11. 使用交易策略类,创建更复杂的自定义策略

qteasy是一个完全本地化部署和运行的量化交易分析工具包,Github地址在这里,并且可以通过pip安装

$ pip install qteasy -U

qteasy具备以下功能:

  • 金融数据的获取、清洗、存储以及处理、可视化、使用

  • 量化交易策略的创建,并提供大量内置基本交易策略

  • 向量化的高速交易策略回测及交易结果评价

  • 交易策略参数的优化以及评价

  • 交易策略的部署、实盘运行

通过本系列教程,您将会通过一系列的实际示例,充分了解qteasy的主要功能以及使用方法。

11.1. 开始前的准备工作

在开始本节教程前,请先确保您已经掌握了下面的内容:

QTEASY文档中,还能找到更多关于使用内置交易策略、创建自定义策略等等相关内容。对qteasy的基本使用方法还不熟悉的同学,可以移步那里查看更多详细说明。

qteasy的内核被设计为一个兼顾高速执行以及足够的灵活性的框架,理论上您可以实现您所设想的任何类型的交易策略。

同时,qteasy的回测框架也做了相当多的特殊设计,可以完全避免您无意中在交易策略中导入”未来函数”,确保您的交易策略在回测时完全基于过去的数据,同时也使用了很多预处理技术以及JIT技术对内核关键函数进行了编译,以实现不亚于C语言的运行速度。

不过,为了实现理论上无限可能的交易策略,仅仅使用内置交易策略以及策略混合就不一定够用了,一些特定的交易策略,或者一些特别复杂的交易策略是无法通过内置策略混合而成的,这就需要我们使用qteasy提供的Strategy基类,基于一定的规则创建一个自定义交易策略了。

11.2. 本节的目标

在本节中,我们将介绍qteasy的交易策略基类,通过一个具体的例子详细讲解如何基于这几个基类,创建一个只属于您自己的交易策略。为了说明

11.3. 继承Strategy类,创建一个复杂的多因子选股策略

在这个例子中,我们使用

>>> import qteasy as qt
>>> import numpy as np
>>> from qteasy import Parameter, StgData

>>> def market_value_weighted(stock_return, mv, mv_cat, bp_cat, mv_target, bp_target):
...    """ 根据mv_target和bp_target计算市值加权收益率,在策略中调用此函数计算加权收益率  """
...    sel = (mv_cat == mv_target) & (bp_cat == bp_target)
...    mv_total = np.nansum(mv[sel])
...    mv_weight = mv / mv_total
...    return_total = np.nansum(stock_return[sel] * mv_weight[sel])
...     return return_total

>>> class MultiFactors(qt.FactorSorter):
...     """ 开始定义交易策略 """
... 
...     def __init__(self, par_values: tuple = (0.5, 0.3, 0.7)):
...         """交易策略的初始化参数"""
...         super().__init__(
...                 pars=[Parameter((0.01, 0.99), par_type='float', name='size_gate', value=0.5),  # 参数1:大小市值分类界限
...                       Parameter((0.01, 0.49), par_type='float', name='bp_s_gate', value=0.3),  # 参数2:小/中bp分界线
...                       Parameter((0.50, 0.99), par_type='float', name='bp_l_gate', value=0.7)],  # 参数3,中/大bp分界线
...                 name='MultiFactor',
...                 description='根据Fama-French三因子回归模型估算HS300成分股的alpha值选股',
...                 data_types=[StgData('pb', freq='d', asset_type='E', window_length=20, use_latest_data_cycle=True),  # 执行选股需要用到的股票数据
...                              StgData('total_mv', freq='d', asset_type='E', window_length=20, use_latest_data_cycle=True),
...                              StgData('close', freq='d', asset_type='E', window_length=20, use_latest_data_cycle=True),
...                              StgData('close-000300.SH', freq='d', asset_type='IDX', window_length=20, use_latest_data_cycle=True)],  # 选股需要用到市场收益率,使用沪深300指数的收盘价计算
...                 max_sel_count=10,  # 最多选出10支股票
...                 sort_ascending=True,  # 选择因子最小的股票
...                 condition='less',  # 仅选择因子小于某个值的股票
...                 lbound=0,  # 仅选择因子小于0的股票
...                 ubound=0,  # 仅选择因子小于0的股票 
...         )
... 
...     def realize(self):
...         """ 策略的选股逻辑在realize()函数中定义
...         """
... 
...         size_gate_percentile, bp_small_percentile, bp_large_percentile = self.get_pars('size_gate', 'bp_s_gate', 'bp_l_gate')
...         # 读取投资组合的数据PB和total_MV的最新值
...         pb = self.get_data('pb_E_d')[-1]  # 当前所有股票的PB值
...         mv = self.get_data('total_mv_E_d')[-1]  # 当前所有股票的市值
...         pre_close = self.get_data('close_E_d')[-1]  # 当前所有股票的前收盘价
...         close = self.get_data('close_E_d')[-2]  # 当前所有股票的最新收盘价
...         
...         market_pre_close = self.get_data('close-000300.SH_IDX_d')[-2]  # HS300的昨收价
...         market_close = self.get_data('close-000300.SH_IDX_d')[-1]  # HS300的收盘价
...     
...         # 计算账面市值比,为pb的倒数
...         bp = pb ** -1
...         # 计算市值的50%的分位点,用于后面的分类
...         size_gate = np.nanquantile(mv, size_gate_percentile)
...         # 计算账面市值比的30%和70%分位点,用于后面的分类
...         bm_30_gate = np.nanquantile(bp, bp_small_percentile)
...         bm_70_gate = np.nanquantile(bp, bp_large_percentile)
...         # 计算每只股票的当日收益率
...         stock_return = pre_close / close - 1
...     
...         # 根据每只股票的账面市值比和市值,给它们分配bp分类和mv分类
...         # 市值小于size_gate的cat为1,否则为2
...         mv_cat = np.ones_like(mv)
...         mv_cat += (mv > size_gate).astype('float')
...         # bp小于30%的cat为1,30%~70%之间为2,大于70%为3
...         bp_cat = np.ones_like(bp)
...         bp_cat += (bp > bm_30_gate).astype('float')
...         bp_cat += (bp > bm_70_gate).astype('float')
...     
...         # 获取小市值组合的市值加权组合收益率
...         smb_s = (market_value_weighted(stock_return, mv, mv_cat, bp_cat, 1, 1) +
...                  market_value_weighted(stock_return, mv, mv_cat, bp_cat, 1, 2) +
...                  market_value_weighted(stock_return, mv, mv_cat, bp_cat, 1, 3)) / 3
...         # 获取大市值组合的市值加权组合收益率
...         smb_b = (market_value_weighted(stock_return, mv, mv_cat, bp_cat, 2, 1) +
...                  market_value_weighted(stock_return, mv, mv_cat, bp_cat, 2, 2) +
...                  market_value_weighted(stock_return, mv, mv_cat, bp_cat, 2, 3)) / 3
...         smb = smb_s - smb_b
...         # 获取大账面市值比组合的市值加权组合收益率
...         hml_b = (market_value_weighted(stock_return, mv, mv_cat, bp_cat, 1, 3) +
...                  market_value_weighted(stock_return, mv, mv_cat, bp_cat, 2, 3)) / 2
...         # 获取小账面市值比组合的市值加权组合收益率
...         hml_s = (market_value_weighted(stock_return, mv, mv_cat, bp_cat, 1, 1) +
...                  market_value_weighted(stock_return, mv, mv_cat, bp_cat, 2, 1)) / 2
...         hml = hml_b - hml_s
...     
...         # 计算市场收益率
...         market_return = market_pre_close / market_close - 1
...     
...         coff_pool = []
...         # 对每只股票进行回归获取其alpha值
...         for rtn in stock_return:
...             x = np.array([[market_return, smb, hml, 1.0]])
...             y = np.array([[rtn]])
...             # OLS估计系数
...             coff = np.linalg.lstsq(x, y)[0][3][0]
...             coff_pool.append(coff)
...     
...         # 以alpha值为股票组合的选股因子执行选股
...         factors = np.array(coff_pool)
...         
...         return factors

策略和回测参数配置,并开始回测

定义好上面的策略之后,就可以开始进行回测了,我们需要在qteasy中创建一个交易员对象,操作前面创建的策略:

shares = qt.filter_stock_codes(index='000300.SH', date='20190501')  # 选择股票池,包括2019年5月以来所有沪深300指数成分股
       
#  开始策略的回测

alpha = MultiFactors()  # 生成一个交易策略的实例,名为alpha
op = qt.Operator(alpha, signal_type='PT', 
                 run_timing='close',  # 在周期结束(收盘)时运行
                 run_freq='M',  # 每月执行一次选股(每周或每天都可以)
                )  # 生成交易员对象,操作alpha策略,交易信号的类型为‘PT',意思是生成的信号代表持仓比例,例如1代表100%持有股票,0.35表示持有股票占资产的35%
# 设置回测参数,并开始回测
>>> qt.run(op=op,
...        mode=1,  # 回测模式
...        invest_start='20160405',  # 回测开始日期
...        invest_end='20210201',  # 回测结束日期
...        asset_type='E',  # 投资品种为股票
...        asset_pool=shares,  # shares包含同期沪深300指数的成份股
...        trade_batch_size=100,  # 买入批量为100股
...        sell_batch_size=1,  # 卖出批量为整数股
...        trade_log=True,  # 生成交易记录
...       )  # 开始运行

运行结果如下:

====================================
|                                  |
|         BACKTEST REPORT          |
|                                  |
====================================
qteasy running mode: 1 - History back testing
time consumption for operate signal creation: 197.5 ms
time consumption for operation back testing:  315.2 ms
investment starts on      2016-04-05 15:00:00
ends on                   2021-01-29 15:00:00
Total looped periods:     4.8 years.
-------------operation summary:------------
Only non-empty shares are displayed, call 
"loop_result["oper_count"]" for complete operation summary
          Sell Cnt Buy Cnt Total Long pct Short pct Empty pct
000413.SZ    3        3       6    5.4%     -0.0%     94.6%  
000415.SZ    1        1       2    2.0%     -0.0%     98.0%  
000625.SZ    1        1       2    2.0%     -0.0%     98.0%  
000629.SZ    1        1       2    1.5%     -0.0%     98.5%  
000656.SZ    1        1       2    1.8%     -0.0%     98.2%  
000723.SZ    5        5      10    8.2%     -0.0%     91.8%  
000725.SZ    1        1       2    1.9%     -0.0%     98.1%  
000728.SZ    1        1       2    1.9%     -0.0%     98.1%  
000783.SZ    1        1       2    1.8%     -0.0%     98.2%  
000898.SZ    4        4       8    7.1%     -0.0%     92.9%  
...            ...     ...   ...      ...       ...       ...
001965.SZ    1        1       2    1.9%     -0.0%     98.1%  
300418.SZ    2        2       4    3.8%     -0.0%     96.2%  
300442.SZ    1        1       2    1.8%     -0.0%     98.2%  
600026.SH    1        1       2    1.8%     -0.0%     98.2%  
000975.SZ    1        1       2    1.8%     -0.0%     98.2%  
300394.SZ    1        1       2    1.5%     -0.0%     98.5%  
600160.SH    3        3       6    5.0%     -0.0%     95.0%  
601127.SH    1        2       3    1.7%     -0.0%     98.3%  
601058.SH    2        2       4    3.6%     -0.0%     96.4%  
302132.SZ    1        1       2    2.0%     -0.0%     98.0%  

Total operation fee:     ¥    3,227.95
total investment amount: ¥  100,000.00
final value:              ¥  153,592.75
Total return:                    53.59% 
Avg Yearly return:                9.31%
Skewness:                          0.09
Kurtosis:                          6.81
Benchmark return:                63.94% 
Benchmark Yearly return:         10.80%

------strategy loop_results indicators------ 
alpha:                            0.026
Beta:                             0.702
Sharp ratio:                      0.295
Info ratio:                      -0.008
250 day volatility:               0.161
Max drawdown:                    30.41% 
    peak / valley:        2016-11-22 / 2018-10-16
    recovered on:         2019-03-07

trade log is stored in: /Users/jackie/Projects/qteasy_logs/trade_log_none_20260309_152544.csv
trade summary is stored in: /Users/jackie/Projects/qteasy_logs/trade_summary_none_20260309_152544.csv
value curve (complete values) is stored in: /Users/jackie/Projects/qteasy_logs/value_curve_none_20260309_152544.csv

==================END OF REPORT===================

png

11.4. 本节回顾

在本节中,我们通过一个具体的例子,详细讲解了如何基于qteasy的交易策略基类,创建一个只属于您自己的交易策略。通过这个例子,您可以看到,qteasy的交易策略基类提供了足够的灵活性,可以实现您所设想的任何类型的交易策略。

从下一个教程开始,我们将会介绍qteasy交易策略优化方法,通过多种优化算法,找到最优的交易策略参数,以及评价交易策略的性能。