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  • 量化交易回测系统---RQalpha、qstrade学习笔记

    一、RQalpha

    github 地址  https://github.com/ricequant/rqalpha

    1、运行test.py文件,显示 No module named 'logbook.base'。

    解决先卸载再安装: pip uninstall logbook   pip install logbook

    2、出现:RuntimeError: 请设置账户及初始资金。

    解决:

    二、Zipline

    github地址  https://github.com/quantopian/zipline     Zipline学习资料      http://www.zipline.io/

    zipline代码比较多,不好复制

    三、qstrade

    github地址  https://github.com/mhallsmoore/qstrader

    听从朋友建议,暂时学习qstrade。代码少,上手快。

    测试:

    Could not subscribe ticker SPY as no data CSV found for pricing.
    Could not subscribe ticker AGG as no data CSV found for pricing.
    Traceback (most recent call last):
    File "E:/qstrader-master/examples/monthly_liquidate_rebalance_backtest.py", line 108, in <module>
    run(config, testing, tickers, filename)
    File "E:/qstrader-master/examples/monthly_liquidate_rebalance_backtest.py", line 94, in run

    在策略代码后面添加如下即可:

    import os
    from munch import munchify
    os.chdir('E:\qstrader-master')
    config = munchify({"CSV_DATA_DIR": "data", "OUTPUT_DIR": "out", 'testing': True})

    保存图片需要修改:

    将trading_session.py文件最后部分,倒数第二行self.statistics.plot_results()-------->self.statistics.save()

    将tearsheet.py文件最后部分,self.plot_results()---------->self.plot_results(filename)

    学习问题汇总:

    1、运行buy_and_hold_backtest.py文件时出错。

    File "E:qstrader-masterqstraderprice_handleryahoo_daily_csv_bar.py", line 68, in _merge_sort_ticker_data
    df = pd.concat(self.tickers_data.values()).sort_index()
    File "D:Anaconda3libsite-packagespandascore eshapeconcat.py", line 206, in concat
    copy=copy)
    File "D:Anaconda3libsite-packagespandascore eshapeconcat.py", line 239, in __init__
    raise ValueError('No objects to concatenate')
    ValueError: No objects to concatenate

    1、self.tickers_data 是什么内容?-->self.csv_dir=csv_dir,csv_dir在哪里?-->

    2、出错位置在:backtest=TradingSession(config,strategy,tickers,initial_equity,start_date,end_date,events_queue,title=title)  为实例化,

    参数如下:

    config -->    TEST==munchify({"CSV_DATA_DIR":"data","OUTPUT_DIR":"out"})

    strategy -->实例化,BuyAndHoldStrategy(tickers[0],events_queue)

    tickers -->['SPY']

    initial_equity -->10000

    start_date -->datetime.datetime(2000,1,1)

    end_date -->datetime.datetime(2014,1,1)

    events_queue -->queue.Queue()

    title -->['Buy and Hold Example on SPY']

    进一步查看,错误地点在 qstrader rading_session.py ,交易阶段。为什么/如何  进入这一阶段?

    还是要细心看代码,在__init__下面有self._config_session(),启动了该方法。功能是初始化回测期间必须类。

    -->   def _config_session(self):    -->self.price_handler=YahooDailyCsvBarPriceHandler(self.config.CSV_DATA_DIR,self.events_queue,self.tickers,

    start_date=self.start_date,end_date=self.end_date)

    “”“设计去读取csv文件、开-高-低-收-交易量(OHLCV),for each requested financial instrument and stream those to the provided events queue as BarEvents"""

    -->self.subscribe_ticker(ticker)  订阅ticker  -->订阅之前 self._open_ticker_price_csv(ticker)

    -->self._merge_sort_ticker_data() 合并ticker

    debug后,发现代码错误位于读取SPY.csv文件部分。代码如下:

    ticker_path=os.path.join(self.csv_dir,'%s.csv"%ticker)

    self.tickers_data[ticker]=pd.io.parser.read_csv(ticker_path,....) ,好奇怪,这里debug下一步,ticker_path没有了。

    进一步发现是路径的问题,buy_and_hold_backtest.py是在examples路径下面,即:

    import os
    os.getcwd()
    Out[7]: 'E:\qstrader-master\examples'

    而文件在路径为:'E:qstrader-masterdata',ticker_path='data\SPY.csv'。

    即文件读取位置为:'E:qstrader-masterexamplesdataSPY.csv' ,所有读取不到文件,可以如下修改:

    一、可以在buy_and_hold_backtest.py 文件中加入: import os  os.chdir('E:\qstrader-master')

    二、在python console中运行buy_and_hold_backtest.py文件, run examplesuy_and_hold_backtest.py

    run examplesuy_and_hold_backtest.py
    Backend Qt5Agg is interactive backend. Turning interactive mode on.
    ticker: SPY self.tickers: {}
    ticker_path: dataSPY.csv
    Running Backtest...
    ---------------------------------
    Backtest complete.
    Sharpe Ratio: 0.25
    Max Drawdown: 79.59%

    2、后面debug过程中,循环的流程为:

    trading_session.py  只有一个类:TradingSession(object)  

    注意:在 __init__时,运行了self._config_session()

    方法有4个:1、 _config_session(self):   2、_continue_loop_condition(self) 3、_run_session(self) 4、start_trading(self,testing=False)

    在buy_and_hold_backtest.py中先TradingSession实例化,再运行start_trading方法,流程如下

    self._config_session()---->

    self.start_trading()----->self._run_session()---->self._continue_loop_condition

    运行到方法3、_run_session(self)中

    while self._continue_loop_condition():

      try:

        event=self.events_queue.get(False)

      except queue.Empty:

        self.price_handler.stream_next()

      else:

        if event is not None:

          if (event.type==EventType.TICK or event.type==EventType.BAR): 。。。。

                          #dir(event)  -->有6个属性  action print_order quantity ticker type typename  --->event.type=EventType.ORDER,不满足条件进入elif

          elif event.type==EventType.ORDER:

            self.execution_handler.execute_order(event)

            

    ---->

    def _continue_loop_condition(self):

      if self.session_type=='backtest':

        return self.price_handler.continue_backtest

      else:

        return datetime.now()<self.end_session_time

    查看可知:self.price_handler来自:qstrader.price_handler.yahoo_daily_csv_bar.YahooDailyCsvBarPriceHandler object

    debug   self.price_handler.continue_backtest 为True,继续,

    -->

    self.execution_handler.execute_order(event)  来自于:qstrader/execution_handler/ib_simulated.py

    def execute_order(self,event):

      if event.type==EventType.ORDER:

        #obtain values from the OrderEvent

        timestamp=self.price_handler.get_last_timestamp(event.ticker)

        ticker=event.ticker

        action=event.action

        quantity=event.quantity

        #obtain the fill price

        if self.price_handler.istick():

          bid,ask=self.price_handler.get_best_bid_ask(ticker)

          fill_price=ask if event.action=="BOT" elst bid

        else:

          close_price=self.price_handler.get_last_close(ticker)

          fill_price=close_price

        #set a dummy exchange and calculate trade commission    dummy:模拟交易

        exchange='ARCA'

        commission=self.calculate_ib_commission(quantity,fill_price) 

        #create the FillEvent and place on the events queue

        fill_event=FillEvent(timestamp,ticker,action,quantity,exchange,fill_price,commission)    #实例化FillEvent类  

        self.events_queue.put(fill_event)

        if self.compliance is not None:

          self.compliance.record_trade(fill_event) 

    ---->

    self.price_handler  来自于:qstrader/price_handler/base.py ,包含三个类:

    1、AbstractPriceHandler(object) 类   2、AbstractTickPriceHandler(AbstractPriceHandler) 类    3、AbstractBarPriceHandler(AbstractPriceHandler)类

    self.price_handler.get_last_timestamp()为AbstractPriceHandler(object)类中方法,

    def get_last_timestamp(self,ticker):

      if ticker in self.tickers:

        timestamp=self.tickers[ticker]["timestamp"]

        return timestamp

    self.price_handler.istick()  类:AbstractBarPriceHandler(AbstractPriceHandler)    方法:istick    

    def istick(self):

      return False  

    def isbar(self):

      return True

    self.price_handler.get_last_close(self,ticker) 为 AbstractBarPriceHandler(AbstractPriceHandler)类中的方法

    def get_last_clost(self,ticker):  #ticker:‘SPY’

      if ticker in self.tickers:    #self.tickers为:{'SPY': {'close': 1454375000, 'adj_close': 1058253320, 'timestamp': Timestamp('2000-01-03 00:00:00')}}

        close_price=self.tickers[ticker]['close']  #self.tickers[ticker]为字典

        return close_price  #在ib_similated.py中得到close_price

    ----->

    ticker=event.ticker   action=event.action  event来自于: qstrader.event.OrderEvent  位置 qstrader/event.py

    event.py内容如下:总共有7个类,一个基础类Event。

    from enum import Enum

    EventType=Enum("EventType","TICK BAR SIGNAL ORDER FILL SENTIMENT")

    1、Event(object): 2、TickEvent(Event) 3、BarEvent(Event) 4、SignalEvent(Event) 5、OrderEvent(Event) 6、FillEvent(Event) 7、SentimentEvent(Event)

    fill_event=FillEvent(timestamp,ticker,action,quantity,exchange,fill_price,commission)

    干的活不多,就只是进入类,带入属性值

    ---->

    self.calculate_ib_commission(quantity,fill_price) 来自于:execution_handler/ib_simulated.py

    包含一个类:IBSimulatedExecutionHandler(AbstractExecutionHandler)

    def __init__(self,events_queue,price_handler,compliance=None):

    def calculate_ib_commission(self,quantity,fill_price):

      commission=min(0.5*fill_price*quantity,max(1.0,0.005*quantity))

      return PriceParser.parse(commission)

    ----->

    self.compliance.record_trade(fill_event) 来自于:qstrader/compliance/example.py文件,只有一个类

    from .base import AbstractCompliance   来自于:qstrader/compliance/base.py  没啥内容

    类:ExampleCompliance(AbstractCompliance)   # 

    保存交易记录的

     3、debug查看运行流程

    一、交易之前创建投资过清单。

    run(config,testing,tickers,filename)---->

    title/initial_equity/start_date/end_date/events_queue/strategy,加载策略类(MonthlyLiquidateRebalanceStrategy(tickers,events_queue)----->

    tickers_invested:{'SPY': False, 'AGG': False},初始化投资过的股票代码,----->

    ticker_weights/position_sizer,加载头寸数量类(LiquidateRebalancePositionSizer(ticker_weights))------->

    qstrader/position_sizer/rebalance.py-----position_sizer-----得到initial_order----------->

    建立回测backtest=TradingSession(config,strategy,tickers,initial_equity,start_date,end_date,events_queue,position_sizer=position_sizer,title,

    benchmark=tickers[0])--------->

    开始回测 results=backtest.start_trading(testing=testing)------------->

    前面工作都干完了,现在开始回测,backtest是实例化,start_trading调用实例化的方法。------->

    self._config_session(),初始化回测期间必须类,self.price_handler=YahooDailyCsvBarPriceHandler(self.config.CSV_DATA_DIR,self.events_queue,

    self.tickers,start_date=self.start_date,end_date=self.end_date)----->

    event=self.events_queue.get(False)获得队列中的事件,每个bar事件--------->

    self.strategy.calculate_signals(event),加载策略,计算信号----->

    self.portfolio_handler.update_portfolio_value(),更新组合价值,------>

    self.statistics.update(event.time,self.portfolio_handler),统计更新------->

    返回结果 return results

     4、思考问题,复杂的看不太懂地方

    一、event.py中EventType,EventType=Enum('EventTye','TICK BAR SIGNAL FILL')

    TICK BAR 分别对应TICK BAR数据事件,SIGNAL FILL作用是什么?各个事件运行的流程是怎样的?

    以buy_and_hold_backtest.py debug来看,事件流程如下:

    ---->

    buy_and_hold_backtest.py  功能:calculate_signals(self,event) 

    signal=SignalEvent(self.ticker,'BOT',suggested_quantity=self.base_quantity)

    self.events_queue.put(signal)                              ----------------------->    trading_session.py  self.portfolio_handler.on_signal(event)

    portfolio_handler.py 功能:on_signal(self,signal_event)

    #从单个信号事件中创建初始订单列表

    initial_order=self._create_order_from_signal(signal_event)

    #从初始的订单中设置买卖数量

    sized_order=self.position_sizer.size_order(self.portfolio,initial_order)

    #从整体风控角度重新修改或者消除订单

    order_events=self.risk_manager.refine_orders(self.portfolio,sized_order)

    #把订单放入事件队列

    self._place_orders_onto_queue(order_events)

    二、如何复制一个简易版本回测系统?

     去除掉不需要部分,哪些是不需要的,需要看懂整体运行流程和各个部分功能。

    1、去掉risk_manager   完成

    2、去掉  ORDER事件,直接从SIGNAL事件到FILL事件

    ORDER事件干了什么事情,1、order_event---->fill_event 2、self.compliance.record_trade(fill_event)

     3、修改trading_session.py中的self.position_sizer文件,(1)、trading_session.py中self.position_sizer有点重复;(2)、产生信号的时候直接生成需要的order参数,tick、action、quantity、

    现在问题是什么呢?是带入SIGNAL中的问题,1、有信号要交易,立即生成交易需要参数(代码量比较大,可以写入策略模板)

    这样有个问题是在portfolio_handler.py中,在生成order_events时加载了一下self.position_sizer,已经被我删除了。写法如下:

    order_events=self.position_sizer.size_order(self.portfolio,initial_order)

    可以在portfolio_handler.py 中on_signal中修改,带入需要参数。

    现在问题是,主策略中quantity数量为0,又没有加载position_sizer修改数量,

    4、先分析portfolio.py、postition.py、tearsheet.py文件,了解各个文件功能。

    portfolio.py要传入两个参数,price_handler和cash;price_handler也是portfolio_handler.py、trading_session.py参数,在trading_session.py中入参。

    self.price_handler=YahooDailyCsvBarPriceHandler(self.config.CSV_DATA_DIR,self.events_quue,self.tickers,start_date=self.start_date,end_date=self.end_date)

    参数传递过程:buy_and_hold_backtest.py initial_equity----> trading_session self.equity=PriceParser.parse(equity)---->portfolio_handler.py self.initial_cash=initial_cash ---->Portfolio.py self.init_cash=cash

    portfolio.py 参数设置:

    self.price_handler=price_handler  self.init_cash=cash self.equity=cash self.cur_cash=cash self.position={} self.closed_positions=[] self.realised_pnl=0

    5、修改掉乘以1000万部分,看着好奇怪。

    三、问题是:TradingSession类中的属性(self.price_handler self.suggested_order self.position_size self.portfolio_handler self.compliance self.statistics)定义为另一个类的实例化对象,该属性在实例化的过程中,该如何输入参数?为什么要这样写,有没有别的写法呢?

    解答:本质上类时数据结构,实例化后的对象也是一个参数,所以是可以的。它的主要作用是:在父级对象内直接使用子级对象的功能和参数。

    子级对象实例化过程中传参可以直接使用父级全局变量参数,子级对象实例化传入的参数可为另一子级实例化的属性,如下图所示:self.portfolio_handler为类PortfolioHandler实例化对象,为trading_session的属性之一,self.portfolio_handler又为TearsheetStatistics实例化过程中的参数。

     

     四、修改

    1、重写position.py transact_shares函数

    2、position中整除修改为除,在price_parser.py中保留两位小数  44行 round(x,2)

    将ib_simulated.py中commission设置为0,print发现quantity非常大,中间有bug

    解决:使用vnpy中数据调整函数,如下所示,复制到price_parser.py文件中,再修改一个地方:一、compliance文件中,record_trade方法下display,删去参数4即可。

    3、

        

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