基于密集实时数据处理的交互式高频交易系统

李 萍

(华北水利水电大学 财务处，河南 郑州 450045)

基于密集实时数据处理的交互式高频交易系统

李 萍

(华北水利水电大学 财务处，河南 郑州 450045)

金融高频交易系统，即程序化自动交易系统，是指利用计算机高速处理能力获取高频交易中的价格变化模式，并通过分析实现价格变化模式获利。随着信息技术而飞速发展，近年来交易平台呈现多元化发展，使高频交易越来越普及。针对高频交易系统的原理，采用系统分析的方法和现代软件理论和技术进行高频交易系统设计，构成基于密集实时数据处理的交互式高频交易系统，并通过运行结果验证了方案的可行性。

高频交易系统；程序化交易；密集实时数据处理

金融领域的高频交易[1](P13-16)(High Frequency Trading)是指由交易者根据经验策略对历史交易数据的测试的表现，通过高速计算机分析在高频交易中的价格变化模式并利用得到的价格变化模式而获利。2007年综合交易平台(Comprehensive Transaction Platform，CTP)的发布受到了期货界的广泛关注，投资客户对其优秀的交易、行情速度以及稳定性非常认同。综合交易平台提供了开放的C++API接口以及开发指南，任何个人和机构都可以使用该C++API自主开发符合自己要求的基于综合交易平台的交易终端或自动化交易终端。个人开发交易系统已成为了可能。目前已经有十多家期货公司使用综合交易平台，在美国，高频交易的成交量占美国股票市场成交总量的70%左右[2]，其中有1/4是程序化交易系统实现的[3]。同时程序化交易系统也用来辅助交易与资产管理，在证券交易方式上占据了主导地位。

一、研究现状

Perry J Kaufman在《Trading Systems and Methods》提出一种系统性解释计算方法，为交易系统提供了一种全面的分析模式[4](P14-15)。随后拓展到在广阔范围内适用的、能够适应市场的变化的自动交易策略[5](P21-22)。Richard L Weissma在《Mechanical Trading Systems》中阐述了机械交易系统的实现及陷阱规避策略, 描述了系统风险的控制方法叠加风险有限情况下提高回报率的方法等[6](P41-48)。Bruce Babcock Jr在《The Dow Jones-Irwin Guide to trading system》中阐述了交易系统的原理，系统开发过程与构建方法,并加入了资金管理方法[7](P5-9)。费思在他的著作《Way of The Turtle》中首次定义了海龟交易法则，详细介绍了海龟交易法则的原则与实施步骤，并从投资策略和理念方面提出了自己独到的见解[8](P109-122)。目前国内的期货市场成交量大，市场流动性好，各种套利机会也比较多，程序化交易的发展空间也就非常广阔。

笔者采用现代软件工程的设计理论与方法，并引入多层软件体系结构，设计开发出一种基于密集实时数据处理的交互式高频交易系统，并经过实际运行成果验证了系统的可行性。

二、综合交易平台的总体设计

综合交易平台(Comprehensive Transaction Platform，CTP)是针对期货公司开发的一套面向期货经纪业务的综合管理系统，系统由交易系统、风险控制系统和结算系统三大系统组成，其中，交易子系统负责处理报单、转发行情和银期转账等业务；结算子系统主要功能是交易管理、资金账户管理、经纪人管理、资金管理、日终结算、设置费率、查询信息以及报表管理等；风险控制主要功能是进行盘中数据的实时高速运算，以便风险控制。目前国内的四家期货交易所能够被系统同时连通并行作业，同时支持国内商品期货和股指期货的交易结算，保证金监控和反洗钱监控文件也能够被自动生成与报送。系统运行结构如图1所示。

图1 CPT高频综合交易平台系统结构图

系统分为以下几个模块：

数据源模块：负责与CTP行情前置机连接、行情订阅和接收CTP的Tick数据等。

K线模块：将Tick数据进行处理，生成标准K线或自定义周期K线。设置用户感兴趣的行情策略。

指标模块：通过定义了基本指标的抽象类，投资人可以通过继承方式构建自己的指标策略，从而实现离线运行而自动捕捉指标变化。

策略模块：在指标模块基础上，定义自动执行策略如下单等，从而实现自动交易。

线程模块：将策略封装成线程并对其进行管理，实现密集交易数据的多线程控制，提高运行效率。

交易代理模块：通过交易CTP的Session会话模式实现用户操作与交易行情的关联。

日志模块：记录系统运行信息。

各模块之间的关联关系如图2所示。

图2 模块间关联关系图

三、综合交易平台的交互式设计

综合交易平台API分为交易API与行情API，其中，交易API的功能包括：用户登录验证，报单与报价的录入、撤销、挂起、修改和查询，成交报单、投资资金、投资者持仓情况和合约的查询，以及交易日获取等。行情API的功能主要有：行情的订阅和退订，深度行情回报的处理等。

由于期指交易存在多点通讯的特点，因此简单的一对一的传送关系不适用于实时的高频交易，这里提出一种密集数据处理的交互式方法，用以解决多点传送的问题，其实现模式如图3所示。

图3 交易托管系统与交易所系统多点交互通讯模式

四、运行结果分析

系统运行的结果见表1。

表1 高频交易平台运行结果

根据用户投资策略，在单信号进行所有策略评价指标的计算，最终给出保证金余额变化序列值，并采用MS Excel绘出收益曲线，如图4所示。

图4 交易曲线图

从运行结果可见基于密集行情数据处理的高频交易收益能力优秀，随运行时间增长，资金曲线表现为稳定增长，其持续盈利能力好。

五、结论

笔者针对国内程序化交易的应用情况，对金融高频交易系统进行系统性的分析设计，基于密集数据处理的综合交易平台使得高频交易系统能够处理实时数据，有效地提高了交易的胜率，降低了交易风险，提高了收益率。

[1] [美]ALDRIDGE I. High-Frequency Trading: A Practical Guide to Algorithmic Stategies and Trading Systemsf[M]. New Jersey: John Wiley&Sons, 2009.

[2] 黄鲲.量化交易及相应的软件系统开发[D].天津：天津大学，2011.

[3] 熊熊，袁海亮，张维,等.程序化交易及其风险分析[J].电子科技大学学报(社科版)，2011(13).

[4] [美]Kaufman P J. Trading Systems and Methods[M]. Wiley: John Wiley & Sons 1997.

[5] [美]Kaufman P J. Smarter Trading: Improving Performance In Changing Markets[M]. New York: McGraw Hill Professional, 1995.

[6] [美]Weissman R L. Mechanical Trading Systems[M]. Wiley: John Wiley & Sons, 2005.

[7] [美]Jr B B, Williams L. The Dow Jones-Irwin Guide to trading system[M]. New York: Dow Jones-Irwin, 1989.

[8] [美]Faith C. Way of the turtle[M]. New York: McGraw-Hill, 2007.

(责任编辑：刘明)

OnanInteractiveHigh-frequencyTradingSystembasedonDenselyReal-timeDataAnalysis

LI Ping

(FinancialDepartment,NorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower450045,China)

Financial high-frequency trading system, namely, program automated trading system, refers to analyze the data in high-frequency trading to find the price changes model by the computer’s high computing speed, and get profits in use of these price changes mode. In recent years, in addition to information technology development, the trading platform has become increasingly diversified and that makes it possible to high-frequency trading. This paper designs an interactive high-frequency trading system based on densely data analysis, according to the principle of trading system, using the system analysis methods and modern theory and technology of software engineering, finally, the system’s feasibility is proved by the actually results.

high-frequency trading system; programming trading; densely real-time data analysis

2014-10-21

李 萍(1968—)，女，河南汝南人，华北水利水电大学财务处金融专业经济师、会计师，研究方向为金融交易系统、财务预结算方法和微观经济模型。

F224.33

： A

： 1008—4444(2014)06—0035—03