使用Matlab進行國內期貨交易 作者：伍侃

第一節國內期貨櫃臺系統介紹

綜合交易平臺CTP：

上海期貨信息技術有限公司（上海期貨交易所旗下子公司）開發的期貨經紀業務管理系統。在API的設計、業務模式、開放性上都比國內其它系統走得更遠，大部分期貨公司都支持CTP，目前已經是國內期貨程序化交易接入的事實標準。同時上期技術在證券API上也做了一定的工作，證券接口也已經發布。

金仕達：

市場佔有率極高的櫃檯系統，最初僅有B2B網關，用戶接入時必須同期貨公司商談，並在期貨公司機房內網架設服務器。在2012年時發佈了B2C版KSFT_API，與CTP接口相似，僅在一些開發細節上有所區別，直接減少了用戶的遷移成本。目前大部分公司同時支持金仕達和CTP，不過存在的問題是出入金不便。CTP沒有提供次席的快速出入金的方案，而金仕達方也不提供，最終在主席系統的選項上，期貨公司必須得做出選擇，目前有部分期貨公司正醞釀將主席切換成CTP。

易勝：

由易勝信息技術有限公司（鄭州商品交易所期下子公司）開發，提供了行情與交易接口，目前僅有部分期貨公司部署了對應的程序化交易模塊。易勝API最大的優點是提供了部分歷史數據，這應當時是爲了滿足他們的程序化交易客戶端所提供的功能，缺點是要開發時得申請授權認證碼，這限制了不少開發者。

飛創信息X-Speed：

大連飛創信息技術有限公司（大連商品交易所旗下子公司）也提供了交易與行情的API，但目前成熟度不夠，使用者少。

恆生：

專業的同時提供了證券、期貨經紀業務解決方案的提供商，普及面也很廣。基金公司等大型機構都有風險控制需求，而恆生在這方面做得不錯，但目前沒有推出面向普通客戶的交易接口。

第二節開發前準備

CTP_API官方下載地址爲：http://202.109.110.121/api/

實際上此地址少有人維護，如想要最新版，還是得找CTP_API的官方QQ羣，一般羣共享有最新版的API及相關的文檔，強烈建議提前將文檔細讀幾遍。最關鍵的兩個文檔是《綜合交易平臺API技術開發指南》、《綜合交易平臺API特別說明》。

 

提供的CTP_API目前有三個版本：Linux x64、Windows x86、iOS。微軟官方已經提到過，在64位進程中不能加載32位的dll，同理一個32位進程也不能加載一個64位dll。所以在Windows平臺下采用一般的dll調用方式也就被限制在了主程序爲32位程序。其實，分別使用32位和64位兩個進程通訊的方式能解決這個問題。

 

在這，我們使用dll調用的方式。先確保自己安裝的是32位的Matlab，如果你是在64位Windows上直接安裝，默認是安裝的64位系統，請進入到Matlab的安裝目錄，找到bin/win32下的setup.exe進行安裝。

第三節各種對接方式

1. MEX版接口

運行效率最高，但開發起來工作量大，要做大量的數據結構轉換。目前已經有公司或個人推出了MEX版。

2. 進程間通訊

這種方式比較靈活，對接64位平臺或者跨操作系統、跨主機都是沒有問題的，但在運行效率上略爲遜色。已經有網友提供了通用版本接口，即可以Matlab調用，也可以R語言調用。

3. COM版接口

COM接口在Windows平臺下還是有一定的使用範圍的，Matlab、Excel等都可以對接COM接口，目前網上可以下載到上海匯朋提供的盈佳COM接口。網址：http://www.winnerfutures.com.cn/

4. Java版接口

目前已經有少量網友開源了Java對接CTP的接口，但Matlab對接Java接口的還沒有推出。同時轉換的技術也有多種，如JNA、BridJ。

網址：      https://github.com/QuantBox/CTP/tree/master/Java-CTP，JNA版

http://download.csdn.net/detail/vcfriend/5054163，BridJ版

5. NET版接口

NET版對接CTP的接口是百花齊放，版本比較多，網上目前比較知名的版本有

海風版：最早開源出來的C#版接口之一，P/Invoke封裝

馬不停蹄版：C++/CLI版封裝 http://ishare.iask.sina.com.cn/f/34438582.html

LumenXH版：https://github.com/LumenXH/，P/Invoke封裝

QuantBox版：https://github.com/QuantBox/CTP，也是使用了P/Invoke封裝，但對API做了自己的細節處理。

第四節 C#版對接原理

使用.NET版的好處就是省事，這麼多款.NET版，選一款能對接Matlab，使用簡單，自己能理解的代碼庫就成。

如何判斷是否能對接Matlab呢？一般異步通知有兩種方式：一種是偏底層的函數回調，一種是偏高層的事件通知。

1. 函數回調。C#版接口不用修改，直接用P/Invoke的方式，將函數句柄直接通過賦值的方式傳給最底層的C接口。可惜，實際測試行不通。表面上運行正常，能輸出行情數據，但過不了十幾秒Matlab就閃退。推斷原因是回調函數被Matlab清理回收了，C層記錄的函數據句柄在運行十幾秒後就無效了。
2. 事件通知。此方式也有必須注意的地方。Matlab支持addlistener，但直接模仿上面的回調函數的參數接口進行調用會報錯，最下面的說明了爲何會報錯。http://www.mathworks.cn/cn/help/matlab/matlab_external/working-with-net-events-in-matlab.html

即事件所使用的委託的簽名必需要用指定的格式：兩個參數，第一個參數是object sender，而第二個參數必需繼承於.NET的EventArgs類。

檢查這些C#版的接口，只要是指定格式的委託簽名就可以了。

第五節 QuantBox版項目介紹

在這我只介紹QuantBox版，因爲這個版本是本人開發並開源的，對它的瞭解最清楚。

首先介紹下這個項目，此項目最初是爲了對接國外一款非常有名的軟件——OpenQuant的程序化交易平臺而做的前期工作，同時爲對接其它語言做了預留。

由於OpenQuant插件開發是用的C#，爲了滿足項目要求，首先得有C#版接口，考慮到還要爲其它語言做準備，一定得有C版接口。當時網絡上沒有C版接口開源，附屬在一些C#版接口中的C版在對接其它語言時又不夠方便，故C層與C#層另行開發。

有部分網友希望我們能提供Matlab版，因實際我們生產環境中並不使用它進行交易，沒有編寫MEX版的動力。不過通過研究，使用了更簡化的方式滿足了大家的要求，也就是上一節提到的C#版與Matlab版對接原理。

Java版也是在網友的期盼中誕生的，當初是考慮到C#版對接Matlab的方案只能在Windows下用，推出Java版對接Matlab的方案就能在Linux中用了。可惜Java版的測試能用，但Java對接Matlab的方案目前沒解決。

第六節 C版的特點

C版本的特點是沒有直接將C++版本的接口進行轉換，而是做了一定的處理。加上這些處理的理由很充分，就是簡化邏輯，讓其它語言對接CTP時能更簡單。

首先我們來看CTP接口開發要注意哪些關鍵地方，在其它網友公佈的直接接口轉換的封裝，都要自行處理這些繁瑣細節，但本人提供的C版都進了屏蔽。

1. 請求ID，同一會話中嚴格單調遞增
2. 報單引用，同一會話中嚴格單調遞增
3. 發送請求流控，如果有在途的查詢,不允許發新的查詢。1秒鐘最多允許發送1個查詢。
4. 部分期貨公司要求先驗證客戶端授權然後才能登錄
5. 登錄成功後必須要結算單確認後才能下單
6. 行情與交易的流文件同目錄可能引起數據紊亂
7. 接收到的響應需立即處理，不然會阻塞後面的數據接收

 

主要添加的功能如下：

1. 發送隊列：報單、撤單直接發送，而其它的請求都先添加到發送隊列，由發送線程去發送，發送失敗後自動延時重發。解決了CTP有流控的問題。
2. 接收隊列：收到響應後，直接存到隊列中，立即返回，然後其它線程從隊列中取。解決用戶代碼用時過久產生未知錯誤的問題。
3. 維護請求ID與報單引用，自動加鎖，不再糾結於細節，不會出現重複報單。
4. 自動進行連接、客戶端授權、登錄認證、結算單確認等工作。保證用戶登錄成功後就能直接下單。
5. 斷線重連後，行情與交易能重新登錄認證，其中行情接口還能自動訂閱斷線前已經訂閱的行情。
6. 對行情與交易流文件自動分目錄，解決數據紊亂問題

第七節監控軟件的使用

在介紹Matlab對接.NET前，一定得先介紹監控軟件，否則在下一節要介紹的開發上完全是在摸黑。

能實現監控的原理是：

1. CTP_API支持同一賬號多次登錄，目前期貨公司大多設置的是同時最大6個會話登錄
2. 委託回報與成交回報等流會發向所有會話

所以在程序化交易時，另用一款比較好的手動交易軟件來監控是不錯的方式。可以查看委託狀態、委託價、成交回報等信息，方便查找錯誤。目前推薦使用快期。

同時，我們對接CTP平臺需要服務器的配置信息，在快期目錄下有brokers.xml，其中有三樣東西最重要：經紀商編號(BrokerID)，行情服務器地址（MarketData）、交易服務器地址(Trading)。

這個地方要注意，不管brokers.xml中地址如何寫，地址開頭沒有“tcp://”，實際使用CTP_API時就得補上，如果以“udp://”開頭，改成“tcp://”也能正常使用，在下一節的代碼中有模擬盤的地址示例。

第八節 Matlab對接期貨接口

https://github.com/QuantBox/CTP/tree/master/Matlab-DotNet

請保證相關文件都是最新的。

thostmduserapi.dll、thosttraderapi.dll來自於上期技術

QuantBox.C2CTP.dll來自於C版接口

QuantBox.CSharp2CTP.dll來自於C#版接口

 

test.m是程序入口，做了以下工作

1. 導入C#庫
2. 創建行情對象、交易對象的實例
3. 註冊事件
4. 登錄
5. 退出（已經註釋，沒有執行，需手工輸入退出）

 

%% 導入C#庫，請按自己目錄進行調整

cd 'D:\wukan\Documents\GitHub\CTP\Matlab-DotNet\test\'

NET.addAssembly(fullfile(cd,'QuantBox.CSharp2CTP.dll'));

import QuantBox.CSharp2CTP.*;

%% 行情

global md;

md =  MdApiWrapper();

addlistener(md,'OnConnect',@OnMdConnect);

addlistener(md,'OnDisconnect',@OnMdDisconnect);

addlistener(md,'OnRtnDepthMarketData',@OnRtnDepthMarketData);

md.Connect('D:\',... %行情流文件路徑

    'tcp://27.115.78.35:41213',... %行情服務器地址

    '1009',... %經紀公司代碼

    '123456',... %用戶代碼

    '888888'); %密碼

%% 交易

global td;

td = TraderApiWrapper();

addlistener(td,'OnConnect',@OnTdConnect);

addlistener(td,'OnDisconnect',@OnTdDisconnect);

addlistener(td,'OnRtnOrder',@OnRtnOrder);

td.Connect('D:\',... %交易流文件路徑

    'tcp://27.115.78.35:41205',... %交易服務器地址

    '1009',... %經紀公司代碼

    '00000015',... %用戶代碼

    '123456',... %密碼

    THOST_TE_RESUME_TYPE.THOST_TERT_QUICK,... %流重傳方式

    '',... %用戶端產品信息

    ''); %認證碼

%% 退出

% md.Disconnect() %行情退出

% td.Disconnect() %交易退出

 

對以上的部分參數做下說明，特別是交易比行情要多了三個參數。

第二個參數是服務器的地址，目前，行情服務器輸入錯誤的用戶名和密碼也能登錄。

第三個參數，經紀公司代碼是用來區分各家公司時使用，當初的CTP設計時考慮了一臺服務器上同時多家期貨公司同時工作。

 

交易的第六個參數是流重傳方式。

流重傳方式有三種：

public enum THOST_TE_RESUME_TYPE

{

    THOST_TERT_RESTART = 0, //從本交易日重傳

    THOST_TERT_RESUME, //從上次收到的續傳

    THOST_TERT_QUICK //只傳送登錄後的內容

};

其實這些重傳方式的進度維護需要生成一些臨時文件，記錄已經傳到了第幾條數據，具體如何實現的CTP接口已經向我們屏蔽，用戶只要需要知道如何使用。第一個參數就是流文件路徑，在此不用擔心行情與交易的流相互影響。

第七個參數用戶端產品信息，用戶可以用來標識軟件產品

第八個參數認證碼，只有在期貨公司要求並分配認證碼後才能填寫，需要與用戶端產品信息配合使用。

 

addlistener是Matlab提供的註冊事件的方法，第一個參數是需要註冊事件的對象，第二個參數是事件名，第三個參數是處理函數。

 

對於TraderApiWrapper到底支持哪些事件呢？

https://github.com/QuantBox/CTP/blob/master/CSharp-CTP/src/QuantBox.CSharp2CTP/TraderApiWrapper.cs

源碼中有詳細的事件列表。其實CTP還提供了很多功能，由於目前只是實現自己的簡單程序化工具並用不到那些功能，所以並沒有提供對應的事件支持。用戶可以參與開原項目，一同完善。

public event OnConnectHander OnConnect;

public event OnDisconnectHander OnDisconnect;

public event OnErrRtnOrderActionHander OnErrRtnOrderAction;

public event OnErrRtnOrderInsertHander OnErrRtnOrderInsert;

public event OnRspErrorHander OnRspError;

public event OnRspOrderActionHander OnRspOrderAction;

public event OnRspOrderInsertHander OnRspOrderInsert;

public event OnRspQryDepthMarketDataHander OnRspQryDepthMarketData;

public event OnRspQryInstrumentHander OnRspQryInstrument;

public event OnRspQryInstrumentCommissionRateHander OnRspQryInstrumentCommissionRate;

public event OnRspQryInstrumentMarginRateHander OnRspQryInstrumentMarginRate;

public event OnRspQryInvestorPositionHander OnRspQryInvestorPosition;

public event OnRspQryInvestorPositionDetailHander OnRspQryInvestorPositionDetail;

public event OnRspQryOrderHander OnRspQryOrder;

public event OnRspQryTradeHander OnRspQryTrade;

public event OnRspQryTradingAccountHander OnRspQryTradingAccount;

public event OnRtnInstrumentStatusHander OnRtnInstrumentStatus;

public event OnRtnOrderHander OnRtnOrder;

public event OnRtnTradeHander OnRtnTrade;

OnConnect、OnDisconnect是行情與交易都支持的事件。但在實際使用時還是有區別的。

交易有可能要進行客戶端認證，所以可能出現與客戶端認證有關的狀態E_authing、E_authed

只有結算單確認後才能下單，所以交易的最後狀態不是E_logined，而是E_confirmed。

//自己定義的

public enum ConnectionStatus

{

    E_uninit,             //未初始化

    E_inited,             //已經初始化

    E_unconnected,        //連接已經斷開

    E_connecting, //連接中

    E_connected, //連接成功

    E_authing,            //授權中

    E_authed,             //授權成功

    E_logining,           //登錄中

    E_logined,            //登錄成功

    E_confirming, //確認中

    E_confirmed, //已經確認

    E_conn_max            //最大值

};

OnMdConnect.m文件

function OnMdConnect(sender,arg)

% 交易連接回報

% 行情狀態到E_logined就表示登錄成功

if arg.result == QuantBox.CSharp2CTP.ConnectionStatus.E_logined

    global md;

         % 訂閱行情，支持","和";"分隔

    md.Subscribe('IF1305;IF1306,IF1309;IF1312');

end

end

 

OnTdConnect.m文件

function OnTdConnect(sender,arg)

% 交易連接回報

% 交易狀態到E_confirmed就表示登錄並確認成功

if arg.result == QuantBox.CSharp2CTP.ConnectionStatus.E_confirmed

    global td;

    % 下單

    td.SendOrder('IF1309',... %合約

        QuantBox.CSharp2CTP.TThostFtdcDirectionType.Buy,... %買賣

        '0',... %開平標記

        '1',... %投機套保標記

        1,... %數量

        2250,... %價格

        QuantBox.CSharp2CTP.TThostFtdcOrderPriceTypeType.LimitPrice,... %價格類型

        QuantBox.CSharp2CTP.TThostFtdcTimeConditionType.GFD,... %時間類型

        QuantBox.CSharp2CTP.TThostFtdcContingentConditionType.Immediately,... %條件類型

        0);

end

end

下單接口比較複雜，我們這在登錄後立即發送一單

狀態爲已確認後，開始可以下單。

 

第一個參數是合約名，區分大小寫，如果不清楚合約名可以查看快期軟件中的“合約列表”。

第二個參數是買賣標記，只有兩種選擇，買/賣。

第三個參數是組合開平標記，第四個參數是組合投機套保標記。

組合開平標記和組合投機套保標記的寫法有些特別，CTP支持組合單，組合單至少由兩腿組成，如何區分每腿的開平與投保呢？那就是用的組合開平與組合投保了，第一個字符就標記的第一腿，第二個字符標示的第二腿，以此類推。

 

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////

///TFtdcOffsetFlagType是一個開平標誌類型

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////

///開倉

#define THOST_FTDC_OF_Open '0'

///平倉

#define THOST_FTDC_OF_Close '1'

///強平

#define THOST_FTDC_OF_ForceClose '2'

///平今

#define THOST_FTDC_OF_CloseToday '3'

///平昨

#define THOST_FTDC_OF_CloseYesterday '4'

///強減

#define THOST_FTDC_OF_ForceOff '5'

///本地強平

#define THOST_FTDC_OF_LocalForceClose '6'

typedef char TThostFtdcOffsetFlagType;

 

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////

///TFtdcHedgeFlagType是一個投機套保標誌類型

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////

///投機

#define THOST_FTDC_HF_Speculation '1'

///套利

#define THOST_FTDC_HF_Arbitrage '2'

///套保

#define THOST_FTDC_HF_Hedge '3'

typedef char TThostFtdcHedgeFlagType;

 

目前普通客戶開通的賬戶只能下投機，所以第四個參數直接使用"11"最省事。

而第三個參數使用起來比較麻煩，因爲上交所專門區分了平今與平昨，使用錯了會提示平倉數不足。

第六個參數是價格，價格必需是最小价格變動單位的整數倍，不能超過漲跌停價

第七個參數是價格類型，接口預留了大量的類型，但交易所只部分支持，目前僅使用兩種價格類型即可，限價與市價，上海不支持市價單，中金股指兩個遠月不支持市價。

 

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////

///TFtdcOrderPriceTypeType是一個報單價格條件類型

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////

///任意價

#define THOST_FTDC_OPT_AnyPrice '1'

///限價

#define THOST_FTDC_OPT_LimitPrice '2'

///最優價

#define THOST_FTDC_OPT_BestPrice '3'

///最新價

#define THOST_FTDC_OPT_LastPrice '4'

///最新價浮動上浮1個ticks

#define THOST_FTDC_OPT_LastPricePlusOneTicks '5'

///最新價浮動上浮2個ticks

#define THOST_FTDC_OPT_LastPricePlusTwoTicks '6'

///最新價浮動上浮3個ticks

#define THOST_FTDC_OPT_LastPricePlusThreeTicks '7'

///賣一價

#define THOST_FTDC_OPT_AskPrice1 '8'

///賣一價浮動上浮1個ticks

#define THOST_FTDC_OPT_AskPrice1PlusOneTicks '9'

///賣一價浮動上浮2個ticks

#define THOST_FTDC_OPT_AskPrice1PlusTwoTicks 'A'

///賣一價浮動上浮3個ticks

#define THOST_FTDC_OPT_AskPrice1PlusThreeTicks 'B'

///買一價

#define THOST_FTDC_OPT_BidPrice1 'C'

///買一價浮動上浮1個ticks

#define THOST_FTDC_OPT_BidPrice1PlusOneTicks 'D'

///買一價浮動上浮2個ticks

#define THOST_FTDC_OPT_BidPrice1PlusTwoTicks 'E'

///買一價浮動上浮3個ticks

#define THOST_FTDC_OPT_BidPrice1PlusThreeTicks 'F'

typedef char TThostFtdcOrderPriceTypeType;

 

第八個參數是時間類型，根據國內交易所的情況，目前支持GFD，IOC

第九、十參數是條件單使用，首先大商所支持止盈止損單，鄭商所支持止損單。

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////

///TFtdcContingentConditionType是一個觸發條件類型

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////

///立即

#define THOST_FTDC_CC_Immediately '1'

///止損

#define THOST_FTDC_CC_Touch '2'

///止贏

#define THOST_FTDC_CC_TouchProfit '3'

///預埋單

#define THOST_FTDC_CC_ParkedOrder '4'

///最新價大於條件價

#define THOST_FTDC_CC_LastPriceGreaterThanStopPrice '5'

///最新價大於等於條件價

#define THOST_FTDC_CC_LastPriceGreaterEqualStopPrice '6'

///最新價小於條件價

#define THOST_FTDC_CC_LastPriceLesserThanStopPrice '7'

///最新價小於等於條件價

#define THOST_FTDC_CC_LastPriceLesserEqualStopPrice '8'

///賣一價大於條件價

#define THOST_FTDC_CC_AskPriceGreaterThanStopPrice '9'

///賣一價大於等於條件價

#define THOST_FTDC_CC_AskPriceGreaterEqualStopPrice 'A'

///賣一價小於條件價

#define THOST_FTDC_CC_AskPriceLesserThanStopPrice 'B'

///賣一價小於等於條件價

#define THOST_FTDC_CC_AskPriceLesserEqualStopPrice 'C'

///買一價大於條件價

#define THOST_FTDC_CC_BidPriceGreaterThanStopPrice 'D'

///買一價大於等於條件價

#define THOST_FTDC_CC_BidPriceGreaterEqualStopPrice 'E'

///買一價小於條件價

#define THOST_FTDC_CC_BidPriceLesserThanStopPrice 'F'

///買一價小於等於條件價

#define THOST_FTDC_CC_BidPriceLesserEqualStopPrice 'H'

typedef char TThostFtdcContingentConditionType;

 

使用Immediately時即普通報單，使用LastPriceGreaterThanStopPrice一類的將按第十個參數的止損價進行觸發。

 

SendOrder是有返回值的，就是當前會話的第幾個委託。

 

此報單指令還是很複雜，實盤中使用肯定過於繁瑣，

建議用戶在Matlab層再封一次，可行的封裝方式有：

1. Buy/Sell，僅記錄淨持倉
2. OpenLong/CloseLong、OpenShort/CloseShort，區分了雙向持倉
3. SetPostion，不管操作，只在乎最後持倉
4. ……

 

每個單子在報出後都會有委託回報，在OnRtnOrder中將單子記錄下來，就可以進行撤單了

function OnRtnOrder(sender,arg)

% 委託回報

% 打印內容

disp(arg)

% 在某種情況下撤單，自己考慮各條件

%if arg.pOrder.VolumeTotal>2

    global td;

    % 撤單

    td.CancelOrder(arg.pOrder);

%end

end

 

實際上，實盤中還有更多的工作要做

OnRspOrderInsert:當報單在期貨公司前置機參數檢測出錯時返回，如資金不足等

OnErrRspOrderInset:交易所報單出錯時返回，如不支持的交易指令等

OnRspOrderAction:當撤單在期貨公司前置機參數校驗出錯時返回，如找不到報單

OnErrRspOrderAction:交易所撤單出錯時返回，如報單已經成交等

第九節 Matlab對接證券

證券接口開放性就有些不夠了，金證、金仕達、恆生、根網、頂點都有證券櫃檯，但接口都不向外公開。只有國信證券向公衆提供了FIX接口.2012年下半年，上期技術又打破平靜，推出了CTP證券接口，特別是證券與期貨接口僅僅是類型定義有所區別。直接可以將期貨的代碼略做修改移動到證券。

直接看項目https://github.com/QuantBox/CTPZQ/tree/master/CSharp-CTPZQ即可。