES ('PLN', 'USD', '2014-06-01', 3);
INSERT INTO exchange_rate_exchangerate(currency1, currency2, start_date, exchange_rate) VALUES ('PLN', 'USD', '2014-07-01', 3);
INSERT INTO exchange_rate_exchangerate(currency1, currency2, start_date, exchange_rate) VALUES ('PLN', 'USD', '2014-08-01', 6);
INSERT INTO exchange_rate_exchangerate(currency1, currency2, start_date, exchange_rate) VALUES ('PLN', 'USD', '2014-09-01', 6);
INSERT INTO exchange_rate_exchangerate(currency1, currency2, start_date, exchange_rate) VALUES ('PLN', 'USD', '2014-10-01', 6);
INSERT INTO exchange_rate_exchangerate(currency1, currency2, start_date, exchange_rate) VALUES ('PLN', 'USD', '2014-11-01', 6);

我们可以执行这个查询：

from django.db.models import Avg
from datetime import date

first_date = date(2014, 6, 1)
last_date = date(2014, 9, 1)
er.models.ExchangeRate.objects.filter(
    start_date__gte = first_date,
    start_date__lt = last_date

).aggregate(Avg('exchange_rate'))

要获得此输出：

{'exchange_rate__avg': 4.0}

Answer 3

您应该将此视为加权平均值，因此您要做的是计算每条线的权重，然后将它们加在一起。

我不知道足够多的 Django 来帮助你，但在 SQL 中会是这样（我现在无法测试这个，但我认为它给出了正确的想法）：

SELECT SUM((LEAST(end_date, @end_date) - GREATEST(start_date, @start_date)) * exchange_rate) / (@end_date - @start_date) AS weighted_avg
FROM 
  ExchangeRate
WHERE
  (start_date, end_date) OVERLAPS (@start_date, @end_date)

这使用 OVERLAPS 运算符来查看周期是否重叠。我不确定权重计算中是否存在 of by 1 错误，但认为这应该在输入变量的定义中处理（@end_date = @end_date - 1）