Backtrader教程:观察者 - 基准测试

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工单 #89 是关于针对资产添加基准测试的。明智的是,人们实际上可能有一个策略,即使积极,也低于简单地跟踪资产所能提供的策略。

backtrader 包括2种不同类型的对象,可以帮助跟踪:

  • Observers

  • Analyzers

Analyzers 领域已经有一个TimeReturn 对象跟踪整个投资组合价值(即:包括现金)的回报演变。

这显然也是一个 Observer,所以在添加一些基准测试的同时,一些工作也使得能够将 Observer 和分析仪插入在一起,这些工作旨在跟踪同样的事情。

注意

ObserversAnalyzers之间的主要区别在于observerslines性质,它记录了每个值,这使得它们适合

s 绘图和即时查找。这当然会消耗内存。

另一方面,Analyzers返回一组结果,get_analysis并且实现可能直到运行结束才提供任何结果。

Analyzers - 基准测试

标准TimeReturn 分析器已扩展为支持跟踪 data feed。输入的2个主要参数:

  • timeframe (默认值: None)如果 None 届时将报告整个回溯测试期间的完整回报

    通过TimeFrame.NoTimeFrame 以考虑整个数据集,没有时间限制

  • data (默认值: None

    引用要跟踪的资产,而不是投资组合价值。

    注意

    此数据必须已添加到具有 addataresampledatacerebro实例中replaydata

更多细节和参数: Analyzers 参考

因此,可以像这样跟踪porftolio每年的回报

import backtrader as bt

cerebro = bt.Cerebro()
cerebro.addanalyzer(bt.analyzers.TimeReturn, timeframe=bt.TimeFrame.Years)

...  # add datas, strategies ...

results = cerebro.run()
strat0 = results[0]

# If no name has been specified, the name is the class name lowercased
tret_analyzer = strat0.analyzers.getbyname('timereturn')
print(tret_analyzer.get_analysis())

如果我们想跟踪数据的返回

import backtrader as bt

cerebro = bt.Cerebro()

data = bt.feeds.OneOfTheFeeds(dataname='abcde', ...)
cerebro.adddata(data)

cerebro.addanalyzer(bt.analyzers.TimeReturn, timeframe=bt.TimeFrame.Years,
                    data=data)

...  # add strategies ...

results = cerebro.run()
strat0 = results[0]

# If no name has been specified, the name is the class name lowercased
tret_analyzer = strat0.analyzers.getbyname('timereturn')
print(tret_analyzer.get_analysis())

如果要跟踪两者,最好是为 analyzers

import backtrader as bt

cerebro = bt.Cerebro()

data = bt.feeds.OneOfTheFeeds(dataname='abcde', ...)
cerebro.adddata(data)

cerebro.addanalyzer(bt.analyzers.TimeReturn, timeframe=bt.TimeFrame.Years,
                    data=data, _name='datareturns')

cerebro.addanalyzer(bt.analyzers.TimeReturn, timeframe=bt.TimeFrame.Years)
                    _name='timereturns')

...  # add strategies ...

results = cerebro.run()
strat0 = results[0]

# If no name has been specified, the name is the class name lowercased
tret_analyzer = strat0.analyzers.getbyname('timereturns')
print(tret_analyzer.get_analysis())
tdata_analyzer = strat0.analyzers.getbyname('datareturns')
print(tdata_analyzer.get_analysis())

Observers - 基准测试

由于后台机制允许在Observers内部使用Analyzers,因此增加了2个新observers

  • TimeReturn

  • Benchmark

两者都使用bt.analyzers.TimeReturn 分析器来收集结果。

与其像上面那样使用代码片段,不如运行一些完整的示例来显示其功能。

观察时间返回

运行:

$ ./observer-benchmark.py --plot --timereturn --timeframe notimeframe

请注意运行选项:

  • --timereturn 告诉样品这样做

  • --timeframe notimeframe 告诉分析器考虑整个数据集,而不考虑时间帧边界。

last绘制的值为-0.26

  • 起始现金(从图表中显而易见)是 50K 货币单位,策略以 36,970 货币单位结束,因此 -26% 价值递减。

遵守基准测试

由于基准测试还将显示时间返回结果,因此让我们运行相同的操作,但基准测试处于活动状态:

$ ./observer-benchmark.py --plot --timeframe notimeframe

嘿 嘿 嘿!!!

  • 策略优于资产:-0.26 vs -0.33

    这不应该是一个值得庆祝的问题,但至少很明显,战略甚至没有资产那么糟糕。

每年向下移动以跟踪事物:

$ ./observer-benchmark.py --plot --timeframe years

小心!

  • 策略 last 值从-0.26-0.27

  • 另一方面,资产显示 last-0.35 (与上述相比 -0.33

价值如此 close 的原因是,从2005年到2006年,战略和基准资产几乎都处于2005年初的起始水准。

切换到较低的时间范围(如周),整个情况会发生变化:

$ ./observer-benchmark.py --plot --timeframe weeks

.. image:: 04-benchmarking-weeks.png

现在:

  • Benchmark observer显示出更加紧张的一面。事情上下移动,因为现在weekly投资组合的回报和数据都被跟踪

  • 由于在一年last周没有交易活跃,资产几乎没有移动,因此last显示的值为0.00(last周之前的last收盘价,25.54样本数据收盘价为 25.55,差异首先在小数点后4点感觉到)

观察基准测试 - 另一个数据

该示例允许针对不同的数据进行基准测试。默认情况下,在使用--benchdata1时针对 Oracle 进行基准测试。考虑整个数据集:--timeframe notimeframe

$ ./observer-benchmark.py --plot --timeframe notimeframe --benchdata1

现在已经很清楚为什么没有理由在上面庆祝:

  • 策略的结果没有改变notimeframe ,并保持在 -26%-0.26

  • 但是,当与另一个数据进行基准测试时,此数据在同一+23% 时期具有(0.23

要么策略需要改变,要么交易另一种资产更好。

总结

现在有两种方法,使用相同的基础代码/计算,来跟踪时间返回和基准测试

  • ObserversTimeReturnBenchmark

  • 分析仪(TimeReturnTimeReturndata参数)

当然,基准测试并不能保证利润,只是比较。

范例用法:

$ ./observer-benchmark.py --help
usage: observer-benchmark.py [-h] [--data0 DATA0] [--data1 DATA1]
                             [--benchdata1] [--fromdate FROMDATE]
                             [--todate TODATE] [--printout] [--cash CASH]
                             [--period PERIOD] [--stake STAKE] [--timereturn]
                             [--timeframe {months,days,notimeframe,years,None,weeks}]
                             [--plot [kwargs]]

Benchmark/TimeReturn Observers Sample

optional arguments:
  -h, --help            show this help message and exit
  --data0 DATA0         Data0 to be read in (default:
                        ../../datas/yhoo-1996-2015.txt)
  --data1 DATA1         Data1 to be read in (default:
                        ../../datas/orcl-1995-2014.txt)
  --benchdata1          Benchmark against data1 (default: False)
  --fromdate FROMDATE   Starting date in YYYY-MM-DD format (default:
                        2005-01-01)
  --todate TODATE       Ending date in YYYY-MM-DD format (default: 2006-12-31)
  --printout            Print data lines (default: False)
  --cash CASH           Cash to start with (default: 50000)
  --period PERIOD       Period for the crossover moving average (default: 30)
  --stake STAKE         Stake to apply for the buy operations (default: 1000)
  --timereturn          Use TimeReturn observer instead of Benchmark (default:
                        None)
  --timeframe {months,days,notimeframe,years,None,weeks}
                        TimeFrame to apply to the Observer (default: None)
  --plot [kwargs], -p [kwargs]
                        Plot the read data applying any kwargs passed For
                        example: --plot style="candle" (to plot candles)
                        (default: None)

代码

from __future__ import (absolute_import, division, print_function,
                        unicode_literals)


import argparse
import datetime
import random

import backtrader as bt


class St(bt.Strategy):
    params = (
        ('period', 10),
        ('printout', False),
        ('stake', 1000),
    )

    def __init__(self):
        sma = bt.indicators.SMA(self.data, period=self.p.period)
        self.crossover = bt.indicators.CrossOver(self.data, sma)

    def start(self):
        if self.p.printout:
            txtfields = list()
            txtfields.append('Len')
            txtfields.append('Datetime')
            txtfields.append('Open')
            txtfields.append('High')
            txtfields.append('Low')
            txtfields.append('Close')
            txtfields.append('Volume')
            txtfields.append('OpenInterest')
            print(','.join(txtfields))

    def next(self):
        if self.p.printout:
            # Print only 1st data ... is just a check that things are running
            txtfields = list()
            txtfields.append('%04d' % len(self))
            txtfields.append(self.data.datetime.datetime(0).isoformat())
            txtfields.append('%.2f' % self.data0.open[0])
            txtfields.append('%.2f' % self.data0.high[0])
            txtfields.append('%.2f' % self.data0.low[0])
            txtfields.append('%.2f' % self.data0.close[0])
            txtfields.append('%.2f' % self.data0.volume[0])
            txtfields.append('%.2f' % self.data0.openinterest[0])
            print(','.join(txtfields))

        if self.position:
            if self.crossover < 0.0:
                if self.p.printout:
                    print('CLOSE {} @%{}'.format(size,
                                                 self.data.close[0]))
                self.close()

        else:
            if self.crossover > 0.0:
                self.buy(size=self.p.stake)
                if self.p.printout:
                    print('BUY   {} @%{}'.format(self.p.stake,
                                                self.data.close[0]))


TIMEFRAMES = {
    None: None,
    'days': bt.TimeFrame.Days,
    'weeks': bt.TimeFrame.Weeks,
    'months': bt.TimeFrame.Months,
    'years': bt.TimeFrame.Years,
    'notimeframe': bt.TimeFrame.NoTimeFrame,
}


def runstrat(args=None):
    args = parse_args(args)

    cerebro = bt.Cerebro()
    cerebro.broker.set_cash(args.cash)

    dkwargs = dict()
    if args.fromdate:
        fromdate = datetime.datetime.strptime(args.fromdate, '%Y-%m-%d')
        dkwargs['fromdate'] = fromdate

    if args.todate:
        todate = datetime.datetime.strptime(args.todate, '%Y-%m-%d')
        dkwargs['todate'] = todate

    data0 = bt.feeds.YahooFinanceCSVData(dataname=args.data0, **dkwargs)
    cerebro.adddata(data0, name='Data0')

    cerebro.addstrategy(St,
                        period=args.period,
                        stake=args.stake,
                        printout=args.printout)

    if args.timereturn:
        cerebro.addobserver(bt.observers.TimeReturn,
                            timeframe=TIMEFRAMES[args.timeframe])
    else:
        benchdata = data0
        if args.benchdata1:
            data1 = bt.feeds.YahooFinanceCSVData(dataname=args.data1, **dkwargs)
            cerebro.adddata(data1, name='Data1')
            benchdata = data1

        cerebro.addobserver(bt.observers.Benchmark,
                            data=benchdata,
                            timeframe=TIMEFRAMES[args.timeframe])

    cerebro.run()

    if args.plot:
        pkwargs = dict()
        if args.plot is not True:  # evals to True but is not True
            pkwargs = eval('dict(' + args.plot + ')')  # args were passed

        cerebro.plot(**pkwargs)


def parse_args(pargs=None):

    parser = argparse.ArgumentParser(
        formatter_class=argparse.ArgumentDefaultsHelpFormatter,
        description='Benchmark/TimeReturn Observers Sample')

    parser.add_argument('--data0', required=False,
                        default='../../datas/yhoo-1996-2015.txt',
                        help='Data0 to be read in')

    parser.add_argument('--data1', required=False,
                        default='../../datas/orcl-1995-2014.txt',
                        help='Data1 to be read in')

    parser.add_argument('--benchdata1', required=False, action='store_true',
                        help=('Benchmark against data1'))

    parser.add_argument('--fromdate', required=False,
                        default='2005-01-01',
                        help='Starting date in YYYY-MM-DD format')

    parser.add_argument('--todate', required=False,
                        default='2006-12-31',
                        help='Ending date in YYYY-MM-DD format')

    parser.add_argument('--printout', required=False, action='store_true',
                        help=('Print data lines'))

    parser.add_argument('--cash', required=False, action='store',
                        type=float, default=50000,
                        help=('Cash to start with'))

    parser.add_argument('--period', required=False, action='store',
                        type=int, default=30,
                        help=('Period for the crossover moving average'))

    parser.add_argument('--stake', required=False, action='store',
                        type=int, default=1000,
                        help=('Stake to apply for the buy operations'))

    parser.add_argument('--timereturn', required=False, action='store_true',
                        default=None,
                        help=('Use TimeReturn observer instead of Benchmark'))

    parser.add_argument('--timeframe', required=False, action='store',
                        default=None, choices=TIMEFRAMES.keys(),
                        help=('TimeFrame to apply to the Observer'))

    # Plot options
    parser.add_argument('--plot', '-p', nargs='?', required=False,
                        metavar='kwargs', const=True,
                        help=('Plot the read data applying any kwargs passed\n'
                              '\n'
                              'For example:\n'
                              '\n'
                              '  --plot style="candle" (to plot candles)\n'))

    if pargs:
        return parser.parse_args(pargs)

    return parser.parse_args()


if __name__ == '__main__':
    runstrat()

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