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分析工具

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fasiondog edited this page Nov 22, 2025 · 1 revision

分析工具

**本文引用的文件** - [analysis.py](file://hikyuu/analysis/analysis.py) - [_analysis.cpp](file://hikyuu_pywrap/analysis/_analysis.cpp) - [analysis_main.cpp](file://hikyuu_pywrap/analysis/analysis_main.cpp) - [analysis_sys.h](file://hikyuu_cpp/hikyuu/analysis/analysis_sys.h) - [analysis_sys.cpp](file://hikyuu_cpp/hikyuu/analysis/analysis_sys.cpp) - [combinate.h](file://hikyuu_cpp/hikyuu/analysis/combinate.h) - [combinate.cpp](file://hikyuu_cpp/hikyuu/analysis/combinate.cpp) - [Performance.h](file://hikyuu_cpp/hikyuu/trade_manage/Performance.h) - [Performance.cpp](file://hikyuu_cpp/hikyuu/trade_manage/Performance.cpp) - [_Performance.cpp](file://hikyuu_pywrap/trade_manage/_Performance.cpp) - [analysis/__init__.py](file://hikyuu/analysis/__init__.py)

目录

  1. 简介
  2. 项目结构
  3. 核心组件
  4. 架构总览
  5. 组件详解
  6. 依赖关系分析
  7. 性能与并发特性
  8. 故障排查指南
  9. 结论
  10. 附录：使用示例与最佳实践

简介

本文件聚焦于Hikyuu策略分析模块，系统性阐述Python侧analysis.py提供的组合分析能力，以及C++核心analysis_sys.cpp与combinate.cpp的实现机制与交互方式。文档旨在帮助用户完成：

  • 加载回测结果与构建分析数据
  • 执行指标组合分析与系统策略对比
  • 生成性能统计与风险评估报告
  • 进行参数优化与滚动寻优
  • 在策略研究与优化中的高级应用场景

项目结构

分析模块位于Python层与C++核心层之间，通过pybind11桥接。关键路径如下：

  • Python层入口与封装：hikyuu/analysis/analysis.py、hikyuu/analysis/init.py
  • C++核心分析接口：hikyuu_cpp/hikyuu/analysis/combinate.h/.cpp、hikyuu_cpp/hikyuu/analysis/analysis_sys.h/.cpp
  • Python绑定：hikyuu_pywrap/analysis/_analysis.cpp、hikyuu_pywrap/analysis/analysis_main.cpp
  • 性能统计：hikyuu_cpp/hikyuu/trade_manage/Performance.h/.cpp，Python绑定_hikyuu_pywrap/trade_manage/_Performance.cpp
graph TB
subgraph "Python 层"
PY_API["analysis.py<br/>组合分析API"]
PY_BIND["hikyuu_pywrap/analysis/_analysis.cpp<br/>pybind11绑定"]
PY_INIT["hikyuu/analysis/__init__.py<br/>导出入口"]
end
subgraph "C++ 核心"
COMB_H["analysis/combinate.h"]
COMB_CPP["analysis/combinate.cpp"]
SYS_H["analysis/analysis_sys.h"]
SYS_CPP["analysis/analysis_sys.cpp"]
PERF_H["trade_manage/Performance.h"]
PERF_CPP["trade_manage/Performance.cpp"]
end
PY_API --> PY_BIND
PY_BIND --> COMB_CPP
PY_BIND --> SYS_CPP
COMB_CPP --> PERF_CPP
SYS_CPP --> PERF_CPP
PY_BIND --> PERF_CPP
Loading

图表来源

  • analysis.py
  • _analysis.cpp
  • analysis_sys.h
  • analysis_sys.cpp
  • combinate.h
  • combinate.cpp
  • Performance.h
  • Performance.cpp

章节来源

  • analysis.py
  • analysis/init.py

核心组件

  • 组合分析（指标组合与系统对比）
    • Python层：提供单股票与多股票的指标组合分析函数，以及系统策略列表分析函数
    • C++层：实现指标组合生成、信号组合、并行回测与性能统计
  • 性能统计（Performance）
    • 提供回测期间的统一统计项与报告生成
  • 最优系统选择
    • 支持单系统与多系统的最优筛选，按指定统计项排序

章节来源

  • analysis.py
  • combinate.h
  • combinate.cpp
  • analysis_sys.h
  • analysis_sys.cpp
  • Performance.h
  • Performance.cpp

架构总览

Python侧analysis.py通过内部函数调用C++绑定，后者再调用C++核心实现。整体流程：

  • Python准备Stock、Query、TradeManager、System等对象
  • 调用inner_*绑定函数，释放GIL后进入C++核心
  • C++核心执行指标组合、信号组合、并行回测与性能统计
  • 将结果打包为字典或DataFrame返回给Python
sequenceDiagram
participant Py as "Python : analysis.py"
participant Bind as "Python : _analysis.cpp"
participant Core as "C++ : combinate.cpp / analysis_sys.cpp"
participant Perf as "C++ : Performance"
Py->>Bind : 调用 inner_combinate_ind_analysis(...)
Bind->>Bind : 释放GIL
Bind->>Core : combinateIndicatorAnalysis(...)
Core->>Core : 生成买入指标组合 EXIST(..., n)
Core->>Core : 遍历买入×卖出组合，构造信号 SG_Bool
loop 对每个信号
Core->>Core : sys.setSG(sg); sys.setTM(tm); sys.run(stk, query)
Core->>Perf : per.statistics(tm, now)
Core-->>Bind : 记录 Performance.values()
end
Bind-->>Py : 返回字典映射到组合名
Loading

图表来源

  • analysis.py
  • _analysis.cpp
  • combinate.cpp
  • Performance.cpp

组件详解

组合分析（指标组合与系统对比）

  • 指标组合生成
    • 输入：一组买入/卖出指标序列，参数n表示指标在n周期内存在
    • 输出：由EXIST(ind, n)与逻辑与组合构成的新指标序列
    • 关键实现：combinateIndicator、combinateIndex模板
  • 组合测试
    • 对每个买入组合与每个卖出指标构造信号SG_Bool，运行系统并统计Performance
    • 支持单股票与多股票（Block）批量测试
  • 系统策略对比
    • analysis_sys_list与analysis_sys_list_multi：对系统原型克隆后批量运行，按Performance统计项汇总
flowchart TD
Start(["开始"]) --> GenInd["生成买入指标组合 EXIST(ind, n)"]
GenInd --> BuildSig["遍历买入组合 × 卖出指标 构造 SG_Bool"]
BuildSig --> RunSys["sys.setSG(sg); sys.setTM(tm); sys.run(stk, query)"]
RunSys --> Stat["per.statistics(tm, now)"]
Stat --> Record["记录组合名与 Performance.values()"]
Record --> Next{"还有组合？"}
Next --> |是| BuildSig
Next --> |否| End(["结束"])
Loading

图表来源

  • combinate.h
  • combinate.cpp
  • analysis.py

章节来源

  • analysis.py
  • combinate.h
  • combinate.cpp

C++核心实现机制

  • 组合分析核心
    • combinateIndicator：生成组合指标序列
    • combinateIndicatorAnalysis：单股票组合测试
    • combinateIndicatorAnalysisWithBlock：多股票并行组合测试（线程池+分段任务）
  • 系统策略分析核心
    • analysisSystemList：对系统列表与股票列表逐一运行，统计Performance
    • findOptimalSystem / findOptimalSystemMulti：按指定统计项排序，返回最优系统
  • 性能统计
    • Performance::statistics：基于交易记录在指定时间点计算统计项
    • Python侧通过绑定暴露values、names、report等接口
classDiagram
class Performance {
+exist(key) bool
+statistics(tm, datetime) void
+names() StringList
+values() PriceList
+report() string
+get(name) double
}
class AnalysisSystemOutput {
+string market_code
+string name
+PriceList values
}
class CombinateAnalysisOutput {
+string combinateName
+string market_code
+string name
+PriceList values
}
class AnalysisModule {
+analysisSystemList(sys_list, stk_list, query) vector~AnalysisSystemOutput~
+findOptimalSystem(sys_list, stock, query, sort_key, sort_mode) pair
}
class CombinateModule {
+combinateIndicator(inputs, n) vector~Indicator~
+combinateIndicatorAnalysis(stk, query, tm, sys, buy, sell, n) map
+combinateIndicatorAnalysisWithBlock(blk, query, tm, sys, buy, sell, n) vector~CombinateAnalysisOutput~
}
AnalysisModule --> Performance : "统计"
CombinateModule --> Performance : "统计"
AnalysisModule --> AnalysisSystemOutput : "输出"
CombinateModule --> CombinateAnalysisOutput : "输出"
Loading

图表来源

  • analysis_sys.h
  • analysis_sys.cpp
  • combinate.h
  • combinate.cpp
  • Performance.h

章节来源

  • analysis_sys.h
  • analysis_sys.cpp
  • combinate.h
  • combinate.cpp
  • Performance.h

Python层与C++层交互

  • 绑定导出
    • _analysis.cpp导出inner_combinate_ind_analysis、inner_combinate_ind_analysis_with_block、inner_analysis_sys_list、find_optimal_system、find_optimal_system_multi
    • analysis_main.cpp聚合导出
  • GIL管理
    • 在执行耗时的组合分析与系统列表分析时，释放GIL，避免阻塞Python线程
  • 结果封装
    • 组合分析返回字典（组合名为键，Performance为值）
    • 系统列表分析返回字典（包含列名与各列的值列表）

章节来源

  • _analysis.cpp
  • analysis_main.cpp
  • analysis.py

依赖关系分析

  • Python层依赖
    • analysis.py依赖核心模块（TradeManager、System、Performance等）与内部绑定函数
    • init.py导出组合分析与系统分析API
  • C++层依赖
    • combinate.cpp依赖Indicator、Signal、System、TradeManager、Performance
    • analysis_sys.cpp依赖System、Performance、线程工具
  • 绑定层依赖
    • _analysis.cpp依赖analysis_sys.h与combinate.h，调用C++核心并返回Python对象
graph LR
PY["analysis.py"] --> BIND["_analysis.cpp"]
BIND --> CORE1["combinate.cpp"]
BIND --> CORE2["analysis_sys.cpp"]
CORE1 --> PERF["Performance.cpp"]
CORE2 --> PERF
Loading

图表来源

  • analysis.py
  • _analysis.cpp
  • combinate.cpp
  • analysis_sys.cpp
  • Performance.cpp

章节来源

  • analysis.py
  • _analysis.cpp
  • analysis_sys.cpp
  • combinate.cpp

性能与并发特性

  • 指标组合数量
    • 组合总数为2^n - 1，输入序列长度需控制（模板限制最大15），避免组合爆炸
  • 并发策略
    • 多股票组合分析采用线程池与分段任务，提升吞吐
    • 系统列表分析支持并行版本findOptimalSystemMulti
  • 时间窗口与统计截止
    • 统计严格限定至查询末尾交易日，避免持有头寸导致收益不准确
  • GIL释放
    • 在耗时计算阶段释放GIL，提高Python侧交互响应

章节来源

  • combinate.h
  • combinate.cpp
  • analysis_sys.cpp

故障排查指南

  • 统计项不存在
    • 若传入的keys不在Performance.names()中，将触发异常；请核对统计项名称
  • 空序列或空股票列表
    • 当输入为空时，核心函数会直接返回空结果；检查输入是否正确
  • 系统或股票为空
    • 对空系统或空股票的处理会跳过并记录错误日志；确保对象有效
  • 组合数量超限
    • 输入序列长度超过模板限制将抛出异常；建议减少指标数量或拆分分析

章节来源

  • analysis.py
  • combinate.h
  • analysis_sys.cpp

结论

本分析模块通过Python层的易用API与C++核心的高性能实现，提供了从指标组合到系统策略对比的完整分析链路。结合Performance统计与并行化设计，能够高效支撑策略研究与参数优化工作。建议在大规模组合场景中合理控制输入规模，并充分利用多线程与滚动寻优能力。

附录：使用示例与最佳实践

以下示例展示如何加载回测结果、执行组合分析与生成分析报告（以路径代替具体代码内容）：

  • 加载回测结果与准备对象
    • 准备Stock、Query、TradeManager、System等对象，参考示例路径：examples_init.py
  • 单股票指标组合分析
    • 调用Python函数：combinate_ind_analysis(stk, query, tm, sys, buy_inds, sell_inds, n, keys)
    • 参考实现路径：analysis.py
  • 多股票指标组合分析
    • 调用Python函数：combinate_ind_analysis_multi(stks, query, tm, sys, buy_inds, sell_inds, n, keys)
    • 参考实现路径：analysis.py
  • 系统策略列表分析
    • 调用Python函数：analysis_sys_list(stks, query, sys_proto, keys)
    • 参考实现路径：analysis.py
  • 多股票系统策略列表分析
    • 调用Python函数：analysis_sys_list_multi(stks, query, sys_proto, keys)
    • 参考实现路径：analysis.py
  • 生成分析报告
    • 使用Performance的report或values接口查看统计项，参考绑定路径：_Performance.cpp
  • 参数优化与滚动寻优
    • 使用find_optimal_system/find_optimal_system_multi按指定统计项排序，参考C++实现路径：analysis_sys.cpp
  • 高级应用场景
    • 指标组合数量控制：遵循模板限制，避免组合爆炸
    • 并行加速：利用多线程与并行版本函数，提升大规模分析效率
    • 时间窗口一致性：确保统计截止时间与查询范围一致，避免持仓影响收益

章节来源

  • analysis.py
  • _Performance.cpp
  • analysis_sys.cpp
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