Sangreal BT - Enhanced Vector Backtesting Framework

Sangreal BT是一个为量化策略回测设计的高性能向量化框架。经过全面重构，现在提供更好的性能、可维护性和扩展性，同时保持与现有代码的完全向后兼容性。

✨ 主要特性

🚀 性能优化

• 向量化计算: 高效的向量化收益计算
• 内存优化: 优化的内存使用模式
• 并行处理: 支持多策略并行回测

🏗️ 模块化设计

• 清晰分离: 数据处理、信号生成、收益计算、统计分析模块完全分离
• 接口抽象: 定义了清晰的接口，易于扩展
• 策略模式: 支持自定义策略实现

🛡️ 健壮性

• 全面验证: 输入数据验证和错误处理
• 类型安全: 完整的类型注解
• 异常处理: 详细的错误信息和异常类型

🔄 向后兼容

• 无缝迁移: 现有代码无需修改即可使用
• 渐进升级: 可选择性使用新功能
• 双重支持: 同时支持原有接口和新接口

📦 安装

pip install sangreal-bt

依赖要求：

• pandas >= 1.0
• numpy >= 1.15
• attrs
• addict
• empyrical

🚀 快速开始

使用新的模块化API

import pandas as pd
from sangreal_bt import BacktestEngine, BacktestConfig, PandasDataProvider

# 准备数据
data = pd.DataFrame({
    'date': ['2020-01-01', '2020-01-02', '2020-01-03'] * 3,
    'stockid': ['000001.SZ', '000002.SZ', '000300.SH'] * 3,
    'open': [10.0, 10.1, 10.2, 20.0, 20.1, 20.2, 100.0, 101.0, 102.0],
    'close': [10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 101.0, 102.0, 103.0]
})

# 创建配置
config = BacktestConfig(
    begin_dt=pd.to_datetime('2020-01-01'),
    end_dt=pd.to_datetime('2020-01-03'),
    commission=(0.001, 0.001),  # 0.1%手续费
    benchmark='000300.SH'
)

# 创建数据提供者
data_provider = PandasDataProvider(data)

# 创建回测引擎
engine = BacktestEngine(config)
engine.add_data(data_provider)

# 创建信号
signal = pd.DataFrame({
    '000001.SZ': [0.5, 0.6, 0.4],
    '000002.SZ': [-0.3, -0.2, -0.4],
    '000300.SH': [0.0, 0.0, 0.0]
}, index=pd.date_range('2020-01-01', periods=3))

engine.add_signal(signal)
engine.run()

# 查看结果
print("总收益率:", engine.results.stats.total_return)
print("年化收益率:", engine.results.stats.annual_return)
print("最大回撤:", engine.results.stats.max_drawdown)

# 绘制结果
engine.plot_results()

使用原有接口（完全兼容）

from sangreal_bt import Strategy, DataPandas, Stats
import pandas as pd

# 原有代码无需修改
strategy = Strategy(
    begin_dt="20200101",
    end_dt="20200103",
    commission=(0.001, 0.001)
)

data = DataPandas(data)  # 与之前相同的数据
strategy.adddata(data)

signal = signal_data  # 信号数据
strategy.addsignal(signal)

# 使用新的优化后端
strategy.run(use_new_backend=True)

📊 高级功能

多策略比较

from sangreal_bt import StrategyEngine, BacktestConfig
from sangreal_bt.engine.strategy import MomentumStrategy, MeanReversionStrategy

config = BacktestConfig(
    begin_dt=pd.to_datetime('2020-01-01'),
    end_dt=pd.to_datetime('2020-12-31')
)

engine = StrategyEngine(config)

# 添加多个策略
engine.add_strategy(MomentumStrategy(lookback_period=20))
engine.add_strategy(MeanReversionStrategy(lookback_period=20))

# 运行所有策略
results = engine.run_all(data_provider)

# 比较结果
comparison = engine.compare_strategies()
print(comparison)

# 获取最佳策略
best_strategy, best_value = engine.get_best_strategy('sharpe_ratio')
print(f"最佳策略: {best_strategy}, 夏普比率: {best_value}")

自定义策略

from sangreal_bt.engine.strategy import BaseStrategy

class MyCustomStrategy(BaseStrategy):
    def __init__(self, param1=10, param2=0.5):
        super().__init__("MyCustomStrategy")
        self.param1 = param1
        self.param2 = param2

    def generate_signals(self, data):
        close_prices = data['close']

        # 实现你的策略逻辑
        signals = pd.DataFrame(0.0, index=close_prices.index, columns=close_prices.columns)

        # 示例：简单的移动平均策略
        ma_short = close_prices.rolling(self.param1).mean()
        ma_long = close_prices.rolling(self.param1 * 2).mean()

        signals[ma_short > ma_long] = 1.0
        signals[ma_short < ma_long] = -1.0

        return signals

# 使用自定义策略
strategy = MyCustomStrategy(param1=15)
engine.add_strategy(strategy)

🏗️ 架构设计

模块结构

sangreal_bt/
├── __init__.py          # 主模块，导出公共接口
├── config.py            # 配置管理和常量定义
├── exceptions.py        # 自定义异常类型
├── commons.py           # 向后兼容的常量
├── datafeed/            # 数据处理模块
│   ├── __init__.py
│   └── datafeed.py      # 数据提供者实现
├── signal/              # 信号处理模块
│   ├── __init__.py
│   ├── processor.py     # 信号处理核心逻辑
│   └── transformer.py   # 信号转换工具
├── performance/         # 性能计算模块
│   ├── __init__.py
│   ├── calculator.py    # 收益率计算引擎
│   └── analyzer.py      # 性能分析工具
├── stats/               # 统计分析模块
│   ├── __init__.py
│   └── stats.py         # 统计分析实现
├── engine/              # 回测引擎模块
│   ├── __init__.py
│   ├── backtest.py      # 主回测引擎
│   └── strategy.py      # 策略引擎和示例策略
└── strategy/            # 向后兼容的策略模块
    ├── __init__.py
    └── strategy.py      # 原有Strategy类

🔧 配置选项

BacktestConfig

config = BacktestConfig(
    begin_dt=pd.to_datetime('2020-01-01'),      # 回测开始日期
    end_dt=pd.to_datetime('2020-12-31'),        # 回测结束日期
    matching_type=MatchingType.NEXT_BAR,        # 撮合方式
    commission=CommissionConfig(0.001, 0.001),  # 手续费配置
    fcommission=CommissionConfig(0.0005, 0.0005), # 期货手续费
    fixed_rate=0.04,                            # 无风险利率
    benchmark='000300.SH'                       # 基准代码
)

📈 性能改进

重构后的框架在多个方面都有显著改进：

🧪 测试

运行测试套件：

# 安装测试依赖
pip install pytest pytest-cov

# 运行所有测试
pytest tests/ -v

# 运行测试并生成覆盖率报告
pytest tests/ --cov=sangreal_bt --cov-report=html

📄 许可证

本项目采用 GNU General Public License v3.0 许可证。

🙏 致谢

• 感谢所有贡献者的支持
• 感谢开源社区提供的优秀工具和库
• 特别感谢 empyrical、pandas、numpy 等项目的贡献者

注意: 本框架仅供研究和教育目的使用。在实际交易中使用前，请进行充分的测试和验证。