qteasy 1.0.9

A fast quantitative investment tool kit

qteasy -- 一个基于Python的高效量化投资工具包

• 基本介绍
• QTEASY文档
• 安装依赖包
  • 安装qteasy
  • 安装依赖包
• 10分钟了解Qteasy的功能
  • 初始配置——本地数据源
  • 下载股票价格并可视化
  • 创建投资策略
  • 投资策略的回测和评价
  • 投资策略的优化
  • 投资策略的实盘运行

QTEASY简介

• 作者: Jackie PENG
• email: [e-mail]
• Created: 2019, July, 16
• Latest Version: 1.0.9
• License: CC0 1.0 Universal (CC0 1.0) Public Domain Dedication

QTEASY是为量化交易人员开发的一套量化交易策略开发工具包，提供了以下基本功能。

1. 金融历史数据的获取、清洗、整理、可视化、本地存储查询及应用；支持多种数据存储方式，包括本地文件、MySQL数据库等，数据来源包括Tushare、EastMoney等
2. 投资交易策略的创建、回测、性能评价，并且通过定义策略的可调参数，提供多种优化算法实现交易策略的参数调优
3. 交易策略的部署、实盘运行、模拟交易结果、并跟踪记录交易日志、股票持仓、账户资金变化等信息

以下功能在开发计划中：

1. 提供常用的金融统计数据分析工具，并整合到内间的HistoryPanel对象中
2. 与自动化交易系统连接、实现自动化交易(开发中)

QTEASY文档

关于QTEASY系统的更多详细解释和使用方法，请参阅QTEASY文档：

安装及依赖

QTEASY的安装

$ pip install qteasy

python 版本

• python version >= 3.6

安装依赖包

这个项目依赖以下python package，有些安装包可能不能在安装qteasy的时候自动安装，此时可以手动安装:

• pandas version >= 1.1.0 pip install pandas / conda install pandas

• numpy version >= 1.18.1 pip install numpy / conda install numpy

• numba version >= 0.47 pip install numba / conda install numba

• tushare version >= 1.2.89 pip install tushare

• mplfinance version >= 0.11 pip install mplfinance / conda install -c conda-forge mplfinance

• rich version >= 10.0.0 pip install rich / conda install -c conda-forge rich

• TA-lib version >= 0.4.18 TA-Lib 需要手动安装，安装方法请参考FAQ

使用qteasy需要设置本地数据源，默认使用csv文件作为本地数据源，如果选用其他数据源，需要安装相应的依赖包，详情参见qteasy使用教程

10分钟了解qteasy的功能

导入qteasy

基本的模块导入方法如下

import qteasy as qt
print(qt.__version__)

配置本地数据源

为了使用qteasy，需要大量的金融历史数据，所有的历史数据都必须首先保存在本地，如果本地没有历史数据，那么qteasy的许多功能就无法执行。

qteasy可以通过tushare金融数据包来获取大量的金融数据，用户需要自行申请API Token，获取相应的权限和积分（详情参考：https://tushare.pro/document/2）

因此，在使用qteasy之前需要对本地数据源和tushare进行必要的配置。在QT_ROOT_PATH/qteasy/路径下打开配置文件qteasy.cfg，可以看到下面内容：

# qteasy configuration file
# following configurations will be loaded when initialize qteasy

# example:
# local_data_source = database

配置tushare token

将你获得的tushare API token添加到配置文件中，如下所示：

tushare_token = <你的tushare API Token> 

配置本地数据源 —— 用MySQL数据库作为本地数据源

默认情况下qteasy使用存储在data/路径下的.csv文件作为数据源，不需要特殊设置。 如果设置使用mysql数据库作为本地数据源，在配置文件中添加以下配置：

local_data_source = database  

local_db_host = <host name>
local_db_port = <port number>
local_db_user = <user name>
local_db_password = <password>
local_db_name = <database name>

关闭并保存好配置文件后，重新导入qteasy，就完成了数据源的配置，可以开始下载数据到本地了。

下载金融历史数据

要下载金融价格数据，使用qt.refill_data_source()函数。下面的代码下载2021及2022两年内所有股票、所有指数的日K线数据，同时下载所有的股票和基金的基本信息数据。 （根据网络速度，下载数据可能需要十分钟左右的时间，如果存储为csv文件，将占用大约200MB的磁盘空间）：

qt.refill_data_source(
        tables=['stock_daily',   # 股票的日线价格
                'index_daily',   # 指数的日线价格
                'basics'],       # 股票和基金的基本信息
        start_date='20210101',  # 下载数据的起止时间
        end_date='20221231',  
)

数据下载到本地后，可以使用qt.get_history_data()来获取数据，如果同时获取多个股票的历史数据，每个股票的历史数据会被分别保存到一个dict中。

qt.get_history_data(htypes='open, high, low, close', 
                    shares='000001.SZ, 000300.SH',
                    start='20210101',
                    end='20210115')

运行上述代码会得到一个Dict对象，包含两个股票"000001.SZ"以及"000005.SZ"的K线数据（数据存储为DataFrame）：

{'000001.SZ':
              open   high    low  close
 2021-01-04  19.10  19.10  18.44  18.60
 2021-01-05  18.40  18.48  17.80  18.17
 2021-01-06  18.08  19.56  18.00  19.56
 ... 
 2021-01-13  21.00  21.01  20.40  20.70
 2021-01-14  20.68  20.89  19.95  20.17
 2021-01-15  21.00  21.95  20.82  21.00,
 
 '000300.SH':
                  open       high        low      close
 2021-01-04  5212.9313  5284.4343  5190.9372  5267.7181
 2021-01-05  5245.8355  5368.5049  5234.3775  5368.5049
 2021-01-06  5386.5144  5433.4694  5341.4304  5417.6677
 ...
 2021-01-13  5609.2637  5644.7195  5535.1435  5577.9711
 2021-01-14  5556.2125  5568.0179  5458.6818  5470.4563
 2021-01-15  5471.3910  5500.6348  5390.2737  5458.0812}

除了价格数据以外，qteasy还可以下载并管理包括财务报表、技术指标、基本面数据等在内的大量金融数据，详情请参见qteasy文档

股票的数据下载后，使用qt.candle()可以显示股票数据K线图。

data = qt.candle('000300.SH', start='2021-06-01', end='2021-8-01', asset_type='IDX')

qteasy的K线图函数candle支持通过六位数股票/指数代码查询准确的证券代码，也支持通过股票、指数名称显示K线图 qt.candle()支持功能如下：

• 显示股票、基金、期货的K线
• 显示复权价格
• 显示分钟、 周或月K线
• 显示不同移动均线以及MACD/KDJ等指标

详细的用法请参考文档，示例如下(请先使用qt.refill_data_source()下载相应的历史数据)：

# 场内基金的小时K线图
qt.candle('159601', start = '20220121', freq='h')
# 沪深300指数的日K线图
qt.candle('000300', start = '20200121')
# 股票的30分钟K线，复权价格
qt.candle('中国电信', start = '20211021', freq='30min', adj='b')
# 期货K线，三条移动均线分别为9天、12天、26天
qt.candle('沪铜主力', start = '20211021', mav=[9, 12, 26])
# 场外基金净值曲线图，复权净值，不显示移动均线
qt.candle('000001.OF', start='20200101', asset_type='FD', adj='b', mav=[])

生成的K线图可以是一个交互式动态K线图（请注意，K线图基于matplotlib绘制，在使用不同的终端时，显示功能有所区别，某些终端并不支持 动态图表，详情请参阅 matplotlib文档

在使用动态K线图时，用户可以用鼠标和键盘控制K线图的显示范围：

• 鼠标在图表上左右拖动：可以移动K线图显示更早或更晚的K线
• 鼠标滚轮在图表上滚动，可以缩小或放大K线图的显示范围
• 通过键盘左右方向键，可以移动K线图的显示范围显示更早或更晚的K线
• 通过键盘上下键，可以缩小或放大K线图的显示范围
• 在K线图上双击鼠标，可以切换不同的均线类型
• 在K线图的指标区域双击，可以切换不同的指标类型：MACD，RSI，DEMA

关于DataSource对象的更多详细介绍，请参见qteasy文档

创建一个投资策略

qteasy中的所有交易策略都是由qteast.Operator（交易员）对象来实现回测和运行的，Operator对象是一个策略容器，一个交易员可以同时 管理多个不同的交易策略。

queasy提供了两种方式创建交易策略，详细的说明请参见使用教程：

• 使用内置交易策略组合
• 通过策略类自行创建策略

生成一个DMA均线择时交易策略

在这里，我们将使用一个内置的DMA均线择时策略来生成一个最简单的大盘择时交易系统。所有内置交易策略的清单和详细说明请参见文档。

创建Operator对象时传入参数：strategies='DMA'，可以新建一个DMA双均线择时交易策略。 创建好Operator对象后，可以用op.info()来查看它的信息。

import qteasy as qt

op = qt.Operator(strategies='dma')
op.info()

现在可以看到op中有一个交易策略，ID是dma，我们在Operator层面设置或修改策略的参数 时，都需要引用这个ID。

DMA是一个内置的均线择时策略，它通过计算股票每日收盘价的快、慢两根移动均线的差值DMA与其移动平均值AMA之间的交叉情况来确定多空或买卖点。：

使用qt.built_ins()函数可以查看DMA策略的详情，例如：

qt.built_ins('dma')

得到：

 DMA择时策略

    策略参数：
        s, int, 短均线周期
        l, int, 长均线周期
        d, int, DMA周期
    信号类型：
        PS型：百分比买卖交易信号
    信号规则：
        在下面情况下产生买入信号：
        1， DMA在AMA上方时，多头区间，即DMA线自下而上穿越AMA线后，输出为1
        2， DMA在AMA下方时，空头区间，即DMA线自上而下穿越AMA线后，输出为0
        3， DMA与股价发生背离时的交叉信号，可信度较高

    策略属性缺省值：
    默认参数：(12, 26, 9)
    数据类型：close 收盘价，单数据输入
    采样频率：天
    窗口长度：270
    参数范围：[(10, 250), (10, 250), (8, 250)]
    策略不支持参考数据，不支持交易数据

在默认情况下，策略由三个可调参数：(12,26,9), 但我们可以给出任意大于2小于250的三个整数作为策略的参数，以适应不同交易活跃度的股票、或者适应 不同的策略运行周期。

回测并评价交易策略的性能表现

queasy可以使用历史数据回测策略表现并输出图表如下：

使用默认参数回测刚才建立的DMA策略在历史数据上的表现，可以使用op.run()。

res = op.run(
        mode=1,                         # 历史回测模式
        asset_pool='000300.SH',         # 投资资产池
        asset_type='IDX',               # 投资资产类型
        invest_cash_amounts=[100000],   # 投资资金
        invest_start='20220501',        # 投资回测开始日期
        invest_end='20221231',          # 投资回测结束日期
        cost_rate_buy=0.0003,           # 买入费率
        cost_rate_sell=0.0001,          # 卖出费率
        visual=True,                    # 打印可视化回测图表
        trade_log=True                  # 打印交易日志
)

输出结果如下：

     ====================================
     |                                  |
     |       BACK TESTING RESULT        |
     |                                  |
     ====================================

qteasy running mode: 1 - History back testing
time consumption for operate signal creation: 4.4 ms
time consumption for operation back looping:  82.5 ms

investment starts on      2022-05-05 00:00:00
ends on                   2022-12-30 00:00:00
Total looped periods:     0.7 years.

-------------operation summary:------------
Only non-empty shares are displayed, call 
"loop_result["oper_count"]" for complete operation summary

          Sell Cnt Buy Cnt Total Long pct Short pct Empty pct
000300.SH    6        6      12   56.4%      0.0%     43.6%   

Total operation fee:     ¥      257.15
total investment amount: ¥  100,000.00
final value:              ¥  105,773.09
Total return:                     5.77% 
Avg Yearly return:                8.95%
Skewness:                          0.58
Kurtosis:                          3.54
Benchmark return:                -3.46% 
Benchmark Yearly return:         -5.23%

------strategy loop_results indicators------ 
alpha:                            0.142
Beta:                             1.003
Sharp ratio:                      0.637
Info ratio:                       0.132
250 day volatility:               0.138
Max drawdown:                    11.92% 
    peak / valley:        2022-08-17 / 2022-10-31
    recovered on:         Not recovered!

===========END OF REPORT=============

交易策略的参数调优

交易策略的表现与参数有关，如果输入不同的参数，策略回报相差会非常大。qteasy可以用多种不同的优化算法，帮助搜索最优的策略参数，

要使用策略优化功能，需要设置交易策略的优化标记opt_tag=1，并配置环境变量mode=2即可:

op.set_parameter('dma', opt_tag=1)
res = op.run(mode=2,                    # 优化模式
             opti_start='20220501',     # 优化区间开始日期
             opti_end='20221231',       # 优化区间结束日期
             test_start='20220501',     # 测试区间开始日期
             test_end='20221231',       # 测试区间结束日期
             opti_sample_count=1000,    # 优化样本数量
             visual=True,               # 打印优化结果图表
             parallel=False)            # 不使用并行计算

qteasy将在同一段历史数据（优化区间）上反复回测，找到结果最好的30组参数，并把这30组参数在另一段历史数据（测试区间）上进行独立测试，并显 示独立测试的结果：

==================================== 
|                                  |
|       OPTIMIZATION RESULT        |
|                                  |
====================================

qteasy running mode: 2 - Strategy Parameter Optimization

... # 省略部分输出

# 以下是30组优化的策略参数及其结果（部分结果省略）
    Strategy items Sell-outs Buy-ins ttl-fee     FV      ROI  Benchmark rtn MDD 
0     (35, 69, 60)     1.0      2.0    71.45 106,828.20  6.8%     -3.5%     9.5%
1   (124, 104, 18)     3.0      2.0   124.86 106,900.59  6.9%     -3.5%     7.4%
2   (126, 120, 56)     1.0      1.0    72.38 107,465.86  7.5%     -3.5%     7.5%
...
27   (103, 84, 70)     1.0      1.0    74.84 114,731.44 14.7%     -3.5%     8.8%
28  (143, 103, 49)     1.0      1.0    74.33 116,453.26 16.5%     -3.5%     4.3%
29   (129, 92, 56)     1.0      1.0    74.55 118,811.58 18.8%     -3.5%     4.3%

===========END OF REPORT=============

将优化后的参数应用到策略中，并再次回测，可以看到结果明显提升：

op.set_parameter('dma', pars=(143, 99, 32))
res = op.run(
        mode=1,                         # 历史回测模式
        asset_pool='000300.SH',         # 投资资产池
        asset_type='IDX',               # 投资资产类型
        invest_cash_amounts=[100000],   # 投资资金
        invest_start='20220501',        # 投资回测开始日期
        invest_end='20221231',          # 投资回测结束日期
        cost_rate_buy=0.0003,           # 买入费率
        cost_rate_sell=0.0001,          # 卖出费率
        visual=True,                    # 打印可视化回测图表
        trade_log=True                  # 打印交易日志

结果如下：

关于策略优化结果的更多解读、以及更多优化参数的介绍，请参见详细文档

部署并开始交易策略的实盘运行

qteasy提供了在命令行环境中运行的一个简单实盘交易程序，在配置好Operator对象并设置好策略后，自动定期运行、下载实时数据并根据策略结果生成交易指令，模拟交易过程并记录交易结果。

在Operator中设置好交易策略，并配置好交易参数后，可以直接启动实盘交易：

import qteasy as qt

# 创建一个交易策略alpha
alpha = qt.get_built_in_strategy('ndayrate')  # 创建一个N日股价涨幅交易策略

# 设置策略的运行参数
alpha.strategy_run_freq = 'd'  # 每日运行
alpha.data_freq = 'd' # 策略使用日频数据
alpha.window_length = 20  # 数据窗口长度
alpha.sort_ascending = False  # 优先选择涨幅最大的股票
alpha.condition = 'greater'  # 筛选出涨幅大于某一个值的股票
alpha.ubound = 0.005  # 筛选出涨幅大于0.5%的股票
alpha.sel_count = 7  # 每次选出7支股票

# 创建一个交易员对象，运行alpha策略
op = qt.Operator(alpha, signal_type='PT', op_type='step')

# 设置策略运行参数
# 交易股票池包括所有的银行股和家用电器股
asset_pool = qt.filter_stock_codes(industry='银行, 家用电器', exchange='SSE, SZSE')

qt.configure(
        mode=0,  # 交易模式为实盘运行
        asset_type='E',  # 交易的标的类型为股票
        asset_pool=asset_pool,  # 交易股票池为所有银行股和家用电器股
        trade_batch_size=100,  # 交易批量为100股的整数倍
        sell_batch_size=1,  # 卖出数量为1股的整数倍
        live_trade_account_id=1,  # 实盘交易账户ID
        live_trade_account='user name',  # 实盘交易用户名
)

qt.run(op)

此时qteasy会启动一个Trader Shell命令行界面，同时交易策略会自动定时运行，运行的参数随QT_CONFIG而定。启动TraderShell后，所有交易相关的重要信息都会显示在console中：

此时控制台上会显示当前交易执行状态：

• 当前日期、时间、运行状态
• 产生的交易信号和交易订单
• 交易订单的成交情况
• 账户资金变动情况
• 账户持仓变动情况
• 开盘和收盘时间预告等

在TraderShell运行过程中可以随时按Ctrl+C进入Shell选单：

Current mode interrupted, Input 1 or 2 or 3 for below options: 
[1], Enter command mode; 
[2], Enter dashboard mode. 
[3], Exit and stop the trader; 
please input your choice: 

此时按1可以进入Interactive模式（交互模式）。在交互模式下，用户可以在(QTEASY)命令行提示符后输入 命令来控制交易策略的运行：

在命令行模式下可以与TraderShell实现交互，操作当前账户，查询交易历史、修改状态等：

• pause / resume: 暂停/重新启动交易策略
• change: 修改当前持仓和现金余额
• positions: 查看当前持仓
• orders: 查看当前订单
• history: 查看历史交易记录
• exit: 退出TraderShell
• ... 更多TraderShell命令参见QTEASY文档