程式交易系統的 4 個組成與各自的測試方法

目錄

1. 程式交易系統需要哪些組成？
2. 四個組成如何建構與連接？
3. 如何帶著貼近實況的交易成本回測整個系統？
4. 如何用樣本外與推進分析檢驗？
5. 回測與實單結果有什麼差別？
6. 如何監控自動化系統的實單運行？
7. 常見問題
8. 參考文獻

程式交易系統需要哪些組成？

程式交易系統有四個組成：資料、訊號、執行與風險。資料負責準時提供正確的 K 棒；訊號決定何時進出場；執行把訊號變成已知 K 棒上、已知價格的委託；風險決定口數與停止點。先單獨測試各組成，再測整條鏈。

程式交易系統是一組寫好的規則，加上執行這些規則的軟體：讀取價格資料、決定交易、送出委託、限制風險，無須有人逐筆決定。系統像一條鏈，強度取決於最弱的一環。再好的訊號規則，若餵進來的 K 棒遲到，交易的就是已經不存在的價格。委託模組正確但沒有風險規則，會用錯誤的大小送出正確的委託。想先了解這些規則要花多少成本、為什麼多數規則扣除成本後會虧損，請從程式交易的定義與成本讀起。

組成	回答的問題	單獨測試	結果不佳的樣子
資料	K 棒正確、準時嗎？	抽樣比對 K 棒與交易所紀錄；檢查缺口、時區與轉倉日期	缺少交易時段、K 棒時間戳記落在錯誤的小時、把轉倉跳空當成真實行情交易
訊號	什麼時候進場、出場？	單獨帶交易成本回測規則；檢查相鄰設定表現是否相近	某一組設定表現好，相鄰設定卻表現差
執行	什麼委託、什麼價格、哪一根 K 棒？	在同樣的 K 棒上，比對回測成交與模擬交易成交	回測在訊號 K 棒收盤價成交；實單晚一根 K 棒成交，價格也更差
風險	幾口？何時停止？	對照口數與帳戶規模及已驗證的回撤	回測視為正常的回撤，在實單中引發追繳保證金

訊號部分最受關注，但只是四個之一。它可以是電腦能在 K 棒上評估的任何規則：趨勢跟隨、均值回歸、突破或日曆規則。量化交易策略的四大類型與各自的測試方法說明了不同類型之間，測試有哪些變化。另外三個部分少見於策略說明，卻是多數實單失敗的起點。

四個組成如何建構與連接？

四個組成構成一個在每根 K 棒上執行的迴圈，迴圈內各步驟的順序，決定了回測是否誠實。迴圈從 K 棒收盤開始，到成交後更新部位紀錄結束。每一步只讀取前面步驟產生的內容。

1. K 棒 N 收盤。 資料部分收到這根已完成 K 棒的開盤價、最高價、最低價、收盤價與成交量。
2. 資料檢查。 系統確認 K 棒準時到達、沒有缺少欄位，並且接在前一根 K 棒之後。
3. 在 K 棒 N 上計算訊號。 規則只讀取 K 棒 N 與更早的 K 棒，回傳三種狀態之一：做多、做空，或維持現狀。
4. 風險檢查決定口數。 風險部分讀取帳戶規模、目前回撤與未平倉部位，回傳口數，可以是零。
5. 送出委託。 執行部分送出該大小的市價單或停損單。
6. 在 K 棒 N+1 的開盤價成交，更新部位紀錄。 成交價與時間寫入部位紀錄，下一輪風險檢查會讀取它。

下一根 K 棒成交，是指在一根 K 棒收盤時決定，在下一根 K 棒開盤時成交，讓系統永遠不會用到無法成交的價格。若回測在 K 棒 N 的收盤價決定，又在同一個收盤價成交，就是讀到了未來一根 K 棒。上面迴圈的第 6 步，就是把這一點落實的地方。當沖系統要在第 5 步之前多加一個風險步驟：交易時段收盤前先平倉，而交易時段結束時間取自資料部分，而不是交易者電腦上的時鐘。當沖的定義與扣除成本後的檢驗一文說明，這種強制出場對交易筆數有什麼影響。

部位紀錄是多數初學者省略的部分。它是唯一知道系統實際持有什麼的地方，風險檢查與最後一節的監控都從它讀取。沒有它，斷線後重新啟動，系統的帳戶裡有部位，記憶中卻沒有。

如何帶著貼近實況的交易成本回測整個系統？

回測在歷史 K 棒上重播整個迴圈，每一次評估都計入手續費、滑價與下一根 K 棒成交，而不是最後才加上去。滑價是訊號所用價格與委託實際成交價之間的差。若交易成本只加在最後入選的候選策略身上，搜尋就是用任何帳戶都賺不到的數字替候選策略排名，交易最頻繁的策略也會因為錯誤的原因看起來最好。AlphaPrime（Valynox）在每個候選策略的回測中，都計入手續費與滑價並以下一根 K 棒成交，所以搜尋產生的排名已經是扣除這些成本後的結果。

下面這次執行展示了設定到位後，完整系統的報表長什麼樣子。它測試 NQ 日 K 棒，期間 2019-01-02 至 2025-06-30，多空雙向、一口，每筆交易計入 $20 手續費與 $10 滑價。它以 Bipower Jump Ratio 規則作為唯一的進場與出場，沒有停損、停利或濾網：這是以標準指標建立的替代規則，不是對四個組成結構本身的測試。你看到的是從所試 1,024 個中留下的那一個候選策略，依報酬相對回撤挑選。

這份報表有兩點，值得用系統建構者的眼光讀。第一，交易成本設定對 NQ 是貼近實況的：CME 列出 E-mini Nasdaq-100 的最小跳動點為 0.25 指數點，價值 $5.00，所以 $10 的滑價是每筆交易兩個跳動點。交易所可能調整跳動點大小與價值，設定成本前請查最新的合約頁面；免費的期貨合約與損益計算機會顯示主要合約的跳動點大小、每跳動點價值與每點價值。第二，每筆交易計入的 $30 成本，相較於平均每筆損益 $1,866.32，只占一小部分，這代表第一節的平均每筆損益檢驗，通過且還有充裕的餘地。一條毛損益相同、交易筆數卻是十倍的規則，就過不了。

報表沒有顯示的是其他候選策略。留下的那個，是同一段歷史上多次嘗試中的最佳者，而多次嘗試中的最佳者，永遠看起來比一般的好，因為讓它成為最佳的部分原因，是碰巧與這些 K 棒吻合的雜訊。Bailey、Borwein、López de Prado 與 Zhu（2014）指出，這種挑選加成會隨比較的候選數增加而變大，而且即使沒有任何一個候選是人工調過的，勝出者的樣本內數字也會偏高。事後挑出這個候選策略，會讓它的成績偏好看。上面的數字描述的是一條規則在一段歷史上的表現；不是這條規則能賺到的，也不是讀者該預期的。

如何用樣本外與推進分析檢驗？

單次回測無法分辨規律與運氣，所以系統要用搜尋沒碰過的資料評分，先是保留期，再是滾動的推進分析窗口，且通過標準要在看結果前寫好。樣本外資料是搜尋之前先留出、只用來原封不動執行留下的候選策略的那段歷史。推進分析是這樣的測試：在一個窗口上最佳化設定，原封不動地在接著的窗口上執行，往前移動再重複，最後把各測試段接成一條樣本外曲線。Pardo（2008）把這個方法描述為判斷最佳化後的系統曾經是否真能交易、而不只是擬合出來的標準做法。

1. 先寫下通過標準。 決定樣本外交易的最低筆數、必須保留下來的樣本內平均每筆損益比例，以及要有幾個推進分析窗口為正。在任何一次樣本外執行之前，先把這三個數字寫下來。
2. 保留期只執行一次。 留下的候選策略，以同樣的交易成本與下一根 K 棒成交，原封不動地在搜尋沒看過的區段上執行。對照標準，讀取扣除成本後的平均每筆損益與交易筆數。
3. 執行推進分析窗口。 每個窗口在自己的樣本內區段重新最佳化，並在其後的區段測試。數出為正的測試段，並讀取接合後的曲線。
4. 接受或淘汰，不改規則。 沒通過的候選策略，只要你一改，就成了新想法，而新想法要用它沒看過的資料評分。

每看一次樣本外結果，就消耗一部分。Harvey 與 Liu（2015）指出，在同一份資料上比較過許多候選策略之後才讀的結果，必須依背後的檢定次數打折，所以保留期只跑一次，且通過標準要事先固定。窗口怎麼切、需要幾個、接合曲線怎麼讀，見推進分析與你當時真能交易到的唯一回測數字。AlphaPrime 的檢驗步驟中，候選策略只要沒過前一關，就停止後面的檢查，所以能走到後段資料的候選策略寥寥無幾。

回測與實單結果有什麼差別？

實單結果與回測不同，原因都能點名、能衡量，所以在上線之前，就把每個落差的預期大小寫下來，而不是事後才發現。回測對成交、資料與運行時間做了假設，實單系統得自己達成。每項假設都有一個衡量方式，告訴你現實離它多遠。

落差來源	回測的假設	實單的情況	如何衡量落差
成交價	K 棒 N+1 的開盤價加上固定滑價	成交價隨委託大小、時段與消息而變	每筆交易的平均實單成交價減回測成交價，以跳動點計
資料源差異	一份乾淨的歷史序列	實單資料源與歷史資料供應商在 K 棒收盤時間或所納入的逐筆成交上不同	計算同一分鐘內，實單收盤價與歷史收盤價不同的 K 棒數
遺漏或遲到的 K 棒	每根 K 棒都在、且準時	K 棒遲到，訊號晚一根 K 棒觸發，或根本沒觸發	計算回測顯示有、實單系統卻沒執行的訊號數
斷線與重新啟動	系統一直在運行	券商或網路中斷；重新啟動後部位紀錄與帳戶不一致	計算每月重新啟動次數與受影響的交易
手續費與滑價漂移	$20 與兩個跳動點，固定	券商調整費用；波動率放大價差	每季用對帳單上的實單每筆成本，與設定值比較

成交價這一列通常是最大的落差，也最容易衡量。用同樣的 K 棒，把系統與回測並排做模擬交易，得到的實單成交清單，可以逐筆與回測成交清單相減。若平均差距是每邊一個跳動點，而回測假設的是兩個，成本設定偏保守，落差對你有利；若是三個，就提高滑價設定，並在第一口實單之前重新檢驗。演算法交易策略持續有效的檢驗中的五項檢查，也是圍繞同一個想法：測試與帳戶之間的每個差異，都是要衡量的，不是要解釋掉的。

如何監控自動化系統的實單運行？

監控是把實單交易明細與同一批 K 棒的回測交易明細比對，並把實單回撤與依檢驗結果設定的上限比對；成交不一致或回撤越過上限，是停止訊號，不是調整訊號。回測仍在實單 K 棒上並行執行，它是基準。實單系統要在你衡量過的成交落差範圍內，每根 K 棒都與它逐筆吻合，否則就是四個組成中有什麼變了。

三項檢查依固定時程執行：

1. 每天：交易明細比對。 對每筆實單交易，找出同一根 K 棒上的回測交易，比對方向、大小與成交價。一個清單有、另一個沒有的交易，指向資料或執行部分。大小不同，指向風險部分或部位紀錄。
2. 每週：回撤對照上限。 從權益高點計算實單回撤，與上限比較。免費的最大回撤計算機，可對你貼上的任何權益序列計算最大回撤與恢復情況。
3. 每季：成本漂移。 把券商對帳單上每筆交易的手續費與滑價，與回測中的設定比較。

接下來要做的事就在你自己的系統上，今天就可以做：打開你最近一次回測的交易明細，以及同樣兩週內你的模擬或實單帳戶交易明細，逐根 K 棒對齊，寫下以跳動點計的平均成交差距。這一個數字，告訴你回測的滑價設定是否誠實，也是系統持續交易期間，你要執行的監控的第一列。

常見問題

如何測試程式交易系統？

先單獨測試四個組成：把 K 棒與交易所紀錄比對，帶交易成本回測訊號規則，比對回測成交與模擬成交，並對照口數與帳戶。接著，在每次評估都計入手續費、滑價與下一根 K 棒成交的條件下回測整條鏈，用保留期與推進分析窗口替留下的候選策略評分，通過標準事先寫好，並在第一口實單之前，把它與回測並排做模擬交易。

程式交易平台與程式交易系統有什麼差別？

程式交易平台是執行策略、繪製資料圖表並把委託送到券商的軟體環境。程式交易系統是你在上面執行的整套規則與組成：資料檢查、訊號規則、執行邏輯與風險上限。平台提供工具；系統是你用這些工具建構與測試的東西，同一個系統可以為不止一個平台撰寫。

建構程式交易系統需要寫程式嗎？

不需要。策略生成軟體可以把規則構想與參數範圍變成可測試的策略，並把原始碼匯出到交易平台，所以訊號部分無需撰寫程式即可建構。資料、執行與風險部分仍要在你交易的平台上設定與測試，而本文的測試步驟，不論規則是手寫還是生成的，都適用。

實單前應該模擬交易多久？

久到能收集一份可與回測逐筆比對的成交清單，這取決於系統交易的頻率，而非日曆時間。每天交易的系統，數週就能得到可用的成交樣本；每月只交易數次的系統，需要數個月。模擬期在量測出平均成交差距、並依它調整回測的滑價設定後結束。

參考文獻

• Bailey, D. H., Borwein, J., López de Prado, M., & Zhu, Q. J. (2014). Pseudo-Mathematics and Financial Charlatanism: The Effects of Backtest Overfitting on Out-of-Sample Performance. Notices of the American Mathematical Society, 61(5), 458–471.
• Harvey, C. R., & Liu, Y. (2015). Backtesting. The Journal of Portfolio Management, 42(1), 13–28.
• Pardo, R. (2008). The Evaluation and Optimization of Trading Strategies (2nd ed.). John Wiley & Sons.
• CME Group. E-mini Nasdaq-100 Futures Contract Specs. https://www.cmegroup.com/markets/equities/nasdaq/e-mini-nasdaq-100.contractSpecs.html