CCI通道+自适应系统,驯服商品期货的波动

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小黎说财经   2020-4-18 16:16   2957   0







关注小黎的朋友们大家好!本期是“基于tqsdk(天勤)编译的程序化交易策略”系列第十二期,本文正文内容近3200字,阅读用时约15分钟。对之前内容感兴趣的朋友可以点击下方超链接或查看历史推送。
基于均线交叉与通道突破相结合的交易系统”/“市场情绪日内交易策略”/“做市商与逆向选择”/“鳄鱼交易系统”/“短线突破交易系统”/“逆势交易“/“AMA自适应均线
本文源自:濮元恺的《量化投资技术分析实战:解码股票与期货交易模型》(电子工业出版社)中《CCI通道+自适应系统,驯服商品期货波动》一文。





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CCI指标基本思路解析
1

CCI(CommodityChannellndex,可译为商品通道指数)顺势指标本体结构非常简单,它是由唐纳德·R·兰伯特DonaldLambert所创,原意是用指标值+阈值线的方法,表示股价是否已超出常态分布范围,这个阈值线一般是正负100。它属于超买、超卖类指标中较特殊的一种,波动于正无限大和负无限小之间。但实际上我们可以将它作为一个趋势突破类系统,因为在中长期市场上,动量效应比反转效应更加明显(特指期货市场),所以如果能够识别到一个显著的上升/下跌趋势开始,然后介入,还是有较为可观的收益的。CCI指标在这里可以起到一些作用,我们计算出CCI值之后,再结合两个阈值线,即可得到做空信号。
  1. def CCI(df, n):
  2.     """
  3.     顺势指标
  4.     Args:
  5.         df (pandas.DataFrame): Dataframe格式的K线序列
  6.         n (int): 周期n
  7.     Returns:
  8.         pandas.DataFrame: 返回的DataFrame包含1列, 是"cci", 代表计算出来的CCI值
  9.     Example::
  10.         # 获取 CFFEX.IF1903 合约的顺势指标
  11.         from tqsdk import TqApi, TqSim
  12.         from tqsdk.ta import CCI
  13.         api = TqApi(TqSim())
  14.         klines = api.get_kline_serial("CFFEX.IF1903", 24 * 60 * 60)
  15.         cci = CCI(klines, 14)
  16.         print(list(cci["cci"]))
  17.         # 预计的输出是这样的:
  18.         [..., 98.13054698810375, 93.57661788413617, 77.8671380173813, ...]
  19.     """
  20.     typ = (df["high"] + df["low"] + df["close"]) / 3
  21.     ma = tafunc.ma(typ, n)
  22.     def mad(x):
  23.         return np.fabs(x - x.mean()).mean()
  24.     md = typ.rolling(window=n).apply(mad, raw=True)  # 平均绝对偏差
  25.     new_df = pd.DataFrame(data=list((typ - ma) / (md * 0.015)), columns=["cci"])
  26.     return new_d
复制代码
CCI原来的公式第一步是计算typ(typicalprice)价格,这里需要计算“最高价+最低价+收盘价”,意义是考虑到了最高价和最低价,而实际上这完全是在引入噪声,没有任何实际意义。要知道任何价格都不可能比close有效,其次是open价格包含的信息有一定含金量,可以作为一个日内基准价格,除此之外随意引入high和low价格,然后加以处理大都属于画蛇添足。所以我们改为引用close,在不改动模型公式的情况下,以最简单的方法修改TP的计算方式。如下图所示。





CCI系统和价格关系


紧接着就是用公式计算其他变量,你可以理解为:通过计算得到价格n周期均值,再计算价格和均值的累计离差值绝对值np.fabs(x - x.mean()).mean(),然后再获得每周期离差值,typ.rolling(window=n).apply(mad, raw=True);最后得到一个以0轴为中心,大致在正负100,有时在正负200波动的指标值。这就是按窗口期归一化的效果,可以方便我们使用阈值线构成交易条件。CCI本身并不神秘,我们对它做的改进有一定创新意义。


ATR风险头寸自适应调整
2
  1. atr = ATR(klines5,20).iloc[-1].atr
  2. atr_short = ATR(klines5,5).iloc[-1].atr
  3. atr_long = ATR(klines5,60).iloc[-1].atr
  4. atr_ratio = atr_short/atr_long
复制代码
atr_ratio是一个在1附近波动的值,它用于判断当前价格波动在于一个什么样的状态,根据价格波动的状态来调整持仓手数。
  1. money = 20000 #初始金额
  2. margin = 0.07 #保证金率
  3. #头寸
  4. lots = int(int(money/(margin*klinesday.iloc[-1].open*quote.volume_multiple))/atr_ratio)
复制代码




ATR_Ratio和收盘价对比效果(以沪深300指数为例)

通过构建短期ATR指标来表示短期波动率,构建长期ATR指标表示长期波动率,用短期除以长期,获得短期的相对波动强度ATR_Ratio。这个相对强度是高度回复性的变量,所以它应该和交易头寸呈反比(负相关)。用这种简单的方式即可实现对于波动率的捕捉,并构建波动率和开仓头寸的负相关。有很多交易者认为,通过ATR调节头寸是至关重要的,而且几乎是程序程序化交易系统的灵魂所在,这决定了我们无论在什么时候出入场,都可以获得一个适合该点的风险头寸,让交易头寸再也不是冷冰冰的固定值,而是一个风险调节值。我们通过一个固定参数面(追踪止损参数是1~10的范围,0.5为步长)测试了该模块是否存在,对于单品种的意义如表3-1所示。我们同样也在商品期货多品种上进行了全品种组合测试,这个组合包括28个品种,得到效果如表3-2所示。





可以看到,ATR调整头寸牺牲了一些净利润,但是换来了夏普比率提升和平均回撤下降,考虑到该模块如此有效且简单,建议投资者在资金足够切分不同份额的情况下,保留模型中的该模块。


ER效率系数自适应调整突破阈值
3

ER效率系数Efficiency_Ratio是方向性和波动率的比值。ER较高时意味着趋势较为显著,它不仅考虑方向,还考虑波动,当波动率过大时,ER系数相应降低,对于趋势的强度描述性也随之下降。
  1. def efficiency_ratio(klines,n=20):
  2.     '''
  3.     传入一个K线对象,返回ER系数,参数默认20
  4.     '''
  5.     direction = klines.iloc[-1].close - klines.iloc[-n].close
  6.     volatility = sum(abs(klines.iloc[-22:-1].close.diff().dropna(axis=0,how='all')))
  7.     ER = abs(direction/volatility)
  8.     return ER
复制代码
我们的设计思路是:在ER系数过大的时候对系统预警,让突破阈值线变得更加困难,降低开仓的可能性,当ER系数较小的时候,让突破变得更加容易。需要注意的是ER系数调节仅在做多和平空时起效,经过初步测试确认了这种特性,这说明上波动和下波动不同,上波动在过于流畅的时候,往往就是一轮升势结束的时候,下波动在ER效率系数这套系统中未见这样的显著调节效果,所以它在空头模型中,只能用于平空仓,而不能调节开仓,但平仓有时候比开仓更加有效。如下图所示。




ER效率系数与收盘价对比效果(以螺纹钢指数合约为例)
我们仅仅做了这样简单的分段调整,并不十分精确,但是在多头和空头都起到了显著作用。我们可以这样理解该模块的作用:既然ER效率系数表示上涨强度的数据,过大的ER系数必然意味着风险,特别是在商品期货领域这一现象更加显著。因为ER效率系数也和ATR_Ratio一样是一个回复性的值,所以我们可以赌其突破失败,随着ER系数的上升给CCI值的突破设定更加困难的障碍。我做了一些测试来证明空头部分有显著的性能改善,而这个测试的方法不是针对改进前和改进后,而是针对ER效率系数和平空条件是正相关还是负相关,得到结论如下图所示。






模块调节结论
参考股票多因子模型的对比方法,如果要证明一个因子是否有显著收益,应该对其进行分组,然后观察分组后收益率或夏普比率是否呈现单调性(分组资金曲线分层效果)。为了证明A方法有效,可以证明与A方向相反的方法会产生负面效果,以证明A方法有显著作用。与ER正相关的是平空条件随着ER增加而设置阈值线为20、30、40的效果,负相关相反阈值线为40、30、20,ER不启用为:30、30、30(即在任何情况下都以30作为平空仓的阈值线)。出场点和入场点一样重要,在商品期货市场上,因为入场点的争夺导致同质化,而出场点的自适应调节此时甚至可以发挥出更大效用。总体来看,以动量方式应用CCI系统比Aberration系统效果略好一些,主要体现在收益风险比方面,该系统值得读者们关注,并加以正确的迭代方式。




回测效果图:

基于tqsdk(天勤)编译的CCI通道+自适应系统策略源码(回测模式):
  1. #!/usr/bin/env python
  2. #  -*- coding: utf-8 -*-
  3. __author__ = 'XIAOLI'
  4. from tqsdk import TqApi,TargetPosTask,TqBacktest,TqSim
  5. from talib import CCI
  6. from tqsdk.tafunc import time_to_datetime
  7. from tqsdk.ta import ATR,EMA
  8. from datetime import date
  9. def efficiency_ratio(klines,n=20):
  10.     '''
  11.     传入一个K线对象,返回ER系数,参数默认20
  12.     '''
  13.     direction = klines.iloc[-1].close - klines.iloc[-n].close
  14.     volatility = sum(abs(klines.iloc[-22:-1].close.diff().dropna(axis=0,how='all')))
  15.     ER = abs(direction/volatility)
  16.     return ER
  17. def cross_up(serise,k):
  18.     '''
  19.     判断上穿函数,ticks:serise,k:int
  20.     '''
  21.     if serise.iloc[-2]  k:
  22.         return True
  23.     else:
  24.         return False
  25. def cross_down(serise,k):
  26.     '''
  27.     判断下穿函数,ticks:serise,k:int
  28.     '''
  29.     if serise.iloc[-2] >= k and serise.iloc[-1] < k:
  30.         return True
  31.     else:
  32.         return False
  33. #Params
  34. symbol = 'SHFE.rb2001' #投资标的
  35. NATRstop = 5 #N倍ATR硬止损
  36. api = TqApi(account=TqSim(init_balance=50000),backtest=TqBacktest(start_dt=date(2019, 5, 1), end_dt=date(2019, 12, 31)),web_gui='192.168.31.229:80')
  37. klines5 = api.get_kline_serial(symbol=symbol,duration_seconds=300) #5分钟K线
  38. klinesday = api.get_kline_serial(symbol=symbol,duration_seconds=86400) #日K线
  39. #ticks = api.get_tick_serial(symbol=symbol) #tick序列
  40. position = api.get_position(symbol=symbol) #持仓
  41. quote = api.get_quote(symbol=symbol) #盘口
  42. target_pos = TargetPosTask(api=api,symbol=symbol) #调整持仓
  43. counter = 0 #计数器
  44. is_stop = False #止损标识符
  45. money = 20000 #初始金额
  46. margin = 0.07 #保证金率
  47. #头寸
  48. lots = int(int(money/(margin*klinesday.iloc[-1].open*quote.volume_multiple))/(ATR(klinesday,5).iloc[-1].atr/ATR(klinesday,60).iloc[-1].atr))
  49. #index
  50. cci = CCI(klines5.iloc[:-1].close,klines5.iloc[:-1].close,klines5.iloc[:-1].close,100) #CCI
  51. ER = efficiency_ratio(klines5.iloc[:-1]) #ER
  52. atr = ATR(klines5.iloc[:-1],14).iloc[-1].atr #ATR
  53. Highest_high_20 = max(klines5.iloc[-21:-1].high) #20周期高点
  54. Lowest_low_20 = min(klines5.iloc[-21:-1].low) #20周期低点
  55. while True:
  56.     api.wait_update()
  57.     if api.is_changing(klinesday.iloc[-1],'datetime'):
  58.         #更新头寸
  59.         lots = int(int(money/(margin*klinesday.iloc[-1].open*quote.volume_multiple))/(ATR(klinesday,5).iloc[-1].atr/ATR(klinesday,60).iloc[-1].atr)) #ATR比率分配头寸
  60.         print('今天合适开仓手数:',lots)
  61.     if api.is_changing(klines5.iloc[-1],'datetime'):
  62.         #更新指标
  63.         cci = CCI(klines5.close,klines5.close,klines5.close,100) #CCI
  64.         ER = efficiency_ratio(klines5) #ER
  65.         atr = ATR(klines5.iloc[:-1],14).iloc[-1].atr #ATR
  66.         Highest_high_20 = max(klines5.iloc[-21:-1].high) #20周期高点
  67.         Lowest_low_20 = min(klines5.iloc[-21:-1].low) #20周期低点
  68.         print('CCI:',round(cci.iloc[-1],3),'ER:',abs(round(ER,3)),'ATR:',round(atr,3),'20周期高点:',Highest_high_20,'20周期低点:',Lowest_low_20)
  69.         #计数器控制循环,止损后30根K线内不开仓,30根后止损标识符复位
  70.         if is_stop:
  71.             counter += 1
  72.         if counter > 30:
  73.             is_stop = False
  74.             counter = 0
  75.     if api.is_changing(quote):
  76.         now = time_to_datetime(quote.datetime)
  77.         #确保策略运行在可交易的时间内,请自行设置
  78.         if now.hour > 9 and now.hour < 23:
  79.             #无持仓且未止损过
  80.             if position.pos_long == 0 and position.pos_short == 0 and is_stop == False:
  81.                 #最新价大于20周期高点
  82.                 if quote.last_price > Highest_high_20:
  83.                     #CCI多头组合ER系数进行判断
  84.                     #多头强势时,需要自适应增加入场难度,因为此多为行情衰竭点
  85.                     if (abs(ER) > 0.8 and cross_up(cci,120)) or ((abs(ER) < 0.8 or abs(ER) > 0.4) and cross_up(cci,100)) or (abs(ER) < 0.4 and cross_up(cci,80)):
  86.                         target_pos.set_target_volume(lots)
  87.                         myhigh = quote.last_price #记录开仓后的最高价用于跟踪止损
  88.                 #最新价小于20周期低点
  89.                 elif quote.last_price < Lowest_low_20:
  90.                     #CCI下穿,开空,这里没有自适应
  91.                     if cross_down(cci,-90):
  92.                         target_pos.set_target_volume(-lots)
  93.                         mylow = quote.last_price #记录开仓后的最低价用于跟踪止损
  94.         #多头持仓
  95.         if position.pos_long != 0:
  96.             #更新持仓后记录的最高价
  97.             if quote.last_price > myhigh:
  98.                 myhigh = quote.last_price
  99.                 print('最高价更新:',myhigh)
  100.             #多头跟踪止损
  101.             if myhigh - position.open_price_long > NATRstop * atr:
  102.                 if quote.last_price  NATRstop * atr:
  103.                 if quote.last_price >= mylow + NATRstop * atr:
  104.                     target_pos.set_target_volume(0)
  105.                     is_stop = True
  106.             #CCI上穿平仓,存在自适应
  107.             if (abs(ER) > 0.8 and cross_up(cci,30)) or ((abs(ER) < 0.8 or abs(ER) > 0.4) and cross_up(cci,40)) or (abs(ER) < 0.4 and cross_up(cci,50)):
  108.                 #不是背离
  109.                 if quote.last_price > Lowest_low_20:
  110.                     target_pos.set_target_volume(0)
  111.             #反转
  112.             if quote.last_price > Highest_high_20:
  113.                 if (abs(ER) > 0.8 and cross_up(cci,120)) or ((abs(ER) < 0.8 or abs(ER) > 0.4) and cross_up(cci,100)) or (abs(ER) < 0.4 and cross_up(cci,80)):
  114.                     target_pos.set_target_volume(lots)
  115.                     myhigh = quote.last_price
复制代码





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作者:小黎说财经
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