Pandas Data OffsetsにおけるCustomBusinessDay.calendarの活用方法:その他の方法

2024-05-25

Pandas の Data Offsets における CustomBusinessDay.calendar の詳細解説

Pandas の Data Offsets は、時間間隔に基づいて日付を操作するための強力なツールです。その中でも CustomBusinessDay は、カスタム設定可能なビジネスデイオフセットとして、金融業界やデータ分析において特に重要です。

CustomBusinessDay の重要な要素の一つが calendar 属性です。これは、休日や祝日などの非ビジネス日を定義するためのカレンダーオブジェクトを指します。デフォルトでは、USFederalHolidayCalendar が使用されますが、calendar 属性を設定することで、独自の休日リストやカレンダー規則を適用することができます。

CustomBusinessDay.calendar の詳細

calendar 属性は、以下の 2 つの方法で設定できます。

  1. Calendar オブジェクト: USFederalHolidayCalendar のような既存の Calendar オブジェクトを直接設定できます。
  2. 辞書: 休日のリストとそれに対応するルールを定義する辞書を設定できます。

辞書による設定例

from pandas.tseries.offsets import CustomBusinessDay

# 休日リストを作成
holidays = {
    "2024-01-01": "New Year's Day",
    "2024-05-27": "Memorial Day",
    "2024-07-04": "Independence Day",
}

# ルールを設定
rules = {
    "New Year's Day": lambda dt: dt.weekday() == 0,
    "Memorial Day": lambda dt: dt.weekday() == 1,
    "Independence Day": lambda dt: dt.weekday() == 4,
}

# CustomBusinessDay オブジェクトを作成
custom_business_day = CustomBusinessDay(calendar=holidays, rules=rules)

上記の例では、holidays 辞書に 3 つの祝日と対応する名前を定義し、rules 辞書にそれぞれの祝日の判定ルールを設定しています。CustomBusinessDay オブジェクトを作成することで、これらの休日を考慮したビジネスデイオフセットを定義することができます。

CustomBusinessDay.calendar を活用することで、以下のようなことができます。

  • 特定の地域や組織におけるビジネスデイを定義する
  • 特定の祝日や記念日を考慮したオフセットを作成する
  • 休日を含む期間の長さを計算する
  • 特定の日付がビジネスデイかどうかを判定する

CustomBusinessDay.calendar は、Pandas の Data Offsets における柔軟性の高い機能です。独自の休日リストやカレンダー規則を設定することで、複雑なビジネスデイオフセットを定義することができます。金融業界やデータ分析において、より正確な時間間隔に基づいた分析を行うために役立ちます。

    • 本解説は Pandas バージョン 1.3.0 を基に作成されています。
    • CustomBusinessDay.calendar の詳細な設定方法については、Pandas ドキュメントを参照してください。


    特定の地域におけるビジネスデイを定義する

    from pandas.tseries.offsets import CustomBusinessDay
    from pandas.tseries.holiday import AbstractHolidayCalendar, Holiday
    
    # 日本における祝日を定義するカレンダークラスを作成
    class JapanHolidayCalendar(AbstractHolidayCalendar):
        rules = [
            Holiday("New Year's Day", month=1, day=1),
            Holiday("Showa Day", month=4, day=29),
            Holiday("Constitution Memorial Day", month=5, day=3),
            Holiday("Children's Day", month=5, day=5),
            Holiday("Marine Day", month=7, day=17),
            Holiday("Mountain Day", month=8, day=11),
            Holiday("Respect for the Aged Day", month=9, day=23),
            Holiday("Autumnal Equinox Day", month=9, day=22, observance=nearest_workday),
            Holiday("Labor Thanksgiving Day", month=11, day=23),
            Holiday("Foundation Day", month=11, day=23),
        ]
    
    # CustomBusinessDay オブジェクトを作成
    japan_business_day = CustomBusinessDay(calendar=JapanHolidayCalendar())
    
    # 特定の日付から 10 ビジネスデイ後の日付を取得
    start_date = pd.Timestamp('2024-05-24')
    next_business_day = start_date + japan_business_day(10)
    print(next_business_day)
    

    特定の祝日や記念日を考慮したオフセットを作成する

    from pandas.tseries.offsets import CustomBusinessDay
    from pandas.tseries.holiday import Holiday
    
    # 特定の祝日を考慮したオフセットを作成
    custom_business_day = CustomBusinessDay(
        holidays=[
            Holiday("Company Anniversary", month=6, day=10),
        ],
        rules={
            "Company Anniversary": lambda dt: dt.weekday() != 5,
        },
    )
    
    # 特定の日付から 5 ビジネスデイ後の日付を取得
    start_date = pd.Timestamp('2024-06-01')
    next_business_day = start_date + custom_business_day(5)
    print(next_business_day)
    

    この例では、Company Anniversary という架空の祝日を定義し、CustomBusinessDay オブジェクトに設定しています。rules 辞書を使用して、この祝日が土日に当たらない場合のみオフセットに含めるように設定しています。

    休日を含む期間の長さを計算する

    from pandas.tseries.offsets import CustomBusinessDay
    from pandas.tseries.holiday import USFederalHolidayCalendar
    
    # 米国における祝日を定義するカレンダー
    us_calendar = USFederalHolidayCalendar()
    
    # 開始日と終了日を指定
    start_date = pd.Timestamp('2023-01-01')
    end_date = pd.Timestamp('2023-12-31')
    
    # 休日を含む期間の長さを計算
    business_days = CustomBusinessDay(calendar=us_calendar).apply_offset(end_date, start_date)
    print(business_days)
    

    この例では、米国における祝日を考慮したビジネスデイの数を計算しています。CustomBusinessDay オブジェクトの apply_offset メソッドを使用して、開始日と終了日の間のビジネスデイ数を算出しています。

    特定の日付がビジネスデイかどうかを判定する

    from pandas.tseries.offsets import CustomBusinessDay
    from pandas.tseries.holiday import USFederalHolidayCalendar
    
    # 米国における祝日を定義するカレンダー
    us_calendar = USFederalHolidayCalendar()
    
    # 特定の日付を判定
    target_date = pd.Timestamp('2024-07-04')
    
    # 特定の日付がビジネスデイかどうか判定
    is_business_day = not CustomBusinessDay(calendar=us_calendar).is_offset_valid(target_date)
    print(is_business_day)
    

    この例では、米国における祝日であるかどうかを判定しています。CustomBusinessDay オブジェクトの is_offset_valid メソッドを使用して、特定の日付がオフセットとして有効かどうか (つまり、ビジネスデイかどうか) を判定しています



    前回は、CustomBusinessDay.calendar 属性を使用して、休日や祝日などの非ビジネス日を定義する方法について説明しました。今回は、さらに高度な活用方法をいくつかご紹介します。

    特殊なルールを適用する

    CustomBusinessDay では、単純な休日リストだけでなく、より複雑なルールを適用することもできます。例えば、以下のことができます。

    • 特定の曜日は常にビジネスデイとする
    • 特定の月の日付は常にビジネスデイとする
    • 特定の期間は連続したビジネスデイとする

    これらのルールは、rules 辞書を使用して設定できます。rules 辞書には、キーとして休日の名前、値として判定ルールを設定します。判定ルールは、lambda 式で記述できます。

    例:特定の曜日は常にビジネスデイとする

    from pandas.tseries.offsets import CustomBusinessDay
    
    custom_business_day = CustomBusinessDay(
        rules={
            "Weekend": lambda dt: dt.weekday() not in [5, 6],
        }
    )
    

    この例では、Weekend という名前のルールを定義し、土曜日と日曜日は常にビジネスデイとするように設定しています。

    複数のカレンダーを組み合わせる

    CustomBusinessDay では、複数のカレンダーを組み合わせて使用することができます。例えば、以下のことができます。

    • 国の祝日と地域の祝日を同時に考慮する
    • 異なる組織におけるビジネスデイ規則を適用する

    複数のカレンダーを組み合わせるには、calendar 属性にリストを設定します。リストには、使用するカレンダーオブジェクトを順番に設定します。

    例:国の祝日と地域の祝日を同時に考慮する

    from pandas.tseries.offsets import CustomBusinessDay
    from pandas.tseries.holiday import USFederalHolidayCalendar, JapanHolidayCalendar
    
    us_calendar = USFederalHolidayCalendar()
    japan_calendar = JapanHolidayCalendar()
    
    custom_business_day = CustomBusinessDay(calendar=[us_calendar, japan_calendar])
    

    この例では、USFederalHolidayCalendarJapanHolidayCalendar をリストに設定し、米国と日本の祝日を同時に考慮するオフセットを作成しています。

    カスタムカレンダークラスを作成する

    より複雑なルールを適用したい場合は、独自のカレンダークラスを作成することができます。AbstractHolidayCalendar クラスを継承して、独自のルールを実装するクラスを作成します。

    from pandas.tseries.offsets import AbstractHolidayCalendar, Holiday
    
    class CustomHolidayCalendar(AbstractHolidayCalendar):
        rules = [
            Holiday("Golden Week", month=5, start=1, end=5),
        ]
    
    custom_business_day = CustomBusinessDay(calendar=CustomHolidayCalendar())
    

    この例では、CustomHolidayCalendar クラスを作成し、5月の連休期間を連続したビジネスデイとするように設定しています。

    CustomBusinessDay.calendar は、非常に柔軟性の高い機能です。上記以外にも、様々な活用方法があります。詳細については、Pandas ドキュメントを参照してください。

      • 本解説は Pandas バージョン 1.3.0 を基に作成されています。
      • CustomBusinessDay.calendar の詳細な設定方法については、Pandas ドキュメントを参照してください。