干货 | 数据管理:用python从零实现基于事件驱动的量化回测(Backtest)系统(三)

前面两篇文章,分别讲述了基于事件驱动(Event-driven)的量化回测系统的层次结构,以及事件类型。本文重点讲述市场数据是如何在回测系统以及实盘中使用的。

我们很重要的目标是要实现最大化在回测和实盘间复用代码,避免开发两套系统,也有效避免回测过程与实盘不一样。这样DataHandler提供数据,Strategy产生信号以及Porfolio类处理订单都应该使用一致的数据接口。

DataHandler是一个数据管理基类,所以子类比如基于CSV文件提供数据是CSVDataHandler或者MongodbDataHandler等,替换这个数据处理器,并不会影响Strategy或Porfolio,这样就相对容易实现功能扩展。

下面我们开始实现DataHandler。

首先我们要导入相应的头文件,包括datetime,pandas等,基类有两个抽象接口,是子类必须实现的。

update_bars:在循环中每调用一次,时间会往前走一个周期,如果是日线则就是一天,相当于新的一天收市。

get_latest_bars:是在策略计算中,可以取最近的N个bars。用于各种指标计算,比如MA(5)等

# data.py

importdatetime

importos, os.path

importpandasaspd

importcopy

fromabcimportABCMeta, abstractmethod

fromaiquant.engine.eventimportBarEvent

'''

DataHandler是一个抽象数据处理类,所以实际数据处理类都继承于此(包含历史回测、实盘)

'''

classDataHandler(object):

__metaclass__= ABCMeta

@abstractmethod

defget_latest_bars(self, symbol, N=1):

"""

返回最近的N个Bar,如果当前Bar的数量不足N,则有多少就返回多少

"""

raiseNotImplementedError("没有实现get_latest_bars()")

@abstractmethod

defupdate_bars(self):

"""

把symbol列表里所有symbol最近的Bar导入

"""

raiseNotImplementedError("没有实现update_bars()")

为简单起见,本文先实现一个数据保存的csv里的数据管理器。

classCSVDataHandler(DataHandler):

def__init__(self,events,csv_dir,symbol_list):

self.b_continue_backtest =True

self.events = events

#symbol_list:传入要处理的symbol列表集合,list类型

self.symbol_list = symbol_list

self.symbol_list_with_benchmark = copy.deepcopy(self.symbol_list)

self.symbol_list_with_benchmark.append('000300')

self.csv_dir = csv_dir

self.symbol_data = {}#symbol_data,{symbol:DataFrame}

self.latest_symbol_data = {}#最新的bar:{symbol:[bar1,bar2,barNew]}

self.b_continue_backtest =True

self._open_convert_csv_files()

def_open_convert_csv_files(self):

comb_index =None

forsinself.symbol_list_with_benchmark:

#加载csv文件,date,OHLC,Volume

self.symbol_data[s] = pd.read_csv(

os.path.join(self.csv_dir,'%s.csv'% s),

header=0,index_col=0,parse_dates=False,

names=['date','open','high','low','close','volume']

).sort_index()

# Combine the index to pad forward values

ifcomb_indexis None:

comb_index =self.symbol_data[s].index

else:

#这里要赋值,否则comb_index还是原来的index

comb_index = comb_index.union(self.symbol_data[s].index)

#设置latest symbol_data为None

self.latest_symbol_data[s] = []

# Reindex the dataframes

forsinself.symbol_list_with_benchmark:

#这是一个发生器iterrows[index,series],用next(self.symbol_data[s])

#pad方式,就是用前一天的数据再填充这一天的丢失,对于资本市场这是合理的,比如这段时间停牌。那就是按停牌前一天的价格数据来计算。

self.symbol_data[s] =self.symbol_data[s].reindex(index=comb_index,method='pad').iterrows()

def_get_new_bar(self, symbol):

"""

row = (index,series),row[0]=index,row[1]=[OHLCV]

"""

row =next(self.symbol_data[symbol])

#return tuple(symbol,row[0],row[1][0],row[1][1],row[1][2],row[1][3],row[1][4]])

row_dict = {'symbol':symbol,'date':row[0],'open':row[1][0],'high':row[1][1],'low':row[1][2],'close':row[1][3]}

returnrow_dict

defupdate_bars(self):

"""

Pushes the latest bar to the latest_symbol_data structure

for all symbols in the symbol list.

"""

forsinself.symbol_list_with_benchmark:

try:

bar =self._get_new_bar(s)

print(bar)

exceptStopIteration:

self.b_continue_backtest =False

else:

ifbaris not None:

self.latest_symbol_data[s].append(bar)

self.events.put(BarEvent())

defget_latest_bars(self, symbol, N=1):

"""

Returns the last N bars from the latest_symbol list,

or N-k if less available.

"""

try:

bars_list =self.latest_symbol_data[symbol]

exceptKeyError:

print("That symbol is not available in the historical data set.")

else:

returnbars_list[-N:]

后续还需要扩展到真实环境,比如直接从线上的mongodb里访问数据。

关于作者:魏佳斌,互联网产品/技术总监,北京大学光华管理学院(MBA),特许金融分析师(CFA)。深度关注互联网发展趋势,AI金融量化。致力于使用最新的人工智能技术去理解经济、金融,实现信息增值。

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