基于CEP技術(shù)的金融期貨風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控平臺(tái)研究

王珊珊 ，陳 云 ，孫其偉

（1.上海財(cái)經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院，上海 200433；2.上海市金融信息技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200433）

0 引言

金融期貨已成為國際金融市場的主要交易產(chǎn)品之一，然而在其發(fā)揮風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避和價(jià)格發(fā)現(xiàn)功能的同時(shí)，如果使用不當(dāng)也會(huì)引發(fā)巨大風(fēng)險(xiǎn)。因此，只有維護(hù)金融期貨市場的健康平穩(wěn)運(yùn)行，才能充分發(fā)揮其價(jià)格發(fā)現(xiàn)和風(fēng)險(xiǎn)管理功能。

我國滬深300股指期貨市場內(nèi)均實(shí)現(xiàn)了全電子化交易和結(jié)算，幾年來股指期貨市場交易量和持倉量增長迅速，尤其國內(nèi)金融期貨市場上自動(dòng)化交易發(fā)展迅速，它們具有單筆報(bào)單量小、報(bào)單總筆數(shù)高、報(bào)單撤單比高等特征。與此同時(shí)在國家推動(dòng)金融期貨產(chǎn)品創(chuàng)新的背景下，指數(shù)期權(quán)、外匯期貨等金融衍生產(chǎn)品也將陸續(xù)推出，交易品種和市場參與主體的數(shù)量將快速增加。這些導(dǎo)致金融期貨市場數(shù)據(jù)量呈爆發(fā)式增長的發(fā)展趨勢，給風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控任務(wù)帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。

目前市場上期貨風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控系統(tǒng)主要是基于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)，不足以支撐高速、實(shí)時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控。復(fù)雜事務(wù)處理技術(shù)（CEP，Complex Event Processing），數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)，延遲極短，能提供完整的開發(fā)工具，可以方便地開發(fā)并部署算法和策略，支持金融行業(yè)各類交易業(yè)務(wù)。本平臺(tái)在研究市場涉嫌違規(guī)行為、異常交易行為的特征和影響基礎(chǔ)上，應(yīng)用復(fù)雜事務(wù)處理技術(shù)，通過交易系統(tǒng)接口等實(shí)時(shí)獲取市場數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)多會(huì)員模式下對客戶或會(huì)員的行情、委托、資金、成交、持倉等方面的監(jiān)控，旨在及時(shí)發(fā)現(xiàn)客戶風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而決定對客戶采取不同的風(fēng)險(xiǎn)處理措施。

1 平臺(tái)內(nèi)容

1.1 系統(tǒng)架構(gòu)

期貨風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控系統(tǒng)由4部分組成，系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖1所示。

1.1.1 監(jiān)控策略執(zhí)行子系統(tǒng)

監(jiān)控策略執(zhí)行子系統(tǒng)基于實(shí)時(shí)行情數(shù)據(jù)，執(zhí)行風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控策略，并根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)閥值，輸出存在風(fēng)險(xiǎn)的客戶或客戶交易信息。該子系統(tǒng)由以下部分組成：

1.1.1.1 交易、行情適配器

輸入從各會(huì)員端交易平臺(tái)系統(tǒng)獲取的源數(shù)據(jù)，并將源數(shù)據(jù)進(jìn)行初始過濾，并換轉(zhuǎn)換為ESP引擎所需的格式。

1.1.1.2 參數(shù)適配器

負(fù)責(zé)將客戶化的參數(shù)轉(zhuǎn)換為ESP引擎所需的格式，并負(fù)責(zé)在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)的全局配置數(shù)據(jù)裝載等功能。同時(shí)對從交易系統(tǒng)獲取到的數(shù)據(jù)按照時(shí)間順序保存，為交易反演提供歷史數(shù)據(jù)。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)

1.1.1.3 復(fù)雜風(fēng)控策略計(jì)算適配器

負(fù)責(zé)ESP風(fēng)控策略計(jì)算與復(fù)雜風(fēng)控策略計(jì)算子系統(tǒng)數(shù)據(jù)包之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換，并維持二者之間的網(wǎng)絡(luò)連接。

1.1.1.4 監(jiān)控策略執(zhí)行結(jié)果適配器

考慮到對歷史風(fēng)控事件進(jìn)行查詢的需要，通過此適配器將ESP引擎計(jì)算的監(jiān)控策略執(zhí)行結(jié)果存儲(chǔ)到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中。

1.1.1.5 風(fēng)險(xiǎn)控制適配器

利用ESPSDK訂閱監(jiān)控策略執(zhí)行結(jié)果，將其發(fā)送給外部監(jiān)控客戶端，并維持與外部監(jiān)控客戶端之間的網(wǎng)絡(luò)連接、客戶登錄認(rèn)證及異常狀況處理等功能。

1.1.1.6 系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)適配器

收集ESP引擎及各適配器的運(yùn)行狀態(tài)，并將各模塊的運(yùn)行狀態(tài)反饋至“系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)及監(jiān)控客戶端”程序，便于運(yùn)維人員在發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)出現(xiàn)異常時(shí)進(jìn)行必要的人工干預(yù)。

1.1.2 復(fù)雜監(jiān)控策略執(zhí)行子系統(tǒng)

復(fù)雜監(jiān)控策略執(zhí)行子系統(tǒng)主要基于Matlab等專業(yè)數(shù)學(xué)軟件完成一些復(fù)雜的監(jiān)控計(jì)算邏輯，生成相應(yīng)的加工計(jì)算結(jié)果后，發(fā)送給ESP引擎進(jìn)行進(jìn)一步運(yùn)行。

1.1.3 外圍數(shù)據(jù)源

外圍數(shù)據(jù)源主要來自于交易系統(tǒng)和行情系統(tǒng)，為風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控提供實(shí)時(shí)交易和行情數(shù)據(jù)，如飛馬交易平臺(tái)、滬深股市行情系統(tǒng)等。

1.1.4 外部控制系統(tǒng)

1.1.4.1 參數(shù)管理客戶端

主要實(shí)現(xiàn)與風(fēng)控相關(guān)的參數(shù)設(shè)置，包括：①外部系統(tǒng)的連接參數(shù)；②會(huì)員及客戶保證金、手續(xù)費(fèi)率等業(yè)務(wù)參數(shù)；③不同監(jiān)控對象的風(fēng)險(xiǎn)閥值參數(shù)等。

1.1.4.2 風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控客戶端

負(fù)責(zé)將監(jiān)控策略的執(zhí)行結(jié)果通過各種可視化方式加以展現(xiàn)，當(dāng)結(jié)果出現(xiàn)異常時(shí)發(fā)出告警，觸發(fā)風(fēng)控人員進(jìn)行人工干預(yù)。同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)分級(jí)監(jiān)控，即交易所對結(jié)算會(huì)員的監(jiān)控、結(jié)算會(huì)員對交易會(huì)員的監(jiān)控以及交易會(huì)員對客戶的監(jiān)控。

1.1.4.3 數(shù)據(jù)源管理客戶端

實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)來源的管理，支持系統(tǒng)基于不同交易系統(tǒng)或行情系統(tǒng)數(shù)據(jù)開展風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控。同時(shí)，為了快速設(shè)定合適的風(fēng)控閥值，會(huì)員端風(fēng)控人員可依據(jù)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行反演，以判斷具體參數(shù)值設(shè)定的合理性。按照策略要求抽取歷史數(shù)據(jù)，并按照監(jiān)控策略執(zhí)行的邏輯，將抽取的數(shù)據(jù)發(fā)送給ESP引擎，驅(qū)動(dòng)風(fēng)控策略的執(zhí)行。

1.1.4.4 系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)及監(jiān)控客戶端

負(fù)責(zé)監(jiān)控系統(tǒng)各模塊的工作狀態(tài)，在系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)異常時(shí)發(fā)出告警，運(yùn)維人員確認(rèn)告警后，進(jìn)行手工處理。

1.2 風(fēng)控策略執(zhí)行模式

風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控平臺(tái)使用Sybase公司的復(fù)雜事件處理平臺(tái)ESP完成對實(shí)時(shí)行情數(shù)據(jù)流、歷史行情數(shù)據(jù)流、行情指標(biāo)計(jì)算結(jié)果等事件的處理。基于ESP引擎，將風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控策略執(zhí)行過程分為3個(gè)階段進(jìn)行：

1.2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層把來自源系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單處理后，形成最基本的數(shù)據(jù)流，供后續(xù)的數(shù)據(jù)處理訂閱使用。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)提供的數(shù)據(jù)包括行情、交易、持倉、資金、參數(shù)等，也可以根據(jù)業(yè)務(wù)需要逐步擴(kuò)展。

1.2.2 業(yè)務(wù)事件層

業(yè)務(wù)事件層接受來自基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)，按照具體的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控規(guī)則，計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控指標(biāo)，包括委托、成交、持倉、資金、行情等監(jiān)控指標(biāo)，計(jì)算后以數(shù)據(jù)流的形式輸出數(shù)據(jù)，也可以公開給外部系統(tǒng)訂閱使用。本層主要從業(yè)務(wù)角度進(jìn)行擴(kuò)展，橫向增加不同的業(yè)務(wù)功能，縱向?qū)崿F(xiàn)不同層次的業(yè)務(wù)處理。

1.2.3 風(fēng)險(xiǎn)揭示層

風(fēng)險(xiǎn)揭示層接受來自業(yè)務(wù)事件層的數(shù)據(jù)，將業(yè)務(wù)事件層輸出的數(shù)據(jù)流與風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控閥值參數(shù)相對比，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)交易過程中的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。

如圖2所示，以持倉占比監(jiān)控為例解釋基于ESP引擎的監(jiān)控策略執(zhí)行過程。

圖2 持倉占比監(jiān)控策略執(zhí)行過程

1.3 平臺(tái)特點(diǎn)

基于CEP技術(shù)的期貨交易風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控系統(tǒng)有以下特點(diǎn)：

（1）功能方面：基于行情流、交易流進(jìn)行各類典型風(fēng)控項(xiàng)監(jiān)控；支持監(jiān)控規(guī)則、閥值的靈活配置及擴(kuò)充；支持歷史交易、行情數(shù)據(jù)的反演，即通過歷史數(shù)據(jù)快速確定監(jiān)控規(guī)則中的有關(guān)參數(shù)。

（2）權(quán)限方面：交易所、結(jié)算會(huì)員和交易會(huì)員可以分級(jí)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控，可根據(jù)其管理需求，對監(jiān)控對象進(jìn)行風(fēng)控項(xiàng)及風(fēng)控參數(shù)的個(gè)性化設(shè)置。

（3）性能方面：系統(tǒng)能夠負(fù)載100萬客戶，在每秒峰值處理30 000筆委托。

（4）架構(gòu)方面：采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，具有低耦合、高內(nèi)聚的特點(diǎn)，對于未來各種類型業(yè)務(wù)功能擴(kuò)展及自身體系結(jié)構(gòu)都能保持穩(wěn)定，能夠重用原有的架構(gòu)、模塊及源代碼，從而確保對新增需求的快速實(shí)現(xiàn)。

2 總結(jié)

雖然目前市場上的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)比較普遍，但是卻不足以支撐對實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控的高性能、高吞吐處理。基于CEP技術(shù)建設(shè)一個(gè)功能強(qiáng)大、支撐有力、應(yīng)用靈活的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控平臺(tái)，可以使期貨市場風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控方式由簡單查詢式向智能預(yù)警式轉(zhuǎn)變，由事后被動(dòng)監(jiān)控向事中主動(dòng)監(jiān)控轉(zhuǎn)變，同時(shí)提升市場拓展風(fēng)險(xiǎn)管理、交叉風(fēng)險(xiǎn)管理、跨市場監(jiān)管等方面的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)管能力。然而系統(tǒng)的構(gòu)建是一個(gè)長期、復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要整合各方面資源。本系統(tǒng)雖然建設(shè)基本完成，但尚未投入使用，仍有許多地方需要改進(jìn)與完善，使得系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、靈活性、擴(kuò)展性、安全性得以進(jìn)一步提升。