Algorithmic Trading System Example

Noções básicas de negociação algorítmica: conceitos e exemplos Um algoritmo é um conjunto específico de instruções claramente definidas destinadas a realizar uma tarefa ou processo. A negociação algorítmica (negociação automatizada, negociação em caixa preta ou simplesmente negociação de algo) é o processo de utilização de computadores programados para seguir um conjunto definido de instruções para colocar um negócio a fim de gerar lucros a uma velocidade e frequência que é impossível para um Comerciante humano. Os conjuntos de regras definidos baseiam-se em tempo, preço, quantidade ou qualquer modelo matemático. Além de oportunidades de lucro para o comerciante, algo-trading torna os mercados mais líquidos e torna a negociação mais sistemática, excluindo impactos humanos emocionais sobre as atividades de negociação. Suponha que um comerciante segue estes critérios comerciais simples: Compre 50 ações de uma ação quando sua média móvel de 50 dias ultrapassar a média móvel de 200 dias Vender ações da ação quando sua média móvel de 50 dias estiver abaixo da média móvel de 200 dias Usando este conjunto de duas instruções simples, é fácil escrever um programa de computador que irá monitorar automaticamente o preço das ações (e os indicadores de média móvel) e colocar as ordens de compra e venda quando as condições definidas forem atendidas. O comerciante já não precisa de manter um relógio para preços e gráficos vivos, ou põr nas ordens manualmente. O sistema de negociação algorítmica automaticamente faz isso para ele, identificando corretamente a oportunidade de negociação. Algo-trading oferece os seguintes benefícios: Trades executados nos melhores preços possíveis Instant e exata colocação da ordem de comércio (assim altas chances de execução em níveis desejados) Negociações Temporizado corretamente e instantaneamente, para evitar mudanças significativas de preços Custos de transação reduzidos (veja o exemplo de insuficiência de implementação abaixo) Verificações automáticas simultâneas em várias condições de mercado Redução do risco de erros manuais na colocação das operações Backtest o algoritmo, com base em dados históricos e em tempo real reduzidos Reduzido A possibilidade de erros por comerciantes humanos com base em fatores emocionais e psicológicos A maior parte do atual dia algo-negociação é de alta freqüência de negociação (HFT), que tenta capitalizar sobre a colocação de um grande número de ordens a velocidades muito rápidas em vários mercados e múltiplas decisões Parâmetros, com base em instruções pré-programadas. Algo-trading é usado em muitas formas de negociação e atividades de investimento, incluindo: Investidores de médio a longo prazo ou empresas de compra de lado (fundos de pensão , Fundos mútuos, companhias de seguros) que compram em ações em grandes quantidades, mas não querem influenciar os preços das ações com investimentos discretos de grande volume. Os comerciantes de curto prazo e os participantes do lado da venda (fabricantes de mercado, especuladores e arbitradores) beneficiam-se da execução automatizada do comércio além, de algo-negociar ajudas em criar liquidez suficiente para vendedores no mercado. Os comerciantes sistemáticos (seguidores de tendências, comerciantes de pares, fundos de hedge, etc.) acham muito mais eficiente programar suas regras de negociação e deixar o programa trocar automaticamente. A negociação algorítmica proporciona uma abordagem mais sistemática ao comércio ativo do que métodos baseados em intuição ou instinto de comerciantes humanos. Estratégias Algorítmicas de Negociação Qualquer estratégia para negociação algorítmica requer uma oportunidade identificada que seja rentável em termos de ganhos melhorados ou redução de custos. As estratégias de negociação comuns usadas em algo-trading são as seguintes: As estratégias de negociação algorítmicas mais comuns seguem as tendências em médias móveis. Canal breakouts. Movimentos de nível de preços e indicadores técnicos relacionados. Estas são as estratégias mais fáceis e mais simples de implementar através de negociação algorítmica, porque essas estratégias não envolvem fazer previsões ou previsões de preços. Os negócios são iniciados com base na ocorrência de tendências desejáveis. Que são fáceis e simples de implementar através de algoritmos sem entrar na complexidade da análise preditiva. O exemplo acima mencionado de média móvel de 50 e 200 dias é uma tendência popular seguindo a estratégia. Comprar uma ação cotada dual a um preço mais baixo em um mercado e vendê-lo simultaneamente a um preço mais elevado em um outro mercado oferece o diferencial de preço como o lucro sem risco Ou arbitragem. A mesma operação pode ser replicada para ações versus instrumentos de futuros, já que existem diferenciais de preços de tempos em tempos. Implementar um algoritmo para identificar tais diferenciais de preços e colocar as ordens permite oportunidades rentáveis ​​de forma eficiente. Os fundos de índice definiram períodos de reequilíbrio para trazer as suas participações a par com os respectivos índices de referência. Isso cria oportunidades lucrativas para os comerciantes algorítmicos, que capitalizar sobre os negócios esperados que oferecem 20-80 pontos-base de lucros, dependendo do número de ações no fundo de índice, pouco antes do rebalanceamento do fundo índice. Tais negociações são iniciadas através de sistemas de negociação algorítmica para execução atempada e melhores preços. Um monte de modelos matemáticos comprovados, como a estratégia de negociação delta neutro, que permitem negociação na combinação de opções e sua segurança subjacente. Onde os negócios são colocados para compensar deltas positivos e negativos de modo que o delta da carteira seja mantido em zero. A estratégia de reversão média baseia-se na idéia de que os preços altos e baixos de um ativo são um fenômeno temporário que revertem para seu valor médio periodicamente. Identificar e definir uma faixa de preço e algoritmo de implementação com base em que permite que os comércios sejam colocados automaticamente quando o preço do ativo entrar e sair do seu intervalo definido. Volume ponderada estratégia de preço médio quebra uma grande ordem e libera dinamicamente determinados pedaços menores da ordem para o mercado usando os perfis de volume histórico específico do estoque. O objetivo é executar a ordem próxima ao Preço Médio Ponderado pelo Volume (VWAP), beneficiando assim o preço médio. A estratégia de preço médio ponderado pelo tempo rompe uma grande ordem e libera blocos menores determinados dinamicamente da ordem para o mercado usando intervalos de tempo uniformemente divididos entre uma hora de início e uma de fim. O objetivo é executar a ordem perto do preço médio entre o início eo fim, minimizando assim o impacto no mercado. Até que a ordem de negociação seja totalmente preenchida, este algoritmo continua enviando ordens parciais, de acordo com a proporção de participação definida e de acordo com o volume negociado nos mercados. A estratégia de passos relacionados envia ordens a uma percentagem definida pelo utilizador dos volumes de mercado e aumenta ou diminui esta taxa de participação quando o preço da acção atinge níveis definidos pelo utilizador. A estratégia de déficit de implementação visa minimizar o custo de execução de uma ordem, trocando o mercado em tempo real, economizando assim o custo da ordem e beneficiando do custo de oportunidade da execução atrasada. A estratégia vai aumentar a taxa de participação alvo quando o preço das ações se move favoravelmente e diminuí-lo quando o preço das ações se move adversamente. Existem algumas classes especiais de algoritmos que tentam identificar acontecimentos no outro lado. Esses algoritmos de sniffing, usados, por exemplo, por um fabricante de mercado de sell side têm a inteligência interna para identificar a existência de quaisquer algoritmos no lado de compra de uma grande ordem. Essa detecção por meio de algoritmos ajudará o criador de mercado a identificar grandes oportunidades de pedidos e permitir que ele se beneficie ao preencher os pedidos a um preço mais alto. Isso às vezes é identificado como front-running de alta tecnologia. Requisitos técnicos para negociação algorítmica Implementar o algoritmo usando um programa de computador é a última parte, bateu com backtesting. (Para mais sobre negociação de alta freqüência e práticas fraudulentas, consulte: Se você comprar ações on-line, você está envolvido em HFTs. O desafio é transformar a estratégia identificada em um processo informatizado integrado que tenha acesso a uma conta comercial para a colocação de encomendas. São necessários os seguintes: Conhecimento de programação de computadores para programar a estratégia de negociação necessária, programadores contratados ou software de negociação pré-fabricado Conectividade de rede e acesso a plataformas de negociação para colocar as ordens Acesso a feeds de dados de mercado que serão monitorados pelo algoritmo para oportunidades de colocar Ordens A capacidade ea infra-estrutura para backtest o sistema uma vez construído, antes de ir viver em mercados reais Dados históricos disponíveis para backtesting, dependendo da complexidade das regras implementadas no algoritmo Aqui está um exemplo abrangente: Royal Dutch Shell (RDS) está listado em Amsterdam Bolsa de Valores (AEX) e Bolsa de Valores de Londres (LSE). Permite construir um algoritmo para identificar oportunidades de arbitragem. Aqui estão algumas observações interessantes: AEX negocia em Euros, enquanto LSE negocia em libras esterlinas Devido à diferença de hora de uma hora, AEX abre uma hora mais cedo do que LSE, seguido por ambas as trocas que negociam simultaneamente por próximas horas e então negociando somente em LSE durante A última hora à medida que a AEX fecha Podemos explorar a possibilidade de negociação de arbitragem nas ações da Royal Dutch Shell listadas nesses dois mercados em duas moedas diferentes Um programa de computador que pode ler os preços atuais do mercado Alimentações de preços tanto da LSE quanto da AEX A forex rate feed for Taxa de câmbio GBP-EUR Ordem de capacidade de colocação que pode encaminhar a ordem para a troca correta Capacidade de back-testing em feeds de preços históricos O programa de computador deve executar o seguinte: Leia o feed de preços de entrada de ações RDS de ambas as câmaras Usando as taxas de câmbio disponíveis . Converter o preço de uma moeda para outra Se houver uma discrepância de preço suficientemente grande (descontando os custos de corretagem) levando a uma oportunidade lucrativa, então coloque a ordem de compra em câmbio de menor preço e venda na ordem de câmbio mais alta Se as ordens forem executadas como Desejado, o lucro de arbitragem seguirá Simples e Fácil No entanto, a prática de negociação algorítmica não é tão simples de manter e executar. Lembre-se, se você pode colocar um comércio algo-gerado, assim que os outros participantes do mercado. Conseqüentemente, os preços flutuam em milissegundos e até em microssegundos. No exemplo acima, o que acontece se o seu comércio comprar é executado, mas vender o comércio doesnt como os preços de venda mudar no momento em que sua ordem atinge o mercado Você vai acabar sentado com uma posição aberta. Tornando sua estratégia de arbitragem inútil. Há riscos e desafios adicionais: por exemplo, riscos de falha de sistema, erros de conectividade de rede, intervalos de tempo entre ordens de negociação e execução e, o mais importante de tudo, algoritmos imperfeitos. Quanto mais complexo for um algoritmo, o backtesting mais rigoroso é necessário antes de ser colocado em ação. A análise quantitativa do desempenho de um algoritmo desempenha um papel importante e deve ser examinada criticamente. Sua emocionante para ir para a automação auxiliado por computadores com uma noção de fazer dinheiro sem esforço. Mas um deve certificar-se que o sistema é testado completamente e os limites requeridos são ajustados. Os comerciantes analíticos devem considerar a aprendizagem de programação e sistemas de construção por conta própria, para ter certeza de implementar as estratégias certas de forma infalível. O uso cauteloso e o teste completo de algo-trading podem criar oportunidades lucrativas. Um tipo de estrutura de remuneração que os gestores de fundos de hedge normalmente empregam em que parte da remuneração é baseado no desempenho. Uma proteção contra a perda de renda que resultaria se o segurado faleceu. O beneficiário nomeado recebe o. Uma medida da relação entre uma mudança na quantidade demandada de um bem particular e uma mudança em seu preço. Preço. O valor de mercado total do dólar de todas as partes em circulação de uma companhia. A capitalização de mercado é calculada pela multiplicação. Frexit curto para quotFrancês exitquot é um spin-off francês do termo Brexit, que surgiu quando o Reino Unido votou. Uma ordem colocada com um corretor que combina as características de ordem de parada com as de uma ordem de limite. Uma ordem de stop-limite. Arquitetura do sistema de negociação algorítmica Anteriormente, neste blog eu escrevi sobre a arquitetura conceitual de um sistema de negociação algorítmica inteligente, bem como os requisitos funcionais e não funcionais de um sistema de negociação algorítmica de produção. Desde então, eu tenho projetado uma arquitetura de sistema que eu acredito que poderia satisfazer esses requisitos arquitetônicos. Neste post vou descrever a arquitetura seguindo as diretrizes da ISOIECIEEE 42010 sistemas e arquitetura de engenharia de software descrição padrão. De acordo com este padrão, uma descrição de arquitetura deve: Conter várias visualizações arquitetônicas padronizadas (por exemplo, em UML) e Manter a rastreabilidade entre decisões de projeto e requisitos arquitetônicos Definição de arquitetura de software Ainda não há consenso sobre o que é uma arquitetura de sistemas. No contexto deste artigo, ele é definido como a infra-estrutura dentro da qual componentes de aplicativo que satisfazem requisitos funcionais podem ser especificados, implantados e executados. Os requisitos funcionais são as funções esperadas do sistema e seus componentes. Os requisitos não funcionais são medidas através das quais a qualidade do sistema pode ser medida. Um sistema que satisfaça plenamente os seus requisitos funcionais pode ainda não satisfazer as expectativas se os requisitos não funcionais forem deixados insatisfeitos. Para ilustrar este conceito, considere o seguinte cenário: um sistema de negociação algorítmica que você acabou de comprar construído faz excelentes decisões comerciais, mas é completamente inoperável com as organizações de gestão de riscos e sistemas de contabilidade. Este sistema atenderia às suas expectativas Arquitetura Conceitual Uma visão conceitual descreve conceitos e mecanismos de alto nível que existem no sistema no nível mais alto de granularidade. Nesse nível, o sistema de negociação algorítmica segue uma arquitetura orientada a eventos (EDA) dividida em quatro camadas e dois aspectos arquitetônicos. Para cada camada e aspecto, são usadas arquiteturas e padrões de referência. Os padrões arquitetônicos são estruturas comprovadas e genéricas para a obtenção de requisitos específicos. Os aspectos arquitetônicos são preocupações transversais que abrangem vários componentes. Arquitetura de eventos - uma arquitetura que produz, detecta, consome e reage a eventos. Os eventos incluem movimentos de mercado em tempo real, eventos ou tendências complexas e eventos comerciais, por ex. Submeter um pedido. Este diagrama ilustra a arquitetura conceitual do sistema de negociação algorítmica Arquiteturas de Referência Para usar uma analogia, uma arquitetura de referência é semelhante aos planos para uma parede de suporte de carga. Este blue-print pode ser reutilizado para vários projetos de construção, independentemente de qual edifício está sendo construído, pois satisfaz um conjunto de requisitos comuns. Da mesma forma, uma arquitetura de referência define um modelo contendo estruturas genéricas e mecanismos que podem ser usados ​​para construir uma arquitetura de software concreta que satisfaça requisitos específicos. A arquitetura do sistema de negociação algorítmica utiliza uma arquitetura baseada em espaço (SBA) e um controlador de exibição de modelo (MVC) como referências. Também são usadas boas práticas, como o armazenamento de dados operacionais (ODS), o padrão de transformação e carga de extrato (ETL) e um data warehouse (DW). Model view controller - um padrão que separa a representação da informação da interação do usuário com ela. Arquitetura baseada em espaço - especifica uma infra-estrutura onde unidades de processamento ligeiramente acopladas interagem uns com os outros através de uma memória associativa compartilhada chamada espaço (mostrado abaixo). Visão Estrutural A visão estrutural de uma arquitetura mostra os componentes e sub-componentes do sistema de negociação algorítmica. Ele também mostra como esses componentes são implantados em infra-estrutura física. Os diagramas UML usados ​​nesta visão incluem diagramas de componentes e diagramas de implantação. Abaixo está uma galeria dos diagramas de implantação do sistema de negociação algorítmica global e as unidades de processamento na arquitetura de referência SBA, bem como diagramas de componentes relacionados para cada uma das camadas. Táticas arquitetônicas De acordo com o instituto de engenharia de software uma tática arquitetônica é um meio de satisfazer uma exigência de qualidade, manipulando algum aspecto de um modelo de atributo de qualidade através de decisões de design arquitetônico. Um exemplo simples usado na arquitetura do sistema de negociação algorítmica é a manipulação de um armazenamento de dados operacional (ODS) com um componente de consulta contínua. Este componente analisaria continuamente o ODS para identificar e extrair eventos complexos. As seguintes táticas são usadas na arquitetura: O padrão de disruptor nas filas de evento e ordem Memória compartilhada para filas de evento e ordem Linguagem de consulta contínua (CQL) no ODS Filtragem de dados com o padrão de design de filtro em dados de entrada Algoritmos de evitação de congestionamento em todos (AQM) e notificação de congestionamento explícita Recursos de computação de commodities com capacidade de atualização (escalável) Redundância ativa para todos os pontos de falha únicos Indexação e estruturas de persistência otimizadas no ODS Programar scripts regulares de backup e limpeza de dados para ODS Histórico de transações em todos os bancos de dados Checksums para todas as ordens para detectar falhas Anotar eventos com timestamps para ignorar eventos viciados Regras de validação de ordem, por exemplo Quantidades máximas de comércio Componentes automatizados de comerciantes usam um banco de dados na memória para análise Autenticação em dois estágios para interfaces de usuário conectando-se aos ATs Criptografia em interfaces de usuário e conexões com os ATs Padrão de design de observador para MVC para gerenciar visualizações A lista acima é apenas alguns design Decisões que identifiquei durante o projeto da arquitetura. Não é uma lista completa de táticas. À medida que o sistema está sendo desenvolvido, táticas adicionais devem ser empregadas em vários níveis de granularidade para atender aos requisitos funcionais e não funcionais. Abaixo estão três diagramas que descrevem o padrão de design do disruptor, o padrão de design do filtro e o componente de consulta contínua. Visão Comportamental Esta visão de uma arquitetura mostra como os componentes e camadas devem interagir uns com os outros. Isso é útil ao criar cenários para testar projetos de arquitetura e para entender o sistema de ponta a ponta. Essa visão consiste em diagramas de seqüência e diagramas de atividades. Os diagramas de atividade que mostram o processo interno dos sistemas de negociação algorítmica e como os comerciantes devem interagir com o sistema de negociação algorítmico são mostrados abaixo. Tecnologias e frameworks O passo final na concepção de uma arquitetura de software é identificar tecnologias e frameworks potenciais que poderiam ser usados ​​para realizar a arquitetura. Como princípio geral, é melhor aproveitar as tecnologias existentes, desde que satisfaçam adequadamente os requisitos funcionais e não funcionais. Uma estrutura é uma arquitectura de referência realizada, e. O JBoss é um framework que realiza a arquitetura de referência do JEE. As tecnologias e estruturas a seguir são interessantes e devem ser consideradas quando se implementa um sistema de negociação algorítmica: CUDA - NVidia tem uma série de produtos que suportam alta performance computação financeira modelagem. Pode-se conseguir até 50x melhorias de desempenho na execução de simulações Monte Carlo na GPU em vez da CPU. Apache River - River é um kit de ferramentas usado para desenvolver sistemas distribuídos. Ele tem sido usado como um framework para a construção de aplicativos baseados no padrão SBA Apache Hadoop - no caso de que o log penetrante é um requisito, então o uso de Hadoop oferece uma solução interessante para o problema de grandes dados. O Hadoop pode ser implantado em um ambiente em cluster que suporta tecnologias CUDA. AlgoTrader - uma plataforma de negociação algorítmica de código aberto. AlgoTrader poderia potencialmente ser implantado no lugar dos componentes automatizados do comerciante. FIX Engine - um aplicativo autônomo que suporta os protocolos Financial Information Exchange (FIX) incluindo FIX, FAST e FIXatdl. Embora não seja uma tecnologia ou um framework, componentes devem ser construídos com uma interface de programação de aplicativo (API) para melhorar a interoperabilidade do sistema e seus componentes. Conclusão A arquitetura proposta foi projetada para satisfazer requisitos muito genéricos identificados para sistemas de negociação algorítmicos. Em geral, os sistemas de negociação algorítmicos são complicados por três fatores que variam de acordo com cada implementação: Dependências de sistemas externos de empresa e de troca Desafiando requisitos não funcionais e Evoluindo constrangimentos arquitetônicos A arquitetura de software proposta precisaria ser adaptada caso a caso para Para satisfazer requisitos organizacionais e regulamentares específicos, bem como para superar restrições regionais. A arquitetura do sistema de negociação algorítmica deve ser vista como apenas um ponto de referência para indivíduos e organizações que desejam projetar seus próprios sistemas de negociação algorítmicos. Para obter uma cópia completa e as fontes usadas, faça o download de uma cópia do meu relatório. Obrigado. Não parece possível. Mas é com nossas estratégias de negociação algorítmica Não parece possível. 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Há um risco substancial de perda associado com futuros de negociação e troca de valores negociados em bolsa. A negociação de futuros ea negociação de valores negociados em bolsa envolvem um risco substancial de perda e não é apropriado para todos. Estes resultados são baseados em resultados de desempenho simulados ou hipotéticos que têm certas limitações inerentes. Ao contrário dos resultados mostrados em um registro de desempenho real, esses resultados não representam a negociação real. Além disso, uma vez que estas transacções não foram efectivamente executadas, estes resultados podem ter sub-ou sobre-compensado o impacto, se for o caso, de determinados factores de mercado, como a falta de liquidez. Programas de negociação simulados ou hipotéticos em geral também estão sujeitos ao fato de que eles são projetados com o benefício de retrospectiva. 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