import sys, os
sys.path.insert(0, os.path.abspath('.'))
import warnings; warnings.filterwarnings('ignore')
import numpy as np, pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
import invest_data as D
FONT = D.setup_matplotlib()
np.random.seed(D.SEED)
print('中文字体:', FONT, '| 数据目录:', D.DATA_DIR)

中文字体: Noto Sans CJK SC | 数据目录: /data/docs/investing/long-term-investing/data

years = np.arange(0, 31)
fig, ax = plt.subplots(figsize=(10, 5))
for i in [0.02, 0.03, 0.05]:
    purchasing = 1 / (1 + i) ** years
    ax.plot(years, purchasing * 100, lw=2, label=f"年通胀 {i*100:.0f}%")
ax.set_title("现金购买力随时间被通胀侵蚀（起点=100）")
ax.set_xlabel("年数"); ax.set_ylabel("购买力（起点=100）")
ax.legend(); ax.set_ylim(0, 105)
plt.tight_layout(); plt.show()

for i in [0.03, 0.05]:
    print(f"年通胀 {i*100:.0f}%：30 年后 100 元只剩约 {100/(1+i)**30:.1f} 元的购买力")

年通胀 3%：30 年后 100 元只剩约 41.2 元的购买力
年通胀 5%：30 年后 100 元只剩约 23.1 元的购买力

P = 100000  # 10 万本金
years = np.arange(0, 31)
r = 0.08

simple = P * (1 + r * years)        # 单利：本金每年固定生 r
compound = P * (1 + r) ** years      # 复利：利滚利

fig, axes = plt.subplots(1, 2, figsize=(13, 5))
axes[0].plot(years, simple/1e4, lw=2, label="单利 8%", color="#7f8c8d")
axes[0].plot(years, compound/1e4, lw=2, label="复利 8%", color="#c0392b")
axes[0].set_title("单利 vs 复利（本金10万，年化8%）")
axes[0].set_xlabel("年数"); axes[0].set_ylabel("总资产（万元）"); axes[0].legend()

for r2, c in [(0.04,"#3498db"), (0.08,"#e67e22"), (0.12,"#c0392b")]:
    axes[1].plot(years, P*(1+r2)**years/1e4, lw=2, label=f"复利 {r2*100:.0f}%", color=c)
axes[1].set_title("不同年化收益率下的复利（本金10万）")
axes[1].set_xlabel("年数"); axes[1].set_ylabel("总资产（万元）"); axes[1].legend()
plt.tight_layout(); plt.show()

for r2 in [0.04, 0.08, 0.12]:
    print(f"年化 {r2*100:>2.0f}%：30 年后 10 万 → {P*(1+r2)**30/1e4:.1f} 万元")

年化  4%：30 年后 10 万 → 32.4 万元
年化  8%：30 年后 10 万 → 100.6 万元
年化 12%：30 年后 10 万 → 299.6 万元

# 教科书级长期经验区间（示意定位，非精确预测）
assets = {
    "现金/货币": (1.5, 1),
    "债券":     (4.0, 6),
    "房产":     (6.0, 12),
    "股票(指数)": (8.0, 18),
}
fig, ax = plt.subplots(figsize=(9, 6))
for name, (ret, risk) in assets.items():
    ax.scatter(risk, ret, s=320, alpha=0.75)
    ax.annotate(name, (risk, ret), fontsize=12, ha="center", va="center")
ax.set_title("四大类资产的「收益-风险」相对定位（示意）")
ax.set_xlabel("风险（年化波动，越右越颠）→")
ax.set_ylabel("预期年化收益（越上越高）→")
ax.set_xlim(-2, 22); ax.set_ylim(0, 10)
plt.tight_layout(); plt.show()

hs300 = D.load_index("000300")
close = hs300["close"]
tag = D.source_tag(hs300)
cagr = D.cagr(close)
mdd = D.max_drawdown(close)

fig, ax = plt.subplots(figsize=(11, 5))
ax.plot(close.index, close.values, lw=1.2, color="#c0392b")
ax.set_title(f"沪深300指数 长期走势 {tag}")
ax.set_xlabel("日期"); ax.set_ylabel("点位")
plt.tight_layout(); plt.show()

print(f"数据来源: {tag}")
print(f"区间: {close.index[0].date()} → {close.index[-1].date()}")
print(f"全程年化收益(CAGR): {cagr*100:.1f}%")
print(f"期间最大回撤: {mdd*100:.1f}%")

数据来源: （真实数据·本地缓存）
区间: 2002-01-04 → 2026-06-18
全程年化收益(CAGR): 5.6%
期间最大回撤: -72.3%

def simulate_dca(monthly=3000, annual_return=0.08, years=20):
    months = years * 12
    r_m = (1 + annual_return) ** (1/12) - 1   # 月化收益
    bal = 0.0
    balances, principals = [], []
    for m in range(1, months + 1):
        bal = bal * (1 + r_m) + monthly        # 先增值，再投入本月
        balances.append(bal)
        principals.append(monthly * m)
    idx = pd.period_range("2024-01", periods=months, freq="M").to_timestamp()
    return pd.DataFrame({"本金累计": principals, "账户市值": balances}, index=idx)

M, R, T = 3000, 0.08, 20
df = simulate_dca(M, R, T)

fig, ax = plt.subplots(figsize=(11, 5))
ax.plot(df.index, df["本金累计"]/1e4, lw=2, label="累计投入本金", color="#7f8c8d")
ax.plot(df.index, df["账户市值"]/1e4, lw=2, label="账户市值（含收益）", color="#c0392b")
ax.fill_between(df.index, df["本金累计"]/1e4, df["账户市值"]/1e4, alpha=0.15, color="#c0392b")
ax.set_title(f"每月定投 {M} 元 · 年化 {R*100:.0f}% · {T} 年")
ax.set_xlabel("时间"); ax.set_ylabel("金额（万元）"); ax.legend()
plt.tight_layout(); plt.show()

total_in = df["本金累计"].iloc[-1]
final = df["账户市值"].iloc[-1]
print(f"{T}年共投入本金: {total_in/1e4:.1f} 万元")
print(f"最终账户市值:   {final/1e4:.1f} 万元")
print(f"其中投资收益:   {(final-total_in)/1e4:.1f} 万元（占最终市值 {(final-total_in)/final*100:.0f}%）")

20年共投入本金: 72.0 万元
最终账户市值:   170.7 万元
其中投资收益:   98.7 万元（占最终市值 58%）

资产	是什么	预期收益	风险	类比
现金/货币	银行存款、货币基金	最低（常跑不赢通胀）	几乎没有	冰块，会慢慢化
债券	借钱给政府/企业收利息	中低	较小	收租，稳但不多
股票	当企业股东，分享成长	最高（长期）	大（短期波动剧烈）	合伙开公司
房产	买房收租 + 增值	中高	中（流动性差、门槛高）	重资产生意

01 · 投资入门：钱为什么要投出去¶

本章学什么 / 读完会什么¶

1.1 通胀：现金为什么会「变毛」¶

1.2 复利：世界第八大奇迹¶

1.3 四大类资产：收益与风险的定位¶

1.4 用真实指数感受「长期股票收益」¶

1.5 定投复利模拟：普通人最现实的入场方式¶

本章小结¶