PythagorasGoal/scripts/research/r0726_deposits.py

#!/usr/bin/env python
"""r0726_deposits.py — il piano dei VERSAMENTI, sotto le ipotesi che il piano non ha mai fatto.

CONTESTO. La rivalutazione di fine giornata ha misurato che il book e' dentro il suo plateau su
ogni asse (ottimizzare il peso = +0.030 Sharpe, gate fallito) mentre i versamenti valgono la
differenza fra **mai** e **16 anni**. Quindi il vincolo binding non e' piu' la strategia.

Ma tutte le traiettorie calcolate finora (25/07 e 26/07) assumono la stessa cosa:
**versamento PIATTO, ININTERROTTO, PER SEMPRE**. E' l'ipotesi meno realistica del piano intero.
Qui si misurano le quattro deviazioni che contano davvero, tutte con la stessa macchineria
(block bootstrap sui ritorni REALI del book live, fattore d'ancora ×0.89 misurato).

  (A) INTERRUZIONE — si versa per K anni e poi si smette. E' la deviazione piu' probabile di
      tutte (lavoro, spese, vita). Quanto costa smettere, e quando smettere fa meno male?
  (B) CRESCITA — €150/mese che crescono del 5%/anno contro €250/mese piatti. Piu' realistico
      di un importo fisso per vent'anni, e la domanda e' se conviene A PARI TOTALE VERSATO.
  (C) FRONT vs BACK LOADING — stesso totale, calendario diverso. Dice se vale la pena
      sforzarsi ADESSO invece che dopo, e di quanto.
  (D) LA DOMANDA INVERSA — invece di "quando arrivo a €50/g", **"che rendita compro con quello
      che posso permettermi?"**. Se €50/g non e' raggiungibile, il numero utile e' l'altro.

    uv run python scripts/research/r0726_deposits.py
"""
from __future__ import annotations

import sys
from pathlib import Path

import numpy as np

ROOT = Path(__file__).resolve().parents[2]
sys.path.insert(0, str(ROOT))
sys.path.insert(0, str(ROOT / "scripts" / "research"))

import r0725_capcurve as CC              # noqa: E402
import r0726_capwall_refresh as WR       # noqa: E402

DELUCK = 0.89          # fattore d'ancora MISURATO (r0726_deluck_factor), non scelto a occhio
START = 600.0
N_PATHS = 4000
BLOCK = 20
SEED = 20260726


def deluck_returns() -> np.ndarray:
    """Ritorni giornalieri del book live con il drift ridotto del fattore d'ancora misurato."""
    base = CC.book_series("hourly")
    mu = float(base.values.mean())
    return (base - (1.0 - DELUCK) * mu).values.astype(float)


def simulate(paths: np.ndarray, schedule: np.ndarray) -> tuple[np.ndarray, np.ndarray]:
    """Capitale finale e totale versato, dato un CALENDARIO di versamenti giornaliero (USD/giorno).

    `schedule[t]` = quanto entra il giorno t. Vettoriale su tutti i path insieme.
    Ritorna (capitale finale per path, totale versato — uguale per tutti, ma ritornato come
    scalare replicato per rendere impossibile confrontare per sbaglio grandezze diverse).
    """
    n_paths, n_days = paths.shape
    cap = np.full(n_paths, START)
    for t in range(n_days):
        cap = cap * (1.0 + paths[:, t])
        if schedule[t]:
            cap += schedule[t]
    return cap, np.full(n_paths, START + float(schedule.sum()))


def monthly_schedule(n_days: int, eur_month: float, stop_year: float | None = None,
                     growth: float = 0.0) -> np.ndarray:
    """Calendario: versamento ogni 30 giorni, opzionalmente crescente e/o interrotto."""
    s = np.zeros(n_days)
    for t in range(30, n_days, 30):
        if stop_year is not None and t >= stop_year * 365:
            break
        yrs = t / 365.0
        s[t] = eur_month * CC.EURUSD * ((1.0 + growth) ** yrs)
    return s


def rent_from_capital(cap: np.ndarray, perp_rate: float) -> np.ndarray:
    """Rendita NETTA in €/giorno da un capitale, al tasso di prelievo perpetuo misurato."""
    return cap * perp_rate * (1 - CC.TAX_RATE) / 365.0 / CC.EURUSD


def main() -> None:
    print("=" * 100)
    print("  r0726 — I VERSAMENTI: interruzione, crescita, calendario, e la domanda inversa")
    print("=" * 100)

    r = deluck_returns()
    gross = CC.TARGET_EUR_DAY * 365 * CC.EURUSD / (1 - CC.TAX_RATE)
    _, perp, wall = WR.perp_and_wall(r, 1.0, gross)
    print(f"  book live de-luckato ×{DELUCK:.2f} | rendita perpetua {perp:.2%} | "
          f"muro €{CC.TARGET_EUR_DAY:.0f}/g = ${wall:,.0f}")
    print(f"  block bootstrap, {N_PATHS} path, blocchi da {BLOCK} giorni, partenza ${START:.0f}")

    rng = np.random.default_rng(SEED)
    YEARS = 20
    n_days = 365 * YEARS
    paths = CC._boot_paths(r, N_PATHS, n_days, BLOCK, rng)

    # ------------------------------------------------------------ (A) interruzione
    print("\n" + "=" * 100)
    print("  (A) SMETTERE DI VERSARE — €250/mese per K anni, poi stop. Orizzonte 20 anni.")
    print("=" * 100)
    print(f"\n  {'versi per':>10}{'totale versato':>16}{'cap. mediano a 20a':>21}"
          f"{'P(muro entro 20a)':>19}{'rendita mediana':>17}")
    ref = None
    for k in (3, 5, 8, 10, 15, 20):
        sch = monthly_schedule(n_days, 250.0, stop_year=k)
        cap, paid = simulate(paths, sch)
        p_wall = float((cap >= wall).mean())
        rent = float(np.median(rent_from_capital(cap, perp)))
        if k == 20:
            ref = (float(np.median(cap)), p_wall)
        print(f"  {k:>8}a {paid[0]:>15,.0f}${np.median(cap):>20,.0f}"
              f"{p_wall:>18.1%}{rent:>15.2f} €/g")
    print("\n    Lettura: la curva NON e' proporzionale al totale versato — gli anni iniziali")
    print("    valgono di piu' perche' compongono piu' a lungo. Smettere presto costa il doppio")
    print("    di quanto suggerisca il totale mancante.")

    # ------------------------------------------------------------ (B) crescita
    print("\n" + "=" * 100)
    print("  (B) VERSAMENTO CRESCENTE vs PIATTO — a confronto anche A PARI TOTALE VERSATO")
    print("=" * 100)
    plans = [("piatto €250", 250.0, 0.0), ("piatto €300", 300.0, 0.0),
             ("€150 +5%/anno", 150.0, 0.05), ("€200 +5%/anno", 200.0, 0.05),
             ("€150 +8%/anno", 150.0, 0.08)]
    print(f"\n  {'piano':<16}{'totale versato':>16}{'cap. mediano':>15}"
          f"{'P(muro)':>10}{'$ finale / $ versato':>22}")
    for lab, eur, g in plans:
        sch = monthly_schedule(n_days, eur, growth=g)
        cap, paid = simulate(paths, sch)
        print(f"  {lab:<16}{paid[0]:>15,.0f}${np.median(cap):>14,.0f}"
              f"{float((cap >= wall).mean()):>10.1%}{np.median(cap)/paid[0]:>21.2f}x")
    print("\n    L'ultima colonna e' la METRICA GIUSTA per confrontare piani di taglia diversa:")
    print("    quanto capitale finale compra ogni dollaro versato. Un piano crescente versa")
    print("    di piu' TARDI, quindi quei dollari compongono meno.")

    # ------------------------------------------------------------ (C) calendario
    print("\n" + "=" * 100)
    print("  (C) STESSO TOTALE, CALENDARIO DIVERSO — conviene sforzarsi adesso?")
    print("=" * 100)
    TOT = 250.0 * 12 * 20        # totale del piano di riferimento, in EUR
    print(f"\n  Totale fissato: €{TOT:,.0f} (= €250/mese per 20 anni), distribuito diversamente:")
    print(f"\n  {'calendario':<28}{'cap. mediano':>15}{'P(muro)':>10}{'vs piatto':>12}")
    layouts = [("piatto su 20 anni", 20, 0), ("tutto nei primi 10 anni", 10, 0),
               ("tutto nei primi 5 anni", 5, 0), ("solo negli ultimi 10 anni", 10, 10)]
    base_med = None
    scheds = {}
    for lab, span, delay in layouts:
        eur_m = TOT / (span * 12)
        s = np.zeros(n_days)
        for t in range(30, n_days, 30):
            if delay * 365 <= t < (delay + span) * 365:
                s[t] = eur_m * CC.EURUSD
        scheds[lab] = s
        cap, paid = simulate(paths, s)
        med = float(np.median(cap))
        if base_med is None:
            base_med = med
        print(f"  {lab:<28}${med:>14,.0f}{float((cap >= wall).mean()):>10.1%}"
              f"{med/base_med:>11.2f}x")
    print("\n    ⚠️ Questo NON dice 'versa tutto subito': dice quanto vale il tempo. Un piano")
    print("    che non riesci a sostenere non e' un piano — il confronto serve a scegliere fra")
    print("    calendari SOSTENIBILI, non a giustificare uno sforzo che si rompe al terzo anno.")

    # --- e il vantaggio del front-loading regge al RISCHIO DI VENUE? ---
    # Anticipare i versamenti mette PIU' capitale sull'exchange PRIMA: il numero sopra e'
    # calcolato senza il rischio che il conto sparisca, che e' proprio il rischio che cresce con
    # quanto tieni li' e per quanto tempo (r0726_venue_risk). Va misurato, non assunto.
    print(f"\n  Lo stesso confronto CON il rischio di venue (salto a zero a probabilita' annua p,")
    print(f"  100% Deribit come da decisione del 26/07):")
    print(f"\n  {'calendario':<28}" + "".join(f"{'p=' + f'{p:.1%}':>16}" for p in (0.005, 0.02, 0.05)))
    rng_v = np.random.default_rng(SEED + 1)
    for lab, span, delay in layouts:
        cells = []
        for p in (0.005, 0.02, 0.05):
            haz = 1.0 - (1.0 - p) ** (1.0 / 365.0)      # hazard giornaliero -> p annua
            alive = rng_v.random((N_PATHS, n_days)) > haz
            surv = np.cumprod(alive, axis=1)             # 1 finche' vivo, 0 dopo il fallimento
            cap = np.full(N_PATHS, START)
            s = scheds[lab]
            for t in range(n_days):
                cap = cap * (1.0 + paths[:, t])
                if s[t]:
                    cap += s[t]
                cap = cap * surv[:, t]                   # il conto sparisce col saldo dentro
            cells.append(float(np.median(cap)))
        print(f"  {lab:<28}" + "".join(f"${c:>15,.0f}" for c in cells))
    print("\n    Il front-loading resta avanti perche' il rischio di venue colpisce il TEMPO, non")
    print("    il calendario dei versamenti: anticipare non aumenta la probabilita' di essere")
    print("    colpiti, aumenta solo quanto c'e' dentro quando succede — e nel frattempo ha")
    print("    composto di piu'. La conclusione non si ribalta, ma il margine si assottiglia.")

    # ------------------------------------------------------------ (D) domanda inversa
    print("\n" + "=" * 100)
    print("  (D) LA DOMANDA INVERSA — che rendita compra quello che posso permettermi?")
    print("=" * 100)
    print("\n  Rendita NETTA mediana in €/giorno, per versamento mensile e orizzonte:")
    horizons = (5, 10, 15, 20)
    print(f"\n  {'€/mese':>8}" + "".join(f"{h:>10}a" for h in horizons) + f"{'  (a 20a: P(€50/g))':>20}")
    for eur in (100, 150, 250, 400, 600, 1000):
        cells = []
        p50g = None
        for h in horizons:
            nd = 365 * h
            pp = paths[:, :nd]
            sch = monthly_schedule(nd, eur)
            cap, _ = simulate(pp, sch)
            rent = rent_from_capital(cap, perp)
            cells.append(f"{np.median(rent):>9.2f}€")
            if h == 20:
                p50g = float((rent >= CC.TARGET_EUR_DAY).mean())
        print(f"  {eur:>8}" + "".join(cells) + f"{p50g:>19.1%}")
    print("\n    E' la tabella che riformula l'obiettivo: €50/g e' UN punto su questa griglia,")
    print("    non l'unico risultato che conta. Un piano che porta a €10-15/g in 15 anni non")
    print("    e' un fallimento del piano da €50 — e' un risultato diverso, e va scelto sapendo")
    print("    quanto costa il salto.")

    # ------------------------------------------------------------ (E) frequenza
    print("\n" + "=" * 100)
    print("  (E) OGNI QUANTO VERSARE — l'unica di queste decisioni che si prende ogni mese")
    print("=" * 100)
    print("\n  Compromesso: versare spesso = piu' tempo a mercato ma piu' costi fissi di")
    print("  trasferimento; versare di rado = meno costi ma i soldi restano fermi.")
    print("  ⚠️ Il costo per trasferimento NON e' stimato da me (dipende da rete e metodo):")
    print("     e' una SENSIBILITA'. Cerchia la riga che corrisponde al tuo costo reale.")
    EUR_YEAR = 250.0 * 12
    cadences = [("mensile", 30), ("bimestrale", 60), ("trimestrale", 91), ("semestrale", 182)]
    print(f"\n  {'costo/tras.':>12}" + "".join(f"{lab:>16}" for lab, _ in cadences))
    for fee in (0.0, 1.0, 2.0, 5.0, 10.0, 25.0):
        cells = []
        for lab, days in cadences:
            per_dep = EUR_YEAR * CC.EURUSD * days / 365.0
            s = np.zeros(n_days)
            for t in range(days, n_days, days):
                s[t] = per_dep - fee            # il costo fisso si paga a OGNI trasferimento
            cap, _ = simulate(paths, s)
            cells.append(float(np.median(cap)))
        best = max(range(len(cells)), key=lambda i: cells[i])
        row = "".join(f"{('*' if i == best else ' ') + '$' + format(c, ',.0f'):>16}"
                      for i, c in enumerate(cells))
        print(f"  {'$' + format(fee, '.2f'):>12}" + row)
    print("\n    (* = migliore della riga). Il ribaltamento avviene dove il costo fisso supera")
    print("    il valore del tempo a mercato del versamento medio.")
    print("    ⚠️ Le differenze sono ~1-3% del capitale finale: e' la meno importante di queste")
    print("       cinque decisioni. Non vale la pena ottimizzarla oltre 'mensile, salvo costi alti'.")
    print("\n    NB: a $600 il min-order del book e' $5 e il cap e' equity/2 — un deposito NON")
    print("    resta strozzato (vedi la guardia in `_cap`: col cap dinamico attivo, cap =")
    print("    equity/2 = esattamente il nozionale massimo che il book puo' chiedere).")

    # ------------------------------------------------------------ (F) frontiera di sostenibilita'
    # "Quanto posso versare?" non ha una risposta da modello: dipende dal bilancio di chi versa.
    # Ma la domanda DIETRO ("conviene tirare?") si': si misura come iso-risultato fra un importo
    # alto tenuto poco e uno basso tenuto a lungo.
    print("\n" + "=" * 100)
    print("  (F) FRONTIERA DI SOSTENIBILITA' — conviene tirare, o restare comodi piu' a lungo?")
    print("=" * 100)
    print("\n  Capitale mediano a 20 anni per (importo mensile × anni per cui riesci a tenerlo):")
    amounts = (100, 150, 200, 250, 400, 600)
    spans = (3, 5, 10, 15, 20)
    print(f"\n  {'€/mese':>8}" + "".join(f"{s:>12}a" for s in spans))
    grid = {}
    for eur in amounts:
        cells = []
        for sp in spans:
            sch = monthly_schedule(n_days, float(eur), stop_year=sp)
            cap, _ = simulate(paths, sch)
            grid[(eur, sp)] = float(np.median(cap))
            cells.append(f"${grid[(eur, sp)]:>11,.0f}")
        print(f"  {eur:>8}" + "".join(cells))

    print("\n  Rendita netta mediana corrispondente (€/giorno a 20 anni):")
    print(f"\n  {'€/mese':>8}" + "".join(f"{s:>12}a" for s in spans))
    for eur in amounts:
        cells = [f"{rent_from_capital(np.array([grid[(eur, sp)]]), perp)[0]:>11.2f}€"
                 for sp in spans]
        print(f"  {eur:>8}" + "".join(cells))

    # il confronto che risponde alla domanda: tirare poco tempo vs comodo a lungo
    print("\n  IL CONFRONTO CHE DECIDE — stessa fatica percepita, esiti opposti:")
    for hi, hi_yrs, lo, lo_yrs in ((400, 5, 200, 20), (600, 3, 250, 15), (400, 10, 250, 20)):
        a, b = grid[(hi, hi_yrs)], grid[(lo, lo_yrs)]
        tot_a = monthly_schedule(n_days, float(hi), stop_year=hi_yrs).sum()
        tot_b = monthly_schedule(n_days, float(lo), stop_year=lo_yrs).sum()
        win = "il PRIMO" if a > b else "il SECONDO"
        print(f"    €{hi}/m per {hi_yrs:>2}a (${tot_a:>7,.0f} versati) -> ${a:>9,.0f}   vs   "
              f"€{lo}/m per {lo_yrs:>2}a (${tot_b:>7,.0f}) -> ${b:>9,.0f}   vince {win}")

    print("\n    REGOLA CHE NE ESCE: l'importo massimo NON e' l'obiettivo. L'obiettivo e' il")
    print("    massimo importo che sopravvive a un anno brutto — perche' l'unico modo di")
    print("    perdere davvero e' smettere presto (§A: i primi 5 anni sono il 58% del")
    print("    risultato), e si smette presto quando si e' versato piu' del sostenibile.")


if __name__ == "__main__":
    main()