CTP量化投资技术研究 - AlgoPlus量化投资开源框架 - 将交易进行到底There are three ways to make a living in this business: Be first, be smarter, or cheat.
Now, I don’t cheat.
And although I like to think, we’ve some pretty smart people in this building.
It sure is a hell of a lot easier to just be first.
——《Margin Call》
2019年10月15日更新：增加交易时间对simnow常规服务器、7*24服务器进行无逻辑滚动市价报单测试的参考结果。
之所以越来越多的交易者选择自主开发交易程序，是因为对交易环节的控制能力在交易过程中越来越重要。虽然有很多交易者在量化投资领域无私的分享研究成果，但是关于交易延时的系统化的内容仍然很少。借AlgoPlus项目的机会，我对延时问题进行了深入探究。给大家提供参考的同时，也希望能有更多的朋友参与研究、讨论与分享。
延时种类
1、网络延时
信息通过网络在客户端、期货公司前置、交易所主机之间传输的时间。
期货公司交易前置到交易所主机的延时是由期货公司系统决定。同一个期货公司，交易者可申请接入高速行情、高速席位。不同期货公司的技术、硬件设备差异，可对比之后选择。
交易者客户端到期货公司交易前置的延时是由网络环境决定。互联网环境，交易者需要择优选择宽带服务商。如果要进一步降低网络延时，可以将程序托管到期货公司机房的内网环境。
2、交易请求与回调延时
从产生交易请求（买卖撤查）信号开始，经过逐层传递，到最终调用CTP官方API将信息发出的时间。以及，从CTP官方API接收到回报、通知开始，经过逐层传递，到最终在策略中接收到信息的时间。
这种延时是由交易系统设计决定的，一般来说编译型语言比解释型语言执行效率更高。
3、策略内延时
策略被计时器、行情通知、订单状态等引擎驱动一次的时间。
主要由逻辑算法决定。交易者需要综合分析算法瓶颈，将高耗时操作转换为低耗时操作。
4、行情分发延时
行情进程将数据共享给策略进程的时间。
主要由使用的在多进程间共享数据的技术有关。尤其涉及多合约、多策略、多账户时，进程数量越多。
除上述因素外，硬件对延时也有至关重要的影响。我在硬件方面经验有限，所以不做这方面讨论。希望有经验的朋友可以补充。
time.perf_counter()
time.perf_counter()返回计时器的精准时间（系统的运行时间），包含整个系统的睡眠时间，单位是秒。使用范例：
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from time import perf_counter as timer start_time = timer() # 待测试的代码 anchor_time = timer() print(anchor_time - start_time) # 时间差 |
网络延时
AlgoPlus封装了一个check_service方法，成功链接服务器时返回True。
调用check_service之前记录一个时间，获得返回值之后再记录一个时间，这个时间差就是客户端与期货公司交易前置之间的网络延迟。我们进行100次连接测试，将数据写入csv文件，以便随后分析。
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ikk = 0 while ikk < 100: ikk += 1 start_time = timer() if check_service(ip, port): anchor_time = timer() timer_dict["ID"] = ikk timer_dict["StartTime"] = start_time timer_dict["AnchorTime"] = anchor_time timer_dict["DeltaTime"] = anchor_time - start_time csv_writer.writerow(timer_dict) time.sleep(1) |
simnow7*24服务器测试结果：
| 行情服务器 | 交易服务器 |
|---|---|
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对期货公司实时行情通知的测试，在以后的文章中再跟大家分享。
交易请求与回调延时
我们在策略调用请求方法之前，记录一个时间，在底层最后一步调用CTP官方请求方法返回后，再记录一个时间。需要注意的是，CTP的方法都是异步执行的，也就是说，调用CTP官方请求方法返回时，并不代表CTP请求已执行完成，后续执行过程是CTP官方接口完成的。
以AlgoPlus为例，在策略请求函数前记录开始时间：
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self.start_time = timer() self.buy_open(test_exchange_id, test_instrument_id, last_md.BidPrice1, test_vol, self.order_ref) # 排队价买开仓报单 |
在调用CTP官方请求方法返回后记录结束时间，并将相关数据保存至csv文件中：
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# 录入报单请求 def ReqOrderInsert(self, pInputOrder): super(TraderEngine, self).ReqOrderInsert(pInputOrder) self.anchor_time = timer() self.timer_dict["OrderRef"] = pInputOrder.OrderRef self.timer_dict["FunctionName"] = "ReqOrderInsert" self.timer_dict["OrderStatus"] = b"" self.timer_dict["StartTime"] = self.start_time self.timer_dict["AnchorTime"] = self.anchor_time self.timer_dict["DeltaTime"] = self.anchor_time - self.start_time self.csv_writer.writerow(self.timer_dict) self.csv_file.flush() |
测试结果：AlgoPlus从策略中调用buy_open方法开始计时，到CTP官方API的ReqOrderInsert方法返回，平均延时40.3us（1s=1000000us）。
另外，在周末对Simnow7*24小时服务器进行无逻辑滚动市价报单（当收到成交通知时立即以市价录入新报单）测试，1秒内平均可完成105笔成交。也就是说，计算网络延迟，平均只需9.5ms即可完成一笔交易。以下为快期交易界面截图，第一列为ID，7344-7238=106。
考虑到周末服务器负载比较低，测试数据偏好。所以，为了避免引起误解。我们在交易时间，又分别对Simnow常规服务器和7*24服务器进行了测试。
交易时间，常规服务器无逻辑滚动市价报单测试秒内平均完成50笔交易（12766-12715=51）：
交易时间，7*24服务器无逻辑滚动市价报单测试秒内平均完成70笔成交（9807-9739=68）：
总结：交易时间延时数据比非交易时间显著增加，而且波动也较大。分析其原因：常规服务器交易时间用户量最多，负载也最高，7*24服务器交易时间次之，7*24服务器非交易时间基本没有负载。这也是为什么高频交易一般使用次席的原因。另外，ctpmini比常规ctp更快。
策略内延时
由于不同策略逻辑复杂程度不同，所以没有统一的标准。未来使用到技术指标的时，我们在有针对性的测评。
行情分发延时
要在多进程间计算时间差，需要使用其他计时器函数，我们下节再详细讲解。
由于延时测试时一个特别复杂的事情，虽然我已经尽了最大努力追求文中相关数据的参考意义，但仍难免有失偏颇，欢迎大家参考我的测试代码自行测试、参与讨论。源代码地址：
https://gitee.com/AlgoPlus/AlgoPlus/tree/master/AlgoPlus入门手册/11性能分析
安装AlgoPlus之后，运行相关代码即可得到延时结果。
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