不借助三方平台自主搭建量化回测系统 ——以海龟交易策略为例

· 浏览次数 : 0

小编点评

**分析海龟交易策略的回测结果** 本代码展示了一个海龟交易策略的回测结果,可以帮助了解策略在历史数据上的表现。 **主要指标计算:** * **年化收益率(Annual Return):** 指的是策略在一年内实现的平均每日收益率。 * **日均收益率(Daily Return):** 指的是策略在回测期间的平均每日收益率。 * **日收益率波动率(Daily Volatility):** 衡量策略每日收益率的波动程度。 * **夏普比率(Sharpe Ratio):** 是一种风险调整后的回报率指标,用于衡量每承担一单位风险,能够获得多少超额回报。 * **最大回撤(Max Drawdown):** 表示策略在历史回测过程中,任意时刻从最高点到最低点的最大损失。 **回测图的输出:** 代码最后输出一个回测图,该图可以帮助直观地看到策略的收益变化情况。 **使用说明:** 1. 将代码中的 DataFrame 中包含历史股票数据。 2. 设置绘图标题、坐标轴标签等参数。 3. 可以根据需要修改回测指标的计算公式。 4. 可以使用其他图表库绘制更为详细的回测图。

正文

更多精彩内容,欢迎关注公众号:数量技术宅,也可添加技术宅个人微信号:sljsz01,与我交流。

三方平台与自主系统的优劣势对比

在编写量化策略回测时,可以选择使用三方平台(第三方量化平台)或自主平台(自己编写代码)两种方式。它们各自有一些优劣势,下面是它们的对比:

三方平台:

优势:

  1. 简单易用: 大多数三方平台都提供了用户友好的界面和可视化工具,使得策略的构建和回测过程相对容易上手,即使对编程不熟悉的人也可以使用。

  2. 快速回测: 三方平台通常会优化回测引擎,使回测的速度更快,尤其是针对大规模数据进行回测时,可以节省大量时间。

  3. 数据和资料库: 大多数三方平台会提供包括历史市场数据、财务数据和交易数据等在内的资料库,无需自行采集数据,极大地简化了数据处理流程。

  4. 社区和支持: 常用的三方平台拥有活跃的用户社区和技术支持团队,您可以在这里交流经验、寻求帮助,解决问题更加方便。

劣势:

  1. 有限的灵活性: 三方平台的功能和策略构建方法通常受到平台本身的限制,可能无法实现某些较为复杂的量化策略。

  2. 数据安全性: 使用三方平台需要将您的交易数据和策略上传到平台服务器,涉及到数据安全和隐私问题,可能会让一些用户感到担忧。

  3. 成本: 尽管一些三方平台提供免费版,但更强大的功能和服务可能需要付费订阅,长期来看可能会增加成本。

自主平台:

优势:

  1. 灵活性: 使用自主平台编写代码,您可以完全控制策略的逻辑和实现方式,没有受到第三方平台功能的限制,能够实现更加复杂和个性化的策略。

  2. 数据控制: 在自主平台上,您可以控制自己的数据,不需要将数据上传到第三方服务器,有更好的数据隐私和安全控制。

  3. 学习机会: 自主编写代码让您更深入了解量化交易的原理和编程技能,有助于提高技术水平和理解市场。

劣势:

  1. 技术要求: 对编程和量化金融知识要求较高,需要具备相应的技术能力和知识储备,可能不太适合初学者。

  2. 复杂性: 自主编写代码意味着需要从头开始搭建回测框架、处理数据、设计策略等,工作量相对较大,可能耗费更多的时间。

  3. 回测速度: 自主编写的代码在效率上可能不如经过优化的三方平台,尤其在处理大规模数据时。

总的来说,如果对编程不熟悉或者只是想尝试简单的策略朋友,使用三方平台可能更为方便快捷。但是,如果有一定的编程技能,并且希望实现更复杂的量化策略,或者更关注数据隐私和自由度,则自主平台更适合。本期文章,我们就将以海龟交易策略为例,手把手教大家不借助三方平台(除数据源)完全自主搭建一个简单的Python回测系统,堪称量化小白用户的“保姆级教程”。

自主回测系统数据源

在国内市场,有几个常用的量化策略回测数据源,这些数据源提供了历史市场数据和财务数据,供量化投资者用于回测和研究策略。以下是一些常见的中国市场量化策略回测数据源:

  1. Wind(万得): Wind是中国知名的金融数据服务提供商,它提供广泛的金融市场数据,包括股票、债券、期货、指数等数据,同时还提供财务数据、宏观经济数据和新闻等信息。Wind的数据覆盖范围广泛,是中国量化投资者的重要数据来源之一。

  2. 通达信: 通达信是中国股票市场上广泛使用的一种股票交易软件,它也提供历史市场数据供回测使用。通达信的数据通常包含股票的价格、交易量、财务指标等信息。

  3. 聚宽(JoinQuant): 聚宽是一家为量化投资者提供数据服务的公司,它提供了丰富的股票、基金、期货等市场的历史数据和实时数据。聚宽还提供Python编程接口,方便投资者使用Python进行量化策略回测和交易。

  4. 掘金量化(JQData): 掘金量化是另一家专注于量化投资数据服务的公司,提供了股票、期货、指数等市场的历史数据,同时也提供了Python编程接口,方便用户进行自主量化研究和回测。

为降低关注文章朋友的学习成本,本文就将选择免费版Tushare数据源,获取沪深300指数的历史数据。安装免费版Tushare库,以及历史K线数据获取详细介绍,可以参考我们的历史文章:。具体获取数据的代码只需要两行完成:

import tushare as ts
# 获取hs300指数从2015年初到最新的历史数据
df = ts.get_k_data('hs300', start='2015-01-01')

交易策略回测主函数

接下来我们需要构建交易策略回测主函数:这是一个简单的海龟交易策略函数,该函数接受一个包含股票数据的DataFrame作为输入,并返回增加了海龟交易策略信号以及相关计算结果的DataFrame。

# 定义海龟交易策略函数
def turtle_trading(stock_data):
    # 计算20日突破价格
    stock_data['20d_high'] = pd.Series.rolling(stock_data['high'], window=20, center=False).max()
    stock_data['20d_low'] = pd.Series.rolling(stock_data['low'], window=20, center=False).min()
    stock_data['20d_close'] = pd.Series.rolling(stock_data['close'], window=20, center=False).mean()
    stock_data['prev_20d_high'] = stock_data['20d_high'].shift(1)
    stock_data['prev_20d_low'] = stock_data['20d_low'].shift(1)
    stock_data['prev_20d_close'] = stock_data['20d_close'].shift(1)
    stock_data['buy_signal'] = (stock_data['close'] > stock_data['prev_20d_high']) & (stock_data['prev_20d_close'] <= stock_data['prev_20d_high'])
    stock_data['sell_signal'] = (stock_data['close'] < stock_data['prev_20d_low']) & (stock_data['prev_20d_close'] >= stock_data['prev_20d_low'])
    # 计算持仓状态
    stock_data['position'] = None
    stock_data.loc[stock_data['buy_signal'], 'position'] = 1
    stock_data.loc[stock_data['sell_signal'], 'position'] = 0
    stock_data['position'].fillna(method='ffill', inplace=True)
    # 计算每日收益率
    stock_data['daily_return'] = stock_data['close'].pct_change() * stock_data['position'].shift(1)
    # 计算累计收益率
    stock_data['cum_return'] = (1 + stock_data['daily_return']).cumprod()
    return stock_data

海龟交易策略是一种趋势跟随策略,其主要思想是利用历史股价的突破来产生买入和卖出信号。代码对应解锁如下:

  1. 计算20日突破价格:分别计算最近20个交易日的最高价、最低价和收盘价的滚动平均,并记录为20d_high20d_low20d_close

  2. 记录前一个交易日的20日突破价格:通过将20d_high20d_low20d_close的值向后平移一天,记录为prev_20d_highprev_20d_lowprev_20d_close

  3. 产生买入和卖出信号:买入信号为当日收盘价大于前一个交易日的prev_20d_high且前一个交易日的收盘价小于等于prev_20d_high;卖出信号为当日收盘价小于前一个交易日的prev_20d_low且前一个交易日的收盘价大于等于prev_20d_low

  4. 计算持仓状态:根据买入和卖出信号,确定每日的持仓状态,用1表示买入,0表示卖出。

  5. 计算每日收益率:根据持仓状态和当日收盘价计算每日的收益率。

  6. 计算累计收益率:将每日收益率累乘,得到累计收益率。

此外,该函数中使用了pandas的滚动计算和位运算,涉及了数据的平移、填充等操作,所以输入的stock_data DataFrame数据需要包含至少以下列:'high'(最高价)、'low'(最低价)、'close'(收盘价)。当然,这只是一个简单的海龟交易策略示例,实际应用中可能需要更多的调整和改进,例如加入风险控制、手续费和滑点等因素。

接下来是函数调用模块,通过读取数据、调用函数,进行回测:

# 读取数据
df.set_index('date', inplace=True)
df.index = pd.to_datetime(df.index)
# 回测海龟交易策略
df = turtle_trading(df)

首先将DataFrame的索引设置为日期,并将日期列转换为Datetime类型。接下来,调用了之前定义的turtle_trading函数,对DataFrame执行了海龟交易策略的回测操作。

其中,df是包含股票数据的DataFrame,按照之前提供的海龟交易策略函数turtle_trading的定义,函数会在df中增加一些列来表示策略信号和回测结果,包括买入信号(buy_signal)、卖出信号(sell_signal)、持仓状态(position)、每日收益率(daily_return)和累计收益率(cum_return)。

回测过程是基于历史数据执行的,因此需要确保df中包含足够的历史股票数据来进行回测。回测的结果将会存储在df中,可以通过查看增加的列来了解策略在历史数据上的表现。

计算回测指标

执行完回测,下一步我们需要做的是分析这个策略的表现,这个分析过程主要是通过计算回测指标进行评价:

# 计算回测指标
annual_return = (df['cum_return'][-1]) ** (252/len(df.index)) - 1
daily_return = df['daily_return'].mean()
daily_volatility = df['daily_return'].std()
sharpe_ratio = (annual_return - 0.03) / daily_volatility
max_drawdown = (df['cum_return'].max() - df['cum_return'].min()) / df['cum_return'].max()
print('年化收益率:{:.2%}'.format(annual_return))
print('日均收益率:{:.2%}'.format(daily_return))
print('日收益率波动率:{:.2%}'.format(daily_volatility))
print('夏普比率:{:.2f}'.format(sharpe_ratio))
print('最大回撤:{:.2%}'.format(max_drawdown))

以上段落代码计算了回测指标,用于衡量海龟交易策略的表现。下面解释一下每个指标的含义:

年化收益率(Annual Return): 表示策略在一年内实现的平均每日收益率。根据回测结果的累计收益率,将其指数化到一年的时间跨度内,通过以下公式计算:

annual_return = (cum_return[-1]) ** (252 / len(df.index)) - 1

其中,252是一年中交易日的数量,len(df.index)表示回测数据的总交易日数。

日均收益率(Daily Return): 表示策略在回测期间的平均每日收益率。计算方式为每日收益率的简单平均。

daily_return = df['daily_return'].mean()

日收益率波动率(Daily Volatility): 衡量策略每日收益率的波动程度。通常用标准差来度量,标准差越大,波动性越高。

daily_volatility = df['daily_return'].std()

夏普比率(Sharpe Ratio): 是一种风险调整后的回报率指标,用于衡量每承担一单位风险,能够获得多少超额回报。夏普比率越高,说明单位风险下的回报越高。

sharpe_ratio = (annual_return - 0.03) / daily_volatility

假设无风险利率为3%,这里将其减去后再除以波动率。

最大回撤(Max Drawdown): 表示策略在历史回测过程中,任意时刻从最高点到最低点的最大损失。计算方式为最大回撤幅度除以最高点的累计收益率。

max_drawdown = (cum_return.max() - cum_return.min()) / cum_return.max()

回测指标的计算能够帮助您对所开发策略的表现进行评估和比较。然而,仅仅依赖回测指标并不能完全代表策略的优劣,实际应用中还需要考虑其他因素,如交易成本、滑点、风险管理等,以及对不同市场环境的适应性。因此,在使用回测指标时,需要综合考虑策略的整体表现和风险情况。

输出回测图

最后一步,我们将此前回测得到的结果,采用可视化的方式展现处理,即输出回测图模块:

# 输出回测图
import matplotlib.pyplot as plt
plt.plot(df['cum_return'])
plt.title('Turtle Trading Strategy Backtest')
plt.xlabel('Date')
plt.ylabel('Cumulative Return')
plt.show()

这段代码使用matplotlib库输出了回测图,展示了海龟交易策略的累计收益曲线。我们来解释一下代码的功能:

  1. plt.plot(df['cum_return']):通过plt.plot()函数绘制累计收益曲线,df['cum_return']是策略回测中计算的累计收益率的数据列。

  2. plt.title('Turtle Trading Strategy Backtest'):设置图表的标题为"Turtle Trading Strategy Backtest"。

  3. plt.xlabel('Date'):设置X轴的标签为"Date",即日期。

  4. plt.ylabel('Cumulative Return'):设置Y轴的标签为"Cumulative Return",即累计收益率。

  5. plt.show():显示绘制的回测图。

运行此段代码将在图形窗口中显示海龟交易策略的累计收益曲线。通过该曲线(下图),您可以直观地看到策略的收益变化情况,以及可能的峰值和谷底。请注意,该图表只是回测结果的可视化展示,不能代替对策略的全面分析和评估。

以及在回测指标计算模块计算得到的回测指标数值,同样在运行过程中将其打印出来:

到这里,我们就完成了一个简单自主搭建的海龟交易策略回测系统,它包括回测数据获取、回测函数构建与调用、回测指标计算,以及输出回测图,四个主要步骤。电脑前的你,Get到回测系统的设计小技能了吗?

 

 

与不借助三方平台自主搭建量化回测系统 ——以海龟交易策略为例相似的内容:

不借助三方平台自主搭建量化回测系统 ——以海龟交易策略为例

更多精彩内容,欢迎关注公众号:数量技术宅,也可添加技术宅个人微信号:sljsz01,与我交流。 三方平台与自主系统的优劣势对比 在编写量化策略回测时,可以选择使用三方平台(第三方量化平台)或自主平台(自己编写代码)两种方式。它们各自有一些优劣势,下面是它们的对比: 三方平台: 优势: 简单易用: 大

[转帖]“高密度核心”的角逐 —— AMD Bergamo SoC & Zen 4c 前瞻

https://zhuanlan.zhihu.com/p/585469720 最近这段时间一直在关注Bergamo和Zen 4c,但遗憾的是Genoa的发布会并没有提到太多的Bergamo细节。不过这并不妨碍我们借助已发布的硬件偷瞄它到底有几斤几两,提前解馋。 Bergamo SoC为何物 从目前各

如何借助Kafka持久化存储K8S事件数据?

大家应该对 Kubernetes Events 并不陌生,特别是当你使用 kubectl describe 命令或 Event API 资源来了解集群中的故障时。 ``` $ kubectl get events 15m Warning FailedCreate replicaset/ml-pipe

.NET借助虚拟网卡实现一个简单异地组网工具

由于工作需要,经常需要远程客户的服务器,但是并不是所有服务器都能开外网端口,使用向日葵等软件终究还是不太方便,于是找了很多工具,包括zerotier 等,但是由于服务器在国外等有时候还不同, 于是开始自己想办法研究一个属于自己的组网工具,最后找到snltty大佬的 https://github.co

MoneyPrinterPlus:AI自动短视频生成工具-微软云配置详解

MoneyPrinterPlus可以使用大模型自动生成短视频,我们可以借助Azure提供的语音服务来实现语音合成和语音识别的功能。 Azure的语音服务应该是我用过的效果最好的服务了,微软还得是微软。 很多小伙伴可能不知道应该如何配置,这里给大家提供一个详细的Azure语音服务的配置教程。 项目已开

AR Engine毫秒级平面检测,带来更准确的呈现效果

近年来,AR版块成为时下大热,这是一种将现实环境中不存在的虚拟物体融合到真实环境里的技术,用户借助显示设备可以拥有真实的感官体验。AR的应用场景十分广泛,涉及娱乐、社交、广告、购物、教育等领域:AR可以让游戏更具互动性;商品通过AR展示更真实;使用AR进行教育教学让抽象事物更形象等,可以说AR技术已

[转帖]人工智能 Java混合模式火焰图

https://www.dazhuanlan.com/smallnight/topics/1040103 在做性能调优的时候,我们通常会借助一些性能分析工具(比如 perf,DTrace)分析系统资源的使用情况,比如 CPU、内存等,但这些工具分析的结果通常是文本形式,不够直观,不便于快速定位系统瓶

[转帖]人工智能 Java混合模式火焰图

https://www.dazhuanlan.com/smallnight/topics/1040103 在做性能调优的时候,我们通常会借助一些性能分析工具(比如 perf,DTrace)分析系统资源的使用情况,比如 CPU、内存等,但这些工具分析的结果通常是文本形式,不够直观,不便于快速定位系统瓶

破局DevOps|8大北极星指标指引研发效能方向

放弃那些动辄就上百个的研发度量指标吧,8大北极星指标指引你的研发效能方向,1个北极星指标公式让你清晰了解​公司研发效能现状。 每当研发效能/DevOps业务做规划的时候,有的人就会毫无头绪,不知道如何下手,不知道方向在哪里,价值怎么衡量。本文将介绍如何借助北极星指标这个工具来帮我们完成这项工作,并以

Redis 中bitMap使用及实现访问量

1. Bitmap 是什么 Bitmap(也称为位数组或者位向量等)是一种实现对位的操作的'数据结构',在数据结构加引号主要因为: Bitmap 本身不是一种数据结构,底层实际上是字符串,可以借助字符串进行位操作。 Bitmap 单独提供了一套命令,所以与使用字符串的方法不太相同。可以把 Bitma