CN108335204A

CN108335204A - 一种量化交易回测方法及使用该方法的仿真api库或仿真程序

Info

Publication number: CN108335204A
Application number: CN201810105935.4A
Authority: CN
Inventors: 王登高
Original assignee: Shanghai Shellfish Mdt Infotech Ltd
Current assignee: Shanghai Shellfish Mdt Infotech Ltd
Priority date: 2018-02-02
Filing date: 2018-02-02
Publication date: 2018-07-27

Abstract

本发明公开了一种量化交易回测方法及使用该方法的仿真API库或仿真程序，可用于使用量化交易和程序化交易的回测和参数优化。通过模拟原生的交易API和行情API，例如模拟原生API的库方法的定义、头文件的定义等，使得回测和实盘交易代码，简单将实盘代码调用的原生API库文件替换为仿真API库文件，对底层代码可不作改动或改动较少即可实现回测和参数优化。克服了商业软件成本高、自己搭建会测框架时间成本高，难度大、采用第三方回测框架难度大、回测到实盘交易的代码改动较大等问题。

Description

一种量化交易回测方法及使用该方法的仿真API库或仿真程序

技术领域

本发明涉及量化交易和程序化交易技术领域，尤其涉及一种量化交易回测和优化软件的实现方法及使用该方法的程序或库。本发明可用于使用量化交易和程序化交易的回测和参数优化。

背景技术

现在的量化回测软件和方法有三类，一类是通过文华、TB、MC等商业软件，在商业软件中通过编写交易指标和交易公式，或通过加载用户自己开发的第三方策略库进行交易策略的开发和回测；第二类是直接使用交易所、券商、API软件服务商提供的API或券商等机构提供的行情和交易API直接开发交易策略，或通过一些回测框架调用这些原生API进行回测；第三类是利用聚宽、优矿的网站在线平台进行回测。

若采用第一类商业软件开发量化交易回测系统，虽然对从事量化交易的人来说，开发策略需要的工作量较少，对开发者编程能力要求不高。但缺点也是显而易见的，除了商业软件本身需要收费提高了交易成本以外，采用商业软件开发交易策略不够灵活，使得很多交易策略无法实现。

若采用第二类直接使用API开发策略或采用针对API的回测框架，例如python的各种回测框架、matlaba的各种回测框架、R语言的各种回测框架，PyAlgoTrade、Zipline等、虽然开发策略较为灵活，但缺点是开发交易策略的实盘代码并不能直接进行回测，必须要采用引入回测框架进行回测，待回测完毕，再将回测完成的参数接入实盘策略代码中或删除回测框架部分的代码接入实盘交易的API，使得量化交易回测代码和实盘的代码有较大的改动，增加了策略开发者的工作，也增加了量化交易爱好者时间成本，甚至对很多编程能力有限的量化爱好者来说提搞了研究难度的门槛。

若采用第三类在线回测平台进行回测，由于需要将编写的策略在网站指定的服务器上运行，由于是多用户共享一台服务器，所以回测性能无法得到保证、网站更倾向于采用精度不高的数据进行回测。还由于对策略开发者来说不是使用原生API进行开发策略，所以策略开发的自由度也不够，很多想法也无法实现。更重要的是，选择网站在线平台的方式来开发量化交易策略，就等于默认了网站管理员可随时查看自己辛辛苦苦开发的策略代码，保密性让人担忧，从事量化交易的专业机构几乎不会采用在线网站的回测方式。

近年来，量化交易在金融领域应用的越来越广发，回测系统的设计是量化交易中不可缺失的一部分，但同时也暴露出一些问题，例如商业软件成本高、自己搭建会测框架时间成本高，难度大、采用第三方回测框架难度大、回测到实盘交易的代码改动较大、量化策略保密性不高等等。

为了克服这些问题，仿真API的回测技术应运而生，它是模拟原生API来实现的。例如通过模拟原生交易API和行情API，例如通过模拟原生API的库方法的定义、头文件的定义等，使得回测和实盘交易代码，简单的将实盘代码替换为仿真API，对底层代码可不作改动或改动较少即可实现回测和参数优化。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发的目的是提供一种量化交易回测方法实现及使用该方法的仿真API库或仿真程序。

为实现上述目的，下面将列出本发明的技术方案，下面所列出的对本发明的技术方案的方法进行描述的那部分仅仅是对本发明方法的内容进行描述，并没有对方法的步骤和顺序进行限定。本说明书提到的“仿真”和“模拟”，这二个词原本是近义词，为避免歧义，本文提到的“仿真”主要修饰本发明技术方案实现的API，“模拟”侧重于动作和行为的修饰。例如模拟原生API的程序或API，在本文件称为仿真程序和仿真API。本发明所采用的技术方案是：

一种量化交易回测方法，该方法包括：

该方法包括：通过模拟原生API的功能来实现量化交易或程序化交易的回测。

该方法包括：通过开发一套模拟原生API的仿真API库或仿真程序，使得仿真API库或仿真程序和原生API库有着相同的功能的函数方法或相同名称的函数方法。

该方法包括：通过开发一套模拟原生API的仿真API库或仿真程序，使得用户在回测时可通过替换原生API为仿真API库或仿真程序的方式来实现量化回测。

该方法包括：通过开发一套模拟原生API的仿真API库或仿真程序，使得仿真API库或仿真程序的函数方法和原生库的函数方法对应。

该方法包括：通过开发一套模拟原生API的仿真API库或仿真程序，使得仿真API库或仿真程序可以有原生库中不存在的方法或函数。

该方法包括：通过开发一套模拟原生API的仿真API库或仿真程序，使得仿真API库或仿真程序和原生库有相同的函数方法。

该方法包括：通过开发一套模拟原生API的仿真API库或仿真程序，使得仿真API库或仿真程序可以和原生库的头文件中的函数方法完全一致或部分一致。

该方法包括：通过开发一套模拟原生API的仿真API库或仿真程序，使得进行回测时，多个仿真API库或仿真程序之间可以相互传输数据。

该方法包括：通过开发一套模拟原生API的仿真API库或仿真程序，使得仿真API库或仿真程序在回测时可生成多个不同参数的副本，采用多进程或多线程来进行回测。

该方法包括：通过开发一套模拟原生API的仿真API库或仿真程序，使得仿真API库或仿真程序提供了在回测时回测结果图形化显示的接口或数据文件显示接口。

一种运用于量化交易回测的仿真API库或仿真程序，

该程序或库包括：仿真API库或仿真程序通过模拟原生API的功能以便可用于实现量化交易或程序化交易的回测。

该仿真API库或仿真程序包括：仿真API库或仿真程序和原生API库有着相同的功能的函数方法或相同名称的函数方法。

该仿真API库或仿真程序包括：使用户在回测时通过替换原生API为仿真API的方式来实现量化回测。

该仿真API库或仿真程序包括：仿真API库或仿真程序的函数方法和原生库的函数方法对应。

该仿真API库或仿真程序包括：仿真API库或仿真程序可以有原生库中不存在的方法或函数。

该仿真API库或仿真程序包括：仿真API库或仿真程序和原生库有相同的函数方法。

该仿真API库或仿真程序包括：仿真API库或仿真程序可以和原生库的头文件中的函数方法完全一致或部分一致。

该仿真API库或仿真程序包括：进行回测时，多个仿真API库或程序之间可以相互传输数据。

该仿真API库或仿真程序包括：仿真API库或仿真程序在回测时可生成多个不同参数的副本，采用多进程或多线程来进行回测。

该仿真API库或仿真程序包括：仿真API库或仿真程序提供了在回测时回测结果图形化显示的接口或数据文件显示接口。

本发明的有益效果是：本发明公开的一种量化交易回测方法及使用该方法的程序或API库适用于各种金融领域的交易和行情API。

根据模拟原生API的函数方法和功能，实现了更加易用、真实，降低了难度和搭建回测系统的门槛，支持各种原生API，甚至是对原生API封装的各种框架，并且支持采用原生API的交易框架、资管系统、交易平台、第三方软件等等，大大拓展了量化回测的应用范围。

附图说明

图1是对于上海期货交易所CTP API (Windows库)的一种典型实现程序化交易的架构引用关系示意图，图1用于和图2对比说明；

图2是本发明采用仿真CTP API实现量化回测，也即实施例1程序实现的架构示意图。

具体实施方式

为了本发明实施例的技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。附图及以下实施例仅用于解释本发明的技术方案，并不作为对本发明的权利要求范围的限定。

本发明公开了一种量化交易回测方法及使用该方法的程序或API库。

以交易所、券商、软件公司提供的Windows下的原生交易和行情库为例，一般是以.dll为后缀的动态链接库文件，并同时提供.h的头文件。

本发明说明书的实施例以上期CTP API3.6.3为例，但本发明可作为适用于任何交易和行情API的实现。

实施例1：

具体的，上海期货交易所的期货CTP API 6.3.6版主要由如下文件组成：

thostmduserapi.dll、thostmduserapi.lib、thosttraderapi.dll、thosttraderapi.lib、ThostFtdcUserApiStruct.h、ThostFtdcUserApiDataType.h、ThostFtdcTraderApi.h、ThostFtdcMdApi.h

其中：

thostmduserapi.dll 为行情API的windows动态链接库，

thostmduserapi.lib 为行情API的windows动态链接库，

ThostFtdcMdApi.h 为行情API的头文件，定义了行情API的函数方法，

thosttraderapi.dll 为交易API的windows动态链接库，

thosttraderapi.lib 为交易API的windows 静态链接库，

ThostFtdcTraderApi.h 为交易API的头文件，定义了交易函数方法，

ThostFtdcUserApiStruct.h 为定义结构体的头文件，

ThostFtdcUserApiDataType.h 为定义数据类型的头文件；

本实施例是提供了一种通过模拟上海期货交易所的期货CTP API的仿真API的方案，本发明技术方案实现的仿真API文件由如下文件组成：

thostmduserapi.dll、thostmduserapi.lib、thostmduserapi.ini、thosttraderapi.dll、thosttraderapi.lib、thosttraderapi.ini、ThostFtdcUserApiStruct.h、ThostFtdcUserApiDataType.h、ThostFtdcTraderApi.h、ThostFtdcMdApi.h

其中：

thostmduserapi.dll 对应CTP API同名文件，模拟CTP API的 thostmduserapi.dll的函数方法

thostmduserapi.lib 对应CTP API同名文件，模拟CTP API的 thostmduserapi.lib的函数方法

thostmduserapi.ini 用于回测用的行情API的参数设置，

ThostFtdcMdApi.h 对应CTP API同名文件

thosttraderapi.dll 对应CTP API同名文件，模拟CTP API的 thosttraderapi.dll的函数方法

thosttraderapi.lib 对应CTP API同名文件，模拟CTP API的 thosttraderapi.lib的函数方法

thosttraderapi.ini 用于回测用的交易API的参数设置，

result.dll 回测完成数据输出接口动态库，以便将结果输出，显示回测结果；

result.lib 回测完成数据输出接口静态库，以便将结果输出，显示回测结果；

result.h 回测完成数据输出接口头文件，

ThostFtdcTraderApi.h 与CTP API的同名文件相同，

ThostFtdcUserApiStruct.h 与CTP API的同名文件相同，

ThostFtdcUserApiDataType.h 与CTP API的同名文件相同；

一般现有量化程序架构的特点是，对开发策略完成后，需接入实盘的交易程序而言，可能会同时用到行情库和交易库，而对采用历史数据进行回测的程序而言，都无需调用以上文件的原生库。只是写交易策略的逻辑，导入已经有的历史数据进行交易系统的盈亏统计。

而采用本实施的方案进行量化策略回测，只需要替换thostmduserapi.dll、thostmduserapi.lib、thosttraderapi.dll、thosttraderapi.lib，并增加thostmduserapi.ini和thosttraderapi.ini文件。

采用和上海期货交易所公司的期货CTP6.3.6完全一样的.h文件，例如

ThostFtdcMdApi.h 、ThostFtdcTraderApi.h 、ThostFtdcUserApiStruct.h 、ThostFtdcUserApiDataType.h ，当然对方法、变量类型、结构体定义或声明有部分区别也不影响本实施例的方案实现；

但对.dll和.lib文件，需要重新开发一套和原生库同名的 thostmduserapi.dll、thostmduserapi.lib、thosttraderapi.dll、thosttraderapi.lib，但这些库对应的方法需要和原生库一一对应。

当然也不排除可以有部分不一样的功能，例如删减一些函数，例如测试中使用的银期转账、查询银行编码的一些函数等；或者增加一些功能例如参数读取功能、配置文件读取功能、其他一些辅助功能的方法。

这样方案的好处是使得回测和实盘采用几乎一样的策略逻辑、数据分析过程、交易过程等整个程序运行流程。

同时增加thostmduserapi.ini和thosttraderapi.ini文件

注意：配置文件内容中以”’”为开头的为配置文件的注释说明文件，配置文件中的内容仅为说明实施例之用，并不限制本发明的保护范围。

其中thostmduserapi.ini文件是行情库的配置文件，由thosttraderapi.dll自动读取，配置文件的内容如下：

[md]

'指定数据存储路径

'数据字段顺序和目录存储格式同http://www.mdshare.cn datacollectserver.exe搜集的csv存储字段和格式

datapath="..//data"

'TICK数据推送方法 1 程序确认 2 模拟交易所时间500ms间隔

pushmethod=1

其中[md]是section，datapath和pushmethod是字段，thostmduserapi.dll会自动根据section和字段读取配置文件中定义的内容

datapath="..//data" 表示的是回测数据的路径

pushmethod=1表示的是TICK数据推送方法

到此行配置文件thostmduserapi.ini内容结束。

thosttraderapi.ini文件是交易库的配置文件，由thosttraderapi.dll自动读取，配置文件内容如下内容如下：

[td]

'测试进程数，建议设置为:CPU的逻辑核心数-1,处预留一个逻辑核心作为行情分发外，其他全部用于回测

'若设置为0，系统自动根据CPU逻辑核心数量设置

processesnum=4

'初始资金，单位:万元

Initialinvestment=50

'参数个数,例如设置2，依次读取parameter1，parameter2

parameter_num=2

'参数1 开始值,结束指

parameter1=5,10

'参数2 开始值,结束指

parameter2=50,60

'优化方式 1.收益率 2.盈亏比 3.回测 4.综合

optimization_method=1

到此行配置文件thosttraderapi.ini内容结束。

其中[td]是section，processesnum、Initialinvestment、parameter_num、parameter1、parameter2、optimization_method是字段，thostmduserapi.dll会自动根据section和字段读取配置文件定义的内容，

processesnum =4 表示的是回测时开启的进程数量

Initialinvestment =50表示回测账户起始资金是50万

parameter_num=2 表示交易策略有2个参数

parameter1=5,20 表示参数1从5到20取值，即5、6、7、8、9、10；

parameter2=50,60 表示参数2从50到60取值，即50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60；

由于回测系统构建过程中，需要自定义一些参数变量，采用在配置文件中定义的好处是不会改变整个交易策略的逻辑。

如图1所示，是对于上海期货交易所CTP API (Windows库)的一种典型实现程序化交易的架构引用关系示意图；

对于上海期货交易所CTP API (Windows库)的一种典型实现程序化交易的架构引用关系是：

功能A1：用户开发程序引用行情库的thostmduserapi.h和. thostmduserapi lib，一起编译成应用程序 testA.exe，testA.exe和thostmduserapi.dll一起实现用户登录行情服务器、行情订阅、行情接收等功能。这些都是通过网络连接与真实的行情服务器交换数据的。

功能A2：用户开发程序引用交易库的thosttraderapi.h和. thosttraderapi lib，一起编译成应用程序 testA.exe，testA.exe和thosttraderapi.dll一起实现用户登录交易服务器、下单、查询保证金、查询持仓等功能。

一般程序需要同时实现功能A1和功能A2，见图1。这些都是通过网络连接与真实的交易服务器交换数据的。

如图2所示，是本发明采用仿真CTP API实现量化回测，也即本实施例程序实现的架构示意图；

功能B1：用户开发程序引用仿真行情库的thostmduserapi.h和. thostmduserapilib，一起编译成应用程序 testB.exe，testB.exe和thostmduserapi.dll一起实现模拟用户登录行情服务器、模拟行情订阅、模拟行情接收等功能，这些功能都是通过调用历史行情数据源来获得历史行情数据并进行回测的。历史行情数据可以采用本地文件存储的方式，也可以通过网络模拟服务器的方式来获取。

同时程序通过读取thostmduserapi.ini中用户设置的参数来实现对回测时仿真行情库一些参数的调整。

功能B2：用户开发程序引用仿真交易库的thosttraderapi.h和. thosttraderapilib，一起编译成应用程序 testB.exe，testB.exe和thosttraderapi.dll一起实现模拟用户登录交易服务器、模拟下单、模拟查询保证金、模拟查询持仓等功能，这些功能都是通过thosttraderapi.dll来模拟一个虚拟的账户来进行统计盈亏并最终给出测试结果的，并不需要发生真实的交易。

同时程序通过读取thosttraderapi.ini中用户设置的参数来实现对回测时仿真交易库一些参数的调整。

功能B3：在testB运行时调用仿真API的 thostmduserapi.dll和仿真API的thosttraderapi.dll时，为了方便统计仿真账户的盈亏，这2个dll文件之间可以交互数据。

功能B4：在testB运行时调用仿真API的 thostmduserapi.dll和仿真API的thosttraderapi.dll时，可以自动复制多个副本，每个副本运行一个进程或线程，使得充分利用多个CPU和CPU多个核心的计算能力，每个副本进程或线程采用不同的参数进行回测。

功能B5：对多个参数的副本回测结果进行汇总、统计、排序。

功能B6：采用以下的1种或几种输出图像和数据,

(1) 仿真API提供回测结果图形化显示功能;

(2) 仿真API提供图形化调用接口;

(3) 仿真API提供数据输出接口。

本实施例采用仿真CTP API实现量化回测的程序同时实现功能B1、B2、B3、B4、B5，B6，但一般来说行情库和交易库分别属于独立的软件产品，所以本发明的权利要求范围并不要求具体实施时同时具备功能B1、B2、B3、B4、B5，B5，只要开发了一套采用与原生库类似函数方法来模拟原生API的方法或库就在本发明权利要求范围之内。在本实施例中，以Windows操作系统为例，通常仿真程序是.exe为后缀的文件，仿真API库指的是.dll、.lib、.h，以及其他格式的库文件。虽然实施例中没有提到以.exe为后缀名的仿真程序，但是由于无论是调用.dll的方式或是执行.exe与之交互数据的方式均可实现模拟原生API的功能，所以无论是仿真API库或是仿真程序均在本发明保护范围之内。

本发明的说明书和权利要求书中所提到的配置文件可以是.ini文件，有可以是数据库文件、也可以是excell、可以采用任何文件格式和存储方式来存储自定义参数，也可以在回测时由人工输入参数，也可以不需要配置文件。

本发明的说明书和权利要求书中所提到方案不限于上海期货交易所的CTP API接口，也适合任何交易所、券商、期货公司、第三方软件公司的API实施。

本发明的说明书和权利要求书中所提到方案不仅限于Windows操作系统的API，也适合任何Linux、Mac等任何操作系统下的API。

本发明的说明书和权利要求书中所提到方案不仅限于编译好的程序或库，也包括这类程序和库的源代码。

本发明的说明书和权利要求书中所提到方案不限制回测结果的输出和显示方式，也不限制如何定义回测结果显示和输出的接口方式和接口文件。

本发明的说明书和权利要求书中所提到实施方案中的配置文件字段，不限于实施例1中的那些参数和参数定义。

本发明的说明书和权利要求书中所提到方案不限于.dll、.h、.lib格式的API库文件，任何模拟API实现量化回测的方法和库均应包含在本发明的保护范围之内。

对凡是在本发明的权利要求范围之内对本发明实施例所做的任何修改，包括替换、改进、增减流程等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种量化交易回测方法，应用于使用量化交易或程序化交易的回测，其特征是，该方法包括：

通过模拟原生API库的功能来实现量化回测。

2.根据权利要求1所述一种量化交易回测方法，其特征是，该方法包括：所述方案中通过开发一套模拟原生API的仿真API库，使得仿真API库或仿真程序和原生API库有着相同的功能的函数方法或相同名称的函数方法。

3.根据权利要求1所述一种量化交易回测方法，其特征是，该方法包括：所述方案中通过开发一套模拟原生API的仿真API库或仿真程序，使得用户在回测时可通过替换原生API库为仿真API库或仿真程序的方式来实现量化回测。

4.根据权利要求1所述一种量化交易回测方法，其特征是，该方法包括：所述方案中通过开发一套模拟原生API的仿真API库或仿真程序，使得仿真API库或仿真程序的函数方法和原生库的函数方法对应。

5.根据权利要求1所述一种量化交易回测方法，其特征是，该方法包括：所述方案中通过开发一套模拟原生API的仿真API库或仿真程序，使得仿真API库或仿真程序可以有原生库中不存在的方法或函数。

6.根据权利要求1所述一种量化交易回测方法，其特征是，该方法包括：所述方案中通过开发一套模拟原生API的仿真API库或仿真程序，使得仿真API库或仿真程序和原生库有相同的函数方法。

7.根据权利要求1所述一种量化交易回测方法，其特征是，该方法包括：所述方案中通过开发一套模拟原生API的仿真API库或仿真程序，使得仿真API库或仿真程序可以和原生库的头文件中的函数方法完全一致或部分一致。

8.根据权利要求1所述一种量化交易回测方法，其特征是，该方法包括：所述方案中通过开发一套模拟原生API的仿真API库或仿真程序，使得进行回测时，多个仿真API库或程序之间可以相互传输数据。

9.根据权利要求1所述一种量化交易回测方法，其特征是，该方法包括：所述方案中通过开发一套模拟原生API的仿真API库或仿真程序，使得仿真API库或仿真程序在回测时可生成多个不同参数的副本，采用多进程或多线程来进行回测。

10.根据权利要求1所述一种量化交易回测方法，其特征是，该方法包括：所述方案中通过开发一套模拟原生API的仿真API库或仿真程序，使得仿真API库或仿真程序提供了在回测时回测结果图形化显示的接口或数据文件显示接口。

11.一种运用于量化交易回测的仿真API库或仿真程序，其特征是：该仿真API库或仿真程序包括：仿真API库或仿真程序通过模拟原生API的功能以便可用于实现量化回测。

12.根据权利要求11所述的一种运用于量化交易回测的仿真API库或仿真程序，其特征是：所述仿真API或仿真程序和原生API库有着相同的功能的函数方法或相同名称的函数方法。

13.根据权利要求11所述的一种运用于量化交易回测的仿真API库或仿真程序，其特征是：所述仿真API库或仿真程序提供在回测时通过替换原生API为仿真API的方式来实现量化交易或程序化交易的回测。

14.根据权利要求11所述的一种运用于量化交易回测的仿真API库或仿真程序，其特征是：所述仿真API库或仿真程序的函数方法和原生库的函数方法对应。

15.根据权利要求11所述的一种运用于量化交易回测的仿真API库或仿真程序，其特征是：所述仿真API库或仿真程序可以有原生库中不存在的方法或函数。

16.根据权利要求11所述的一种运用于量化交易回测的仿真API库或仿真程序，其特征是：所述仿真API库或仿真程序和原生库有相同的函数方法。

17.根据权利要求11所述的一种运用于量化交易回测的仿真API库或仿真程序，其特征是：所述仿真API库或仿真程序可以和原生库的头文件中的函数方法完全一致或部分一致。

18.根据权利要求11所述的一种运用于量化交易回测的仿真API库或仿真程序，其特征是：采用所述仿真API库或仿真程序进行回测时，多个仿真API库或程序之间可以相互传输数据。

19.根据权利要求11所述的一种运用于量化交易回测的仿真API库或仿真程序，其特征是：所述仿真API库或仿真程序在回测时可生成多个不同参数的副本，采用多进程或多线程来进行回测。

20.根据权利要求11所述的一种运用于量化交易回测的仿真API库或仿真程序，其特征是：所述仿真API库或仿真程序提供了在回测时回测结果图形化显示的接口或数据文件显示接口。