分享

基于Backtrader进行量化交易策略(三重滤网)回测

 飘零的訫 2024-03-22 发布于北京

简介

Backtrader 是一个开源的 Python 量化交易回测框架,功能非常强大,主要由以下模块组成。

  • 数据模块

支持多种数据源(Yahoo、Pandas、CSV)

  • 策略模块

封装了功能强大的交易接口,个人只需要实现策略逻辑即可

  • 指标模块

提供了多种交易指标,并提供了Ta-lib的支持,个人可根据接口规范实现自定义的指标

  • 订单模块

提供了多种订单类型

  • 经纪模块

提供了对实盘环境中会遇到的资金、税费、滑点、成交限制等问题的支持

  • 仓位模块

提供了对仓位的管理功能

  • 分析模块

提供了对策略评估指标的支持

  • 观测模块

提供了对买卖点、净值曲线、盈亏曲线的支持

  • 绘图模块

提供了对可视化的支持

可见,基本上 Backtrader 已经囊括了在量化交易中的方方面面,而且,它的文档非常详尽,按照官方文档即可很快上手。

官方文档: https://www./docu/

实现三重滤网

获取历史数据

在之前的文章中已经给出了几种免费获取历史交易数据的方式,可自行查看。

梳理交易策略

在之前的文章中已经给出了此策略的大体思路,以及使用程序实现时应该注意的问题。

实现技术指标

在此策略中,强力指数是作者自定义的一个指标,因此需要自行实现。

# 自定义指标需继承自 bt.Indicatorclass ForceIndexLine(bt.Indicator): # 给指标起一个名字 lines = ('FI',) # 设置指标的时间周期 params = (('period', 2),)
def __init__(self): # 为计算指标所需的最小时间周期 self.addminperiod(self.p.period*2)
def next(self): last_c = self.data.close[-1] curt_c = self.data.close[0] curt_v = self.data.volume[0]
# 设置强力指数的计算逻辑 self.lines.FI[0] = curt_v * (curt_c - last_c) / 1000000

实现交易策略

因为涉及到周、日、分钟三个时间周期,因此需要分别处理

class TripleScreenStrategy(bt.Strategy):    # 动力系统使用周级别的数据, 设置EMA的时间周期    # 日线级别计算平均下跌穿透的时间周期, 以及设置止损时跌破均线的时间周期    params = (('EMA_W_T', 13), ('EMA_D_S', 3), ('EMA_D_M', 20), ('P', True))
def __init__(self): # 此策略需要传入三种时间周期的数据 self.data_m = self.datas[0] self.data_d = self.datas[1] self.data_w = self.datas[2]

然后需要注意的是: Backtrader自带的指标计算结果与国内各平台指标数值不一致! 因此,如果想要得到与国内平台一致的指标数值,需要自行实现按照国内指标计算规则的算法。好在已经有开源库(MyTT)实现了这些功能,安装此库后直接使用即可。

然后在 next 函数中添加每周、每天需要做的初始化操作。当然,这里也可以使用Timer来实现。

def next(self): # 为拉长指标的计算周期, 设置的回测开始时间较早, 因此这里需要做时间过滤 wait_flag = self.data_m.datetime.datetime(0) < datetime.datetime(2020, 1, 6) if wait_flag: return # 每天开盘后做初始化的操作 if self.data_m.datetime.time(0) == datetime.time(9, 35): self.idx_w = self.data_w.datetime.get_idx() self.idx_d = self.data_d.datetime.get_idx() calendar = self.data_m.datetime.datetime(0).isocalendar() # 每周的第一个交易日重置动力系统状态 if self.calendar is None or calendar[0] != self.calendar[0] or calendar[1] != self.calendar[1]: self.calendar = calendar self.stops_prefit = False self.impulse_status = 0 self.impulse_system() # 每天重新计算由平均下跌穿透得到的买入价 self.adp_f = False array = [self.ema_d_s[self.idx_d i] - self.data_d.close[i] for i in range(-2, 1)] self.adp_v = sum([item for item in array if item > 0]) / self.p.EMA_D_S pre_ema = 2 * self.ema_d_s[self.idx_d - 1] - self.ema_d_s[self.idx_d - 2] self.adp_p = pre_ema - self.adp_v

然后实现之前在聚宽平台上的处理,此外,这里添加了基于 ATR 的止损

if self.position: # 有持仓时    # 动力系统建议卖出则直接清仓    if self.impulse_status < 0:        self.order_sell(1)        return    # 跌破买入价或均线一个ATR时止损    price = min(self.ema_d_m[self.idx_d], self.position.price)    atr_sell = price - self.close_m[0] > self.atr_d[self.idx_d]    if atr_sell:        self.order_sell(2)        self.max_high = 0        self.stops_prefit = True        return    if self.data_m.high[0] > self.max_high:        self.max_high = self.data_m.high[0]else: # 没有持仓时    # 动力系统建议卖出或者当周已经做过止损则不再交易    if self.impulse_status < 0 or self.stops_prefit:        return            # 跌破买入价后记录状态    if self.close_m[0] < self.adp_p:        self.adp_f = True        return    # 又重新站上买入价时买入    if self.adp_f and self.close_m[0] > self.adp_p:        self.order_buy(1)        return    # 10点之后突破昨日最高价则买入    after = self.data_m.datetime.time(0) >= self.am10    if after and self.close_m[0] > self.high_d[0]:        self.order_buy(2)        return

测试交易策略

cerebro = bt.Cerebro()
# 为尽量模拟全仓的效果, 这里设置最小单位为10cerebro.addsizer(bt.sizers.FixedSize, stake=10)
# 加入三种时间周期的数据, 也可以使用 resampling 模式m_data = get_data_feed(stock, '5M', '%Y-%m-%d %H:%M:%S')cerebro.adddata(m_data, name=f'{stock}-5M') d_data = get_data_feed(stock, 'D', '%Y-%m-%d')cerebro.adddata(d_data, name=f'{stock}-D')
w_data = get_data_feed(stock, 'W', '%Y-%m-%d')cerebro.adddata(w_data, name=f'{stock}-W') # 设置资金和税费cerebro.broker.setcash(CASH)cerebro.broker.setcommission(COMMISSION)
# 添加策略后运行并绘制结果cerebro.addstrategy(strategy)cerebro.run()cerebro.plot()

图片

业绩评估指标

接下来就要分析一下策略的业绩,通过 Backtrader 自带的分析器即可得到收益、回撤、指标等各项数据。

图片

如果想要更详细的数据,也可以基于 quantstats 库做进一步的分析

图片

当然,如果想要实现更复杂的显示效果,完全可以将收益序列导出后加载到 Highcharts-Stock 进行定制化开发。

图片

参数优化

在实现策略时涉及到了三个参数

class TripleScreenStrategy(bt.Strategy):    # 动力系统使用周级别的数据, 设置EMA的时间周期    # 日线级别计算平均下跌穿透的时间周期, 以及设置止损时跌破均线的时间周期    params = (('EMA_W_T', 13), ('EMA_D_S', 3), ('EMA_D_M', 20), ('P', True))

显然,周线级别的参数决定了买入时参考的时间周期,日线级别的参数决定了卖出时参考的时间周期。13、3、20 只是一种想当然的经验值,是否还有其它更优的参数组合?如果是在量化平台网站进行测试,目前看来大多都只能手动调整。然而使用 Backtrader 的话,则只需要稍加修改,就可以支持对多个参数组合的回测。

# cerebro.addstrategy(strategy)# 将 addstrategy 修改为 optstrategy 即可,然后加入要测试的策略中的参数组合cerebro.optstrategy(strategy, EMA_W_T=range(5, 25, 5), EMA_D_S=range(3, 15, 3), EMA_D_M=range(5, 30, 5))# 这里需要设置最大内核数以避免目前其尚未修复的BUGresults = cerebro.run(maxcpus=1)

得到完整的参数组合效果

W_T, D_S, D_M, 平均年化, 最大回撤, 夏普比率  5,   3,   5,     2.69,   -18.91,    -0.03  5,   3,  10,     2.78,   -18.86,    -0.02  5,   3,  15,     2.77,   -18.63,    -0.03  5,   3,  20,     1.88,   -18.42,    -0.07  5,   3,  25,     1.20,   -19.08,    -0.10  5,   6,   5,     0.53,   -21.61,    -0.10  5,   6,  10,     0.00,   -21.92,    -0.12  5,   6,  15,     0.06,   -21.90,    -0.12  5,   6,  20,    -0.06,   -21.21,    -0.13  5,   6,  25,    -1.06,   -21.89,    -0.17  5,   9,   5,     2.13,   -17.51,    -0.07  5,   9,  10,     1.65,   -17.78,    -0.10  5,   9,  15,     1.64,   -17.78,    -0.10  5,   9,  20,     1.44,   -17.43,    -0.12  5,   9,  25,     0.77,   -18.09,    -0.15  5,  12,   5,     3.08,   -18.38,    -0.02  5,  12,  10,     2.70,   -18.48,    -0.03  5,  12,  15,     2.82,   -18.50,    -0.03  5,  12,  20,     2.64,   -18.15,    -0.04  5,  12,  25,     1.96,   -18.89,    -0.06 10,   3,   5,     7.69,   -19.80,     0.14 10,   3,  10,     7.44,   -19.83,     0.13 10,   3,  15,     7.38,   -19.72,     0.13 10,   3,  20,     6.55,   -19.71,     0.11 10,   3,  25,     6.27,   -19.75,     0.10 10,   6,   5,     6.72,   -22.71,     0.11 10,   6,  10,     5.78,   -22.69,     0.08 10,   6,  15,     5.67,   -22.67,     0.08 10,   6,  20,     5.42,   -22.37,     0.07 10,   6,  25,     4.87,   -22.46,     0.06 10,   9,   5,     8.13,   -18.61,     0.15 10,   9,  10,     7.38,   -18.95,     0.14 10,   9,  15,     7.26,   -18.94,     0.13 10,   9,  20,     7.01,   -18.63,     0.13 10,   9,  25,     6.74,   -18.66,     0.12 10,  12,   5,     9.01,   -19.49,     0.17 10,  12,  10,     8.14,   -19.41,     0.15 10,  12,  15,     8.14,   -19.41,     0.15 10,  12,  20,     7.94,   -19.05,     0.14 10,  12,  25,     7.71,   -19.08,     0.14 15,   3,   5,     8.95,   -20.90,     0.16 15,   3,  10,     8.96,   -20.88,     0.16 15,   3,  15,     9.08,   -20.70,     0.16 15,   3,  20,     8.75,   -20.72,     0.15 15,   3,  25,     8.54,   -20.66,     0.15 15,   6,   5,     8.06,   -23.60,     0.13 15,   6,  10,     6.86,   -23.70,     0.11 15,   6,  15,     6.86,   -23.70,     0.11 15,   6,  20,     6.88,   -23.41,     0.11 15,   6,  25,     6.54,   -23.35,     0.10 15,   9,   5,     8.88,   -19.69,     0.16 15,   9,  10,     7.69,   -19.79,     0.14 15,   9,  15,     7.69,   -19.79,     0.14 15,   9,  20,     7.61,   -19.42,     0.14 15,   9,  25,     7.37,   -19.46,     0.13 15,  12,   5,     8.90,   -20.37,     0.16 15,  12,  10,     8.28,   -20.57,     0.15 15,  12,  15,     8.28,   -20.57,     0.15 15,  12,  20,     8.22,   -20.24,     0.15 15,  12,  25,     7.95,   -20.28,     0.14 20,   3,   5,     6.78,   -23.88,     0.11 20,   3,  10,     6.79,   -23.86,     0.11 20,   3,  15,     7.04,   -23.71,     0.11 20,   3,  20,     6.59,   -23.70,     0.10 20,   3,  25,     6.35,   -23.67,     0.10 20,   6,   5,     5.91,   -26.65,     0.09 20,   6,  10,     4.82,   -26.58,     0.06 20,   6,  15,     4.82,   -26.58,     0.06 20,   6,  20,     4.69,   -26.32,     0.06 20,   6,  25,     4.43,   -26.34,     0.05 20,   9,   5,     6.62,   -22.84,     0.10 20,   9,  10,     5.67,   -22.84,     0.08 20,   9,  15,     5.67,   -22.84,     0.08 20,   9,  20,     5.61,   -22.45,     0.08 20,   9,  25,     5.34,   -22.49,     0.07 20,  12,   5,     6.67,   -23.45,     0.10 20,  12,  10,     6.25,   -23.63,     0.09 20,  12,  15,     6.25,   -23.63,     0.09 20,  12,  20,     6.17,   -23.33,     0.09 20,  12,  25,     5.90,   -23.36,     0.09

从中可以看到,最优结果有聚集的现象,即当某个参数固定时,调整其它参数对整体结果影响不大。当然,最优参数有过拟合的可能,具体还要结合收益曲线做进一步的分析。

后期展望

通过 Backtrader 可以本地运行回测后,没有了量化平台积分的限制,那么就可以借助它的强大功能开始做一些有意思的事情了。比如,分析某个指标在某些个股上的胜率,筛选对某些个股最有效的指标。以及,各种技术形态在某些个股上的胜率。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多