如何30分钟在个人PC搭建免费量化交易系统(附详细代码教程)
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为什么需要本地交易平台?
通过在线平台确实可以帮助我们快速的获取高质量数据,
以及验证自己的策略,并得到详细的回测结果。在线平台中,现成的数
据获取和回测评估,可以节约我们大量的时间,但是使用本地平台也是不可或缺的。
本地平台主要有以下优点:
* 方便调试,以及代码管理
* 本地资源充足,在线平台资源有限,跑机器学习类模型非常吃力
* 本地平台方便定制化,不再是黑盒使用
* 隐私管理较好,方便进行实盘
如何在本地构建一个自己的量化交易平台。我将分成如下几章进行
讲解:
* [数据获取篇(见上一篇文章)](https://www.joinquant.com/view/community/detail/6aad770d9c9eab2b6e65f58dfd944fe8)
* 基于双均线策略的本地回测框架(本篇将重点介绍)
* 回测及风险评估指标(请关注后续的文章)
* 机器学习/深度学习类策略(请关注后续的文章)
# 1. 使用简介
## 1.1 获取代码并安装必须的python库
1. 安装所需Python包
下载仓库代码,并通过如下命令安装所需库:
“`shell
pip install requirements.txt
“`
2. 风险指标计算ta_lib包安装
其中,如果ta_lib安装不成功,可以通过如下方法进行安装:
“` sh
pip install TA-Lib
“`
上述方法很容易出现安装错误
– 可以通过网站
[https://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/](https://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/)
– 按Ctrl+F搜索ta-lib,选择对应的平台安装包,离线安装
– 注意windows下和linux下的斜杠不同
“` sh
cd download
pip install .\TA_Lib-0.4.24-cp38-cp38-win_amd64.whl
“`
3. 数据获取包安装
目前本仓库采纳tushare pro进行数据获取(后续也将加入其它数据接口)
Tushare网址: [**https://tushare.pro/**](https://tushare.pro/)
安装
“` sh
pip install tushare
“`
**注:如果大量调用,或需要获取更详细的信息,需要付费**
– 旧版本接口将不再维护,建议使用新接口Tushare Pro (需要注册获取token)
– 注册后在右上角用户头像–》个人主页–》获取token
– 如果没有缴费加入会员,很多接口都无法调用(每个接口调用需要的积分数,请查看接口文档)
## 1.2 运行样例程序
1. 进入策略样例列表:egs_local_strategies->rules->double_ma
2. 在conf/double_ma.yaml中配置回测条件,在stock_lst中设置待
选择的股票,并设置回测日期
3. 配置tushare的token: 在quant_brain->fetch_data->get_tushare_data.py
的头文件中,将“from data.private.tushare_token import tushare_token”替换
为“tushare_token = xxxx”个人申请注册的token
4. 运行回测脚本,之后在日志中可以查看风险指标,并可以得到交易K线图
“`shell
python back_tester.py –debug_off –config conf/double_ma.yaml
“`
5. 输出文件
* 通过tushare获取的数据将按照日期+股票代码的格式作为文件名以csv格式
存储在data目录下。
* 绘制的交易曲线图,以及风控指标csv文件将存储在exp文件夹下。
# 2. 回测框架构
核心代码可以在quant_brain中进行查看。主体结构如下:
* 通过yaml配置回测条件,手工设置股票池待选股票及回测周期
* 初始化:(1) 通过tushare获取股票数据 (2) 初始化账户信息
* 回测流程:按照日期和股票双循环遍历,计算长短周期均线,获取卖出买入信号,更新账户信息
* 计算风险指标以及绘图
## 2.1 数据及选股
### 2.1.1 数据获取
通过tushare pro获取数据
“`python
import tushare as ts
import datetime
# replace below with your token and comment my import
# tushare_token = xxxx
from data.private.tushare_token import tushare_token
# initialize api
ts.set_token(tushare_token)
ts_pro = ts.pro_api()
# query date setting
# date type is year-month-day
today = datetime.date.today()
yesterday = today – datetime.timedelta(days = 1)
five_days_ago = today – datetime.timedelta(days = 5)
# change date type to YearMonthDay
yesterday = yesterday.strftime(“%Y%m%d”)
five_days_ago = five_days_ago.strftime(“%Y%m%d”)
# request data,中国平安: 601318.SH, date type require is: YearMonthDay
# api website: https://tushare.pro/document/2?doc_id=27# !!! 警告:未复权,如果是复权请用 通用行情接口
df = ts_pro.query(daily, ts_code=601318.SH,
start_date=five_days_ago, end_date=yesterday)
df.head()
“`
每一列数据的含义如下:
| 名称 | 类型 | 描述 |
|:——– |:——-:| ———:|
| ts_code |str | 股票代码 |
| trade_date | str | 交易日期 |
| open | float | 开盘价 |
| high | float | 最高价 |
| low | float | 最低价 |
| close | float | 收盘价 |
| pre_close | float | 昨收价 |
| change | float | 涨跌额 |
| pct_chg | float | 涨跌幅 (未复权,如果是复权请用 通用行情接口 )
| vol | float | 成交量 (手) |
| amount| float |成交额 (千元)|
[注:如果没有tushare的积分,大盘指数数据将无法获取,风险指标将跳过alpha和beta值的计算]
### 2.1.2 选股策略
当前策略采用人工选股,在conf/double_ma.yaml中配置回测条件,在stock_lst中设置待
选择的股票。(注:后续将加入更多的自动选股策略)
# 2.2 择时策略
## 2.2.1 双均线策略
双均线策略是一种趋势跟踪类策略,作为基础入门类策略,容易理解,不管是否采用程序代码实现,
都能快速上手使用。其原理也就是常说的通过捕捉金叉死叉信号组合来判断买点和卖点。趋势类策略一般适用于市场
环境较好的时候。
知识点补充:均线计算,即用特定时间段的收盘价计算平均值,作为当天的均价。在信号处理中,
也是一种滤波的手段,避免信号出现较大波动,过滤较大的跳变。
如上图,我们首先根据收盘价,计算2条均线,一条长周期均线(如20日,图中黄线),
一条短周期均(如10日,图中蓝线)。如果短周期均线下穿长周期均线时,则意味着当前有下跌的趋势,
此时适合卖出,即常说的死叉。反之,当短周期均线向上穿过长周期均线时,则意味着有上涨的趋势,
此时适合买入,即所谓的金叉。
通过pandas快速计算均值。
“`python
df[ma_short] = df[close].rolling(window=self.test_conditions[ma_short]).mean()
df[ma_long] = df[close].rolling(window=self.test_conditions[ma_long]).mean()
“`
通过双均线进行择时。
“`python
if ma_short >= ma_long and not hold:
trade_type = buy
elif ma_short < ma_long and hold:
trade_type = sell
“`
## 2.2.2 账户信息刷新
通过账户类实时刷新账户信息。
“`python
class Account:
def __init__(self, capital: int):
# 1. dynamic changing info
self.cash = capital # available cash for trading
self.total_capital = capital
# stock id: {pos_num, price}, price for current price
self.pos_dict = {}
# 2. trading history log
# historical trading of each stock
# stock id: dataframe (detailed trading info)
self.trade_dict = {}
# each days trading history (only log trading really happens)
self.daily_trading_lst = []
# overall trading info, make each days trading as one
self.pd_gather_trades = pd.DataFrame()
# log total funds changing of each day even no trades happened on the day
self.funds_chg_lst = []
“`
# 2.2.3 其它费用计算
“`shell
order_cost:
close_tax: 0.001 # tax charged for selling
open_commission: 0.0003 # purchase service fee
close_commission: 0.0003 # selling service fee
min_commission: 5 # minimum service fee for each trade
slippage_fee: 0.0 #0.00246 # 0.00246 # fee difference between value and actual order
# random: random pos or neg value, general: buy pos, sell neg
slippage_type: general
# calculate purchase number, 1 buy = 100 shares
# minimum subscribe for 100 shares, multiple 100 is to 1 buy
trade_lim: 100
“`
# 2.3 回测评估
# 2.3.1 风险指标计算
1. 策略收益:P是账户资金在一段时间内的变化。
“`shell
(Pend – Pstart) / Pstart * 100%
“`
2. 年化收益:
如果测试周期小于1年,则是一个折算值,
有可能比实际年化少,((1+P)^(250/n) – 1) * 100%,P是策略收益,
n可以认为是交易日,一年250天
3. Beta:
衡量策略收益和基准收益的关系,常用上证指数作为基准,如果基准收益上涨1%,
策略收益上涨1.5%,则Beta为1.5,反之为-1.5。如果市场状态良好,则越大越好,
反之,越小越好。公式如下:
“`shell
Beta = Cov(Dp, Dm) / Var(Dm)
“`
COV:协方差,Var:方差
4. Alpha:
非系统性风险,代表和市场波动无关的收益。比如,策略收益为20%,基准收益为10%,则Alpha为
10%。Alpha计算公式如下:
“`shell
Alpha = Rp – [Rf + Beta * (Rm – Rf)]
“`
* Rp: 策略年化收益
* Rm:基准收益
* Beta:上述3中计算的值
* Rf: 无风险利率,可以银行定期存款利率作为基准,通常设为4%。
5. Sharp率:
表示每承担一个风险所获得的无风险收益。值越大,表示承担越多风险,收益越大。反之亦然。
通常,该值越大越好。计算公式如下:
“`shell
Sharp Ratio = (Rp – Rf) / Sigma(p)
“`
* Rp: 策略年化收益
* Rf: 无风险利率,可以银行定期存款利率作为基准,通常设为4%。
* Sigma(p): 策略收益的波动率(策略收益的年化标准差)
6. 最大回撤:
表示策略最大损失,该值越小越好。有些库采用正值,有些采用负值表示,都是一个意思。计算公式如下:
“`shell
max_draw_down = (Px-Py)/Px
“`
Px, Py: 一段时间内资产的最高和最低值。
7. Sortino率:
评估策略亏损的风险,比略越高越好。公式如下:
“`shell
Sortino Ratio = (Rp – Rf) / Sigma(d)
“`
* Rp: 策略年化收益
* Rf: 无风险利率,可以银行定期存款利率作为基准,通常设为4%。
* Sigma(p): 策略下行波动率
8. 胜率:
即获胜的概率,比如10次交易中8次是盈利的,那么胜率就是80%。
9. 盈亏比
在一段交易时间内,如果盈利12000,亏损8000,则比率为1.5。
10. 最大连续亏损
在一段交易时间内,连续亏损的最大值。
# 2.3.2 回测注意事项
回测和真是交易存在一定的差异,因此,只可能尽可能接近实际的模拟,但和真实
存在一定差异,如:
* 概率性买入失败:真实交易可能存在涨跌停导致没有买入或卖出,而回测无法很好的模拟
* 滑点:由于价格快速实时波动,导致下单和实际成交价格存在差异,回测往往采用一个固定比率模拟
* 交易值:回测往往采取一天的收盘价或者平均价作为交易价格,与实际存在差异
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