基于Tushare数据接口的股票量化交易框架

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期权匿名问答   2021-12-28 20:58   14531   1
一、基本思路

本框架的出发点是对真实交易过程的模仿,是一种仿真操作模型,包括了选股的过程,交易的过程,结算的过程,统计的过程等,是一个动态模型。
本框架的重点不在于交易策略,而在于框架的搭建。
本人Github仓库中有全部原码帮助有需要的人学习。本文的策略是基于大盘选股,而非单一股票的交易,可以通过修改策略函数来实现个股交易,但建议将本代码掌握清楚后才可尝试修改。
适合个人修改的代码框架,可以访问我的Github仓库(Aegis1863/Quant_Trade_Frame: 量化交易,股票回测交易框架,仿真交易 (github.com))
中的Solo_Stock_strategy.py文件
本模型包含的函数比较多,结构比较复杂,可以借助第三部分【策略思想和结构框架】部分来辅助理解。
二、数据来源

本框架的数据是基于Tushare的数据接口提取的,Tushare提供提取数据的接口代码示例,所用语言为Python,提取数据需要注册并获取token,此外需要注意积分权限。
注册Tushare大数据社区:
本人Tushare ID:361998
Tushare数据接口截图:




日线接口



官方提供的接口代码示例

三、策略思想和结构框架

本代码的策略是选择每天成交量最大的十只股票进行买入,该策略效果较差,仅作示范。函数编写顺序并非执行顺序,请按照以下思路指引理解结构和功能。

  • 交易股票首先要进行一系列初始化且准备数据,before_market_open(self) 函数执行此功能,其中会引用函数get_tick(self) 来获取数据,引用count_day(self) 函数计算需要交易的天数;
  • 初始化后根据函数strategy(self)里面所写策略进行选股,形成股票池
  • 股票池传递给order_target_value(self) 进行交易,会计算手续费和总权益情况,其中会引用到交易函数trade(self) ,其中trade(self) 中会引用函数update_hold(self) 函数更新持仓情况。
  • after_market_close(slef) 盘后函数功能仅为将日期往后推一日。
  • 1~4步会在设定的时间内遍历,直到到达最终模拟日期。
  • 结束交易后,statistics(self) 函数对最终结果进行统计,全部交易过程也将保留。
  • picture_all(self) 函数以沪深300为基准对总权益进行绘图展示。
AstockTrading()         交易框架(类)
|- __init__()           初始化属性
|- get_tick()           获得行情数据
|- order_target_value() 将标的交易到指定仓位
|- before_market_open() 盘前初始化
|- after_market_close() 盘后函数
|- strategy()           策略函数
|- trade()              交易函数
|- update_hold()        更新持仓函数
|- picture_all()        作图函数
|- statistics()         统计函数
|- count_day()          用来计算起止日期中间有多少交易日,以此确定循环次数
|- run()                运行整个交易四、代码结构

引用的包

import tushare as ts
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
from datetime import datetime
import time定义类 class AstockTrading(),在__init__() 中设定属性。

诸如self._current_buy 均为类自身的属性,其值可以在类内部传递。
class AstockTrading(): # 策略类
    def __init__(self, stratege_name, Start_date, End_date, origin_total_value):
        token = '改成自己的token'
        self._pro = ts.pro_api(token)
        day = self._pro.trade_cal(exchange='', start_date=Start_date,
                                  end_date=End_date)
        self._current_buy = [] # 当天买入
        self._current_sell = [] # 当天卖出
        self._hands_list = [] # 当天买入手数
        self.start_date = Start_date
        self.end_date = End_date
        self._datum_target = '399300.SZ' # 基准标的,沪深300
        self._stratege_name = stratege_name
        self._origin_total_value = origin_total_value # 持仓总市值
        self._total_value = self._origin_total_value # 持仓初始市值
        ########## 主要属性 ↓
        self._daily_tick = pd.DataFrame([]) # 初始化每日行情,在get_tick函数里面赋值
        self._history_order = [] # 历史指令
        self._calendar = day[day['is_open'] == 1].cal_date.apply(str)
        # ↑ 交易日历,一次性赋值,列表,字符串
        self._buy_list = [] # 每日买入股票列表
        self._trade_number = 0 # 交易日期序号
        self._history_value = [] # 历史市值
        self._hold_stock = {} # 目前持仓股票
        self._connot_sell_stock = [] # 跌停股,不能卖
        self._base_rate = [] # 基准收益率
        self._my_rate = [] # 个人收益率
        self._new_calendar = pd.DataFrame([]) # 交易日历(作图用)
        self._result = pd.DataFrame([]) # 最后用于统计盘前初始化

    def before_market_open(self): # 盘前函数
        self._connot_sell_stock = []
        df2 = self._pro.suspend_d(suspend_type='S', \
            trade_date=self._calendar.iloc[self._trade_number]).ts_code
        self.get_tick() # 模拟交易前获取每日行情,相当于预先知道行情了,都是以收盘价交易
        limit_down_list = self._pro.limit_list(
            trade_date=self._calendar.iloc[self._trade_number],
            limit_type='D').ts_code # 当天跌停股票
        for stock in self._hold_stock: # 统计持仓里面哪些是跌停的
            if stock in list(limit_down_list) or stock in list(df2):
                self._connot_sell_stock.append(stock) # 持仓里面的跌停或停牌股列表计算交易日期数

    def count_day(self): # 计算交易日期数
        day = self._pro.trade_cal(exchange='', start_date=self.start_date,
                                    end_date=self.end_date)
        calendar = day[day['is_open'] == 1].cal_date.apply(str)
        return len(calendar)获取行情数据

    def get_tick(self): # 获取行情
        daily_tick = self._pro.daily(
            trade_date=self._calendar.iloc[self._trade_number]) # 原始每日行情数据
        self._daily_tick = daily_tick.sort_values('amount', ascending=False,
                                                  inplace = False) # 按成交额排序策略选股

    def strategy(self): # 策略重点修改这里
        # 选股策略是选出每日成交量最大的10个股票,特殊情况顺延
        df = self._daily_tick
        # ↑为了便于书写,self._daily_tick赋值为当日行情数据df
        self._buy_list = [] # 重新初始化买入列表
        for index in list(df.index):
            last_pchg = df.loc[index]['pct_chg']
            code = df.loc[index]['ts_code']
            if -3 <= last_pchg  <= 3:
                self._buy_list.append(code)
            if len(self._buy_list) == 10 - len(self._connot_sell_stock):
                break # 选到10支退出,排除跌停股,因此可能少于10个交易

    def trade(self):# 选股结束,开始交易
        df = self._daily_tick
        MonPerStock = self._total_value / len(self._buy_list)
        for stock in self._hold_stock: # stock 应当是代码字符串
            if stock not in self._buy_list and stock not in self._connot_sell_stock:
                # 如果已经持有的股票不在买入列表也没跌停或停牌,卖出
                self.order_target_value(stock, 0) # 目标卖空
                self._history_order.append(['{}, {}, {}手, 现价{}元, 卖空'.format(
                    df[df.ts_code==stock]['trade_date'].iloc[0],
                    stock,
                    'all',
                    float(df[df.ts_code==stock]['close'].iloc[0]))]) # 增加记录
        for stock in self._buy_list: # stock 应当是代码字符串
            self.order_target_value(stock, MonPerStock) # 目标买入
            self._history_order.append(['{}, {}, {}手 现价{}元, 买入'.format(
                    df[df.ts_code==stock]['trade_date'].iloc[0],
                    stock,
                    int(MonPerStock//float(df[df.ts_code==stock]['close'])//100),
                    float(df[df.ts_code==stock]['close'].iloc[0]))]) # 增加记录
        self.update_hold() # 更新持仓和市值
        self.after_market_close() # 盘后,日期加一更新持仓

    def update_hold(self): # 更新持仓和市值
        df = self._daily_tick
        for num in range(len(self._current_sell)):
            del self._hold_stock[self._current_sell[num]]
        for num in range(len(self._current_buy)):
            self._hold_stock[self._current_buy[num]] = \
                [int(self._hands_list[num]),
                 float(df[df.ts_code==self._current_buy[num]]['close'])]
        self._current_buy = [] # 当天买入
        self._current_sell = [] # 当天卖出
        self._hands_list = [] # 当天买入手数
        self._history_value.append(self._total_value) # 记录历史市值盘后函数

用于处理交易结束收盘后的剩余工作
    def after_market_close(self): # 盘后函数
        self._trade_number += 1 # 今日行情获取完毕之后,序号加1,下次获取下一日行情数据统计函数

用于对交易进行统计
    def statistics(self): # 统计结果
        # 把历史市值改成pd.Series形式
        plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['Microsoft YaHei']
        self._new_calendar['trade_date'] = [datetime.strptime(day, '%Y%m%d').date()\
                                        for day in self._calendar]
        hs300 = self._pro.index_daily(ts_code=self._datum_target,
                                start_date=self.start_date,
                                end_date=self.end_date)
        hs300_close = list(hs300['close'][::-1]) # 沪深300收盘价
        for i in range(len(hs300_close)):
            self._base_rate.append((hs300_close - hs300_close[0])/hs300_close[0])
        # ↑ 沪深300累计收益率
        for i in range(len(self._history_value)):
            self._my_rate.append((self._history_value - \
                            self._origin_total_value)/self._origin_total_value)绘图函数

对权益变动情况进行绘制
    def picture_all(self): # 交易结束,作图和结算
        print('>> 最终市值{:.3f}元,收益率{:.3f}%\n'.format(self._total_value,
                                      (self._total_value - \
                                       self._origin_total_value)/\
                                          self._origin_total_value*100))
        self._result['历史市值'] = self._my_rate
        self._result['沪深300'] = self._base_rate
        self._result['超额收益'] = self._result['历史市值'] - self._result['沪深300']
        plt.plot(self._new_calendar, self._result)
        plt.legend(['历史市值', '沪深300', '超额收益'])
        plt.xlabel('日期',fontsize='15')
        plt.ylabel('收益率',fontsize='15')
        plt.title('{}策略'.format(self._stratege_name),fontsize=15)
        plt.grid()
        plt.show()运行函数

用于跑全部代码
    def run(self): # 运行全部交易流程
        days = self.count_day()
        for i in range(days): # 循环若干交易日
            time.sleep(0.05)
            self.before_market_open()
            self.strategy()
            self.trade()
            if (i+1)%5 == 0:
                print('>> 已完成{}天交易,还剩下{}天'.format(i+1,days-i-1)) # 通报进度
        print('## 交易完毕\n')
        self.statistics()
        self.picture_all() # 统计作图用户调用方法

mys = AstockTrading('amount_strategy', '20190101', '20190531', 1000000)
# 设定策略名称,交易起止日期,本金
mys.run() # 运行
print('利用以下命令查看相关信息:\n>> mys.picture_all() 显示图像')
print('>> mys._history_order 显示历史指令')最后

由于本文所调用的数据在Tushare中所需积分比较高,因此直接调用可能会获取数据失败,请先对照规则查看自己的积分是否足够。
本代码经测试,在积分权限正常的情况下,可以正常运行并且输出数据。
由于本人能力有限,可能存在一些代码冗余的问题,欢迎指正,本代码整体较为复杂,初学者可以学习思路和方法自己尝试编写框架。
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期权匿名回答  16级独孤 | 2021-12-28 20:58:55 发帖IP地址来自 北京
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