Design de sistema de negociação de alta freqüência e gerenciamento de processos Design de sistema de negociação de alta freqüência e gerenciamento de processos Conselheiro: Roy E. Welsch. Departamento: Programa de Design e Gestão de Sistemas. Editora: Massachusetts Institute of Technology Data de emissão: 2009 As empresas comerciais hoje em dia são altamente dependentes da mineração de dados, modelagem de computadores e desenvolvimento de software. Os analistas financeiros executam muitas tarefas semelhantes às das indústrias de software e fabricação. No entanto, o setor financeiro ainda não adotou completamente estruturas de engenharia de sistemas de alto padrão e abordagens de gerenciamento de processos que tenham sido bem sucedidas nas indústrias de software e fabricação. Muitas das metodologias tradicionais para design de produtos, controle de qualidade, inovação sistemática e melhoria contínua encontradas em disciplinas de engenharia podem ser aplicadas no campo das finanças. Esta tese mostra como o conhecimento adquirido de disciplinas de engenharia pode melhorar o gerenciamento de projetos e processos de sistemas de negociação de alta freqüência. Os sistemas de negociação de alta freqüência são baseados em computação. Esses sistemas são sistemas de software automáticos ou semi-automáticos que são inerentemente complexos e requerem um alto grau de precisão de projeto. O design de um sistema de comércio de alta freqüência liga vários campos, incluindo financiamento quantitativo, design de sistemas e engenharia de software. No setor financeiro, onde as teorias matemáticas e os modelos comerciais são relativamente bem pesquisados, a capacidade de implementar esses projetos em práticas comerciais reais é um dos elementos-chave da competitividade das empresas de investimento. A capacidade de converter idéias de investimento em sistemas de negociação de alto desempenho de forma eficaz e eficiente pode dar uma empresa de investimento uma enorme vantagem competitiva. (Cont.) Esta tese fornece um estudo detalhado composto por design de sistema de negociação de alta freqüência, modelagem de sistemas e princípios e gerenciamento de processos Para o desenvolvimento do sistema. É dada especial ênfase ao backtesting e otimização, que são consideradas as partes mais importantes na construção de um sistema comercial. Esta pesquisa constrói modelos de engenharia de sistemas que orientam o processo de desenvolvimento. Também usa sistemas de comércio experimental para verificar e validar os princípios abordados nesta tese. Finalmente, esta tese conclui que princípios e estruturas de engenharia de sistemas podem ser a chave para o sucesso na implementação de sistemas de investimento de alta freqüência ou de investimento quantitativo. Tese (S. M.) - Instituto de Tecnologia de Massachusetts, Projeto de Sistema e Programa de Gestão, 2009. Catalogado a partir da versão em PDF da tese. Inclui referências bibliográficas (p. 78-79). Palavras-chave: Programa de Design e Gestão de Sistemas. Meus requisitos do sistema de negociação AccountAlgorithmic Atualmente estou levando uma aula sobre arquiteturas de software. Para cada classe, cada aluno escolhe um sistema, define seus requisitos arquitetônicos e projeta uma solução capaz de satisfazer esses requisitos. Eu escolhi um sistema de negociação algorítmica por causa do desafio tecnológico e porque adoro os mercados financeiros. Os sistemas de negociação algorítmica (ATs) usam algoritmos computacionais para tomar decisões comerciais, enviar ordens e gerenciar pedidos após a submissão. Nos últimos anos, os ATs ganharam popularidade e agora representam a maioria dos negócios realizados nas trocas internacionais. Distinção é feita entre negociação programada e negociação algorítmica. A negociação programada envolve a quebra de pedidos de grandes mercados em pacotes de ações menores. Neste artigo, a negociação programada é considerada um requisito de segurança de um ATs. Introdução aos sistemas de negociação algorítmica Falando em geral, existem cinco tipos de participantes do mercado: investidores de varejo, comerciantes proprietários, criadores de mercado, instituições de compra e instituições de venda. Os ATs são mais utilizados por instituições proprietárias de buy-side, mas essa dinâmica está mudando. O comércio algorítmico como serviço (ATAAS) torna o comércio algorítmico acessível ao investidor de varejo (ver apêndice). Este artigo descreve os requisitos de arquitetura para um ATs usado por uma instituição proprietária de compra exclusiva. Na maior parte do nível, um ATs tem três funções: tomar decisões comerciais, criar ordens de negociação e gerenciar essas ordens após a submissão. Abaixo disso, há uma série de requisitos funcionais mais detalhados, alguns dos quais podem ser satisfeitos pela arquitetura. Introdução à arquitetura de software Um grande debate ainda envolve a definição de o que é uma arquitetura de software. No contexto deste artigo, a arquitetura de software é definida como a infra-estrutura dentro da qual os componentes do aplicativo que fornecem a funcionalidade do usuário podem ser especificados, implantados e executados. Um sistema de software deve satisfazer os seus requisitos funcionais e não funcionais. Os requisitos funcionais especificam as funções dos componentes dos sistemas. Os requisitos não funcionais especificam medidas através das quais o desempenho do sistema é medido. Um sistema de software que satisfaça seus requisitos funcionais, ainda não pode atender às expectativas dos usuários, e. Um ATs que pode enviar negócios, mas não em tempo hábil, causaria perdas financeiras. A arquitetura do software basicamente fornece uma infra-estrutura que satisfaça os requisitos não funcionais e dentro do qual os componentes que satisfazem os requisitos funcionais podem ser implantados e executados. Os requisitos do sistema de negociação algorítmica podem, portanto, ser amplamente divididos em requisitos funcionais e não funcionais. Requisitos funcionais Sob o requisito de nível superior de negociação de negociação, existem três requisitos de alto nível: Obtenha dados de mercado - baixe, filtre e armazene dados estruturados e não estruturados. Os dados estruturados incluem dados de mercado em tempo real da Reuters ou Bloomberg transmitidos usando um protocolo, e. CONSERTAR. Dados não estruturados incluem notícias e dados de redes sociais. Definir estratégia de negociação - especifique novas regras e estratégias de negociação. A regra de negociação consiste em um indicador, uma desigualdade e um valor numérico, e. Taxa de PE lt 10. As regras de negociação são estruturadas em uma árvore de decisão para definir uma estratégia de negociação (ilustrada abaixo). Analise os títulos contra a estratégia de negociação - para cada segurança, obtenha dados e filtre-o através da estratégia de negociação para determinar qual segurança para comprar. Além disso: para cada posição aberta, determine qual segurança vender. Nota: este requisito pode variar. Sob o requisito de nível superior de pedidos de negociação, existem dois requisitos de alto nível: Obter informações de comércio - para cada decisão, obter o símbolo de segurança, preço, quantidade, etc. Criar ordem comercial - para cada decisão, especificar um tipo de ordem e adicionar informações comerciais . Existem seis tipos de pedidos: longo, curto, de mercado, limite, parada e condicional. Sob o requisito de nível superior de ordens de gerenciamento, existem três requisitos de alto nível: Gerenciar ordens pendentes - para cada pedido, validar e confirmar essa ordem Encomendar ordens de envio - encaminhar cada ordem para uma troca, pool escuro ou corretagem Gerenciar ordens enviadas - acompanhar o status de Cada ordem enviada, se a ordem for combinada, então crie uma posição aberta. Se a ordem não for correspondida, pare a ordem. Este diagrama mostra como uma estratégia de negociação pode ser definida como uma árvore de decisão das regras de negociação Requisitos não funcionais Existem muitos requisitos não funcionais que são negociados entre os outros, e. O aumento do desempenho geralmente ocorre com um custo total de propriedade total. Os requisitos do sistema de negociação algorítmico não funcional incluem, Escalabilidade - é a capacidade de um sistema para lidar e executar sob uma carga de trabalho aumentada ou em expansão. Um ATs deve ser escalável em relação ao número de feeds de dados nos processos, o número de trocas comerciais e os títulos que ele pode negociar. Desempenho - é a quantidade de trabalho realizado por um sistema em comparação com o tempo e os recursos necessários para fazer esse trabalho. Um ATs deve ter tempos de resposta rápidos (de volta ao mercado) e alto processamento e transferência de rede. Modificabilidade - é a facilidade com que o sistema pode ser alterado. Um ATs deve ter estratégias de negociação e processamento de dados facilmente modificáveis. Confiabilidade - é a precisão e confiabilidade de um sistema para produzir saídas corretas para as entradas que recebe. Como erros e erros em um ATs podem resultar em grandes perdas e multas, a confiabilidade é crucial. Veja a debacle do capital Knight por evidência disso. Auditabilidade - é a facilidade com que o sistema pode ser auditado. Recentes casos de alto perfil de ATs que estão faltando colocaram a ATs em destaque para empresas de auditoria. Eles devem, portanto, ser auditáveis tanto do ponto de vista financeiro, como do cumprimento e da TI. Segurança - é a segurança de uma organização contra atividades criminosas, como terrorismo, roubo ou espionagem. Como as estratégias de negociação são proprietárias e representam uma propriedade intelectual valiosa, elas devem ser garantidas. Além disso, para proteger os ATs de caçados, as ordens devem ser ofuscadas usando estratégias de negociação programadas. Tolerância a falhas - é a capacidade de um sistema continuar a funcionar corretamente após uma falha ou falha. Isso é semelhante à confiabilidade, exceto que os ATs devem continuar sendo confiáveis mesmo após uma falha para evitar perdas financeiras. Interoperabilidade - é a facilidade com que o sistema é capaz de operar com uma ampla gama de sistemas relacionados. Isso é importante para um ATs que pode ser necessário para interagir com sistemas de gerenciamento de pedidos, sistemas de gerenciamento de portfólio, sistemas de gerenciamento de riscos, sistemas de contabilidade e até mesmo sistemas bancários. Visão geral do escopo arquitetônico O escopo arquitetônico é o conjunto de serviços suportados pela arquitetura que são consumidos por componentes para atender aos requisitos funcionais e não funcionais. Uma descrição mais detalhada deste escopo arquitetônico está disponível no documento de requisitos detalhados. Em um nível alto, os seguintes serviços deveriam ser fornecidos pela arquitetura: um ambiente de pré-processamento de dados modificável - que suporta vários fluxos de dados, filtros para dados irrelevantes e particionamento de dados temporários Um ambiente de processamento distribuído - que suporta múltiplas unidades de processamento (Clusters), monitoramento de desempenho em tempo real, uma estrutura de comunicação orientada por mensagem, agendamento de conjuntos de dados temporais, balanceamento de carga e replicação de dados Unidades de processamento individuais - que suportam filas na memória e processamento de eventos complexos (em dados temporais) Um armazenamento Rede de área (SAN) - que suporta agregação de dados temporais, consultas contínuas e logging (para trilhas de auditoria) Um ambiente de recuperação de dados (DR) - replica o SAN e o sistema de gerenciamento de pedidos Um ambiente de integração - que expõe uma API padrão para componentes e conexões Componentes internos e externos uns aos outros Um sistema de gerenciamento de pedidos - que suporta fluxos de entrada simultâneos, passiv E redundância e balanceamento de carga, critérios ACID em pedidos, uma trilha de auditoria e é replicado Um ambiente de uso do sistema - que oferece suporte a vários perfis de usuários e expõe um front-end totalmente gerenciado ao sistema de negociação algorítmica. Requisitos de acesso e integração Os requisitos de acesso descrevem formas Em que os usuários podem acessar os componentes dos sistemas. Um sistema de comércio algorítmico deve expor três interfaces: uma interface para definir novas regras de negociação, estratégias de negociação e fontes de dados, uma interface de back-end para administradores de sistema para adicionar clusters e configurar a arquitetura e uma interface de auditoria somente leitura para verificar controles de TI e Direitos de acesso do usuário. Os pré-requisitos para integração entre componentes e sistemas externos são chamados de requisitos de integração. O sistema de comércio algorítmico deve suportar integração baseada em arquivos, integração baseada em mensagens e integração de banco de dados. Como tal, os seguintes requisitos devem ser satisfeitos pela arquitetura: integração de banco de dados - suporte ODBC, JDBC, ADO e XQC Integração baseada em arquivos - suporte a arquivos CSV, XML e JSON Integração baseada em mensagens - suporte FIX. VELOZES. E FIXatdl Restrições arquitetônicas Os pontos azuis mostram os locais físicos onde a latência da rede é minimizada e os pontos vermelhos mostram os locais físicos das grandes trocas financeiras. A fim de maximizar o desempenho do sistema de negociação algorítmica, deve-se alojar o sistema em locais que minimizem a latência da rede. Fonte: MIT open press: dspace. mit. eduhandle1721.16285 As restrições arquitetônicas são fatores que restringem o desempenho da arquitetura que está sendo construída. As duas restrições que vou mencionar aqui são restrições de rede física e restrições regulatórias. Restrições de rede física são colocadas em um sistema como resultado de redes de telecomunicações de baixo custo. Para mitigar essa restrição, o sistema deve ser construído onde a latência da rede é minimizada. Outra maneira de mitigar as restrições de rede é co-localizar o sistema de negociação algorítmica com a troca de mercado. Dito isto, a decisão de co-localizar apresenta restrições de processamento e espaço adicionais. As restrições regulamentares são introduzidas através de leis e regulamentos, que são principalmente países e câmbio específicos. Este é um fator cada vez mais importante na concepção e implementação de um sistema de negociação algorítmica porque a negociação algorítmica está se tornando mais regulada após o crash do Flash de 2018. Falando em geral, os ATs devem, pelo menos, cumprir as regras da SEC sobre a conformidade e integridade do sistema (SCI), as diretrizes da EMEA para sistemas de negociação algorítmica, os padrões de negociação algorítmica ISO 9000 (AT9000) e os padrões internacionais de relatórios financeiros (IFRS) . Conclusão As arquiteturas de sistemas de negociação algorítmica são complicadas pelos rígidos requisitos não funcionais esperados do sistema e pela vasta gama de requisitos regulatórios e de conformidade que regem a negociação automatizada. Devido a essas complexidades, deve-se considerar cuidadosamente o projeto e a implementação da arquitetura do sistema. Ao projetar uma arquitetura de negociação algorítmica de fonte aberta, espero apontar os requisitos arquitetônicos que muitas vezes são ignorados no início do projeto de tais sistemas. Os requisitos identificados neste documento provavelmente não estarão completos e inevitavelmente evoluirão ao longo do tempo. A segunda parcela deste artigo incluirá meu projeto para uma arquitetura de software que atenda os requisitos acima mencionados. Para obter mais informações sobre negociação algorítmica, sinta-se à vontade para me contatar. Para baixar uma cópia do meu relatório, clique aqui. Para obter uma lista completa de fontes, consulte o relatório. Os provedores de serviços da ATAAS incluem, mas não estão limitados a: Quantopian - os usuários definem estratégias de negociação quantitativas no Python e podem testá-las novamente. Os usuários também podem executar essas estratégias em mercados ativos. Quantopian recentemente recebeu um investimento de 6,7 milhões de dólares para ampliar seus serviços. EquaMetrics - o uso de usuários do RIZM cria visualmente novas estratégias de negociação algorítmica, teste essas estratégias e executa essas estratégias em mercados ativos. A EquaMetrics anunciou recentemente um novo financiamento para a RIZM avaliado em 4,5 milhões de USD. Corretoras - algumas corretoras permitem que os comerciantes criem bots de negociação que executam automaticamente suas estratégias de negociação.
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