国泰君安 191 Alpha 因子 来源于国泰君安 2017 年 6 月份公布的研报《基于短周期价量特征的多因子选股体系——数量化专题之九十三》，属于短周期价量因子。
为了方便用户计算因子，我们用 DolphinDB 脚本实现了所有 191 个因子的函数，并封装在 DolphinDB 模块 gtja191Alpha (gtja191Alpha.dos) 中。
本文将为大家介绍该因子库的基本规范，并以其中几个因子为例，展示因子库在批计算、流计算中的应用。
本教程包含的所有代码兼容 DolphinDB 2.00.9，1.30.21 及以上版本。
1. 函数命名规则与入参规范
- gtja191Alpha 模块中的所有函数命名规则为 gtjaAlpha + 因子序号， 如 gtjaAlpha1 ，gtjaAlpha29 ，gtjaAlpha166 。
- 每一个因子的入参字段有所不同，具体参考 附录1-因子入参一览表 。本教程涉及到的所有字段如下：
| 参数名称 / 标准字段名称 | 参数含义 |
|---|---|
| tradetime | 交易时间 |
| securityid | 股票代码 |
| open | 开盘价 |
| close | 收盘价 |
| high | 最高价 |
| low | 最低价 |
| vol | 交易量 |
| vwap | 成交量加权平均价格 |
| index_open | 指数开盘价 |
| index_close | 指数收盘价 |
- gtja191Alpha 模块中的所有因子均为矩阵入参。
2. 批计算使用范例
本章节将从环境配置、数据准备、计算调用方法等方面具体介绍 gtja191Alpha.dos 模块的用法。
2.1 环境准备
把附件的 gtja191Alpha.dos 放在 [home]/modules 目录下，[home] 目录由系统配置参数 home 决定，可以通过 getHomeDir() 函数查看。
有关模块使用的更多细节，请参见：DolphinDB 教程：模块 。
2.2 数据准备
本文提供了因子测试用的 日频数据文件 (datatest.csv) ，该数据包含了国泰君安 191 因子 所需的字段 。如使用其他数据，请对照 所需的字段 自行添加缺少字段。
对于数据，需要保证当前数据的表字段名与模块字段名一致。为方便使用，本教程准备了一个辅助模块 gtja191Prepare.dos 来帮助统一字段名。调用前辅助模块前，需将该辅助模块放置在 gtja191Alpha 同级目录下。
辅助模块中有三类函数：
- prepareData 函数，可将数据与标准字段的名称对齐。函数的参数中，rawData 为使用的数据源，startTime 与 endTime 为需要的数据的起始时间和结束时间，其余参数为现有字段名与标准字段的对应名称。
- gtjaPrepare 函数，将表中字段提取成计算所需的矩阵并用字典存储。
- gtjaCalAlpha# 函数，最终计算函数，会调用 gtjaPrepare 函数及 gtja191Alpha 模块中的计算函数。
辅助模块具体用法将在本节及 2.3 节中介绍。
一般来说，数据准备阶段，用户需调用辅助模块中的 prepareData 函数将数据与标准字段名称对齐。
如若用户采用的数据字段名与 输入字段 中的标准字段名一致，无需调用准备函数 prepareData 。
载入模块和数据方法如下，data 为准备好的数据：
use gtja191Alpha
use gtja191Prepare
login('admin', '123456')
rawData = loadText("/YOUR_DIR/datatest.csv")
startTime = timestamp(2010.01.01)
endTime = timestamp(2010.01.31)
data = prepareData(rawData=rawData, startTime=startTime, endTime=endTime, securityidName="securityid", tradetimeName="tradetime", openName="open", closeName="close", highName="high", lowName="low", volumeName="vol", vwapName="vwap", indexCloseName="index_close", indexOpenName="index_open")2.3 使用范例
gtja191Alpha 模块中的所有因子均为矩阵入参，故用户需先准备矩阵，再调用对应的 gtjaAlpha# 函数，返回的结果亦为矩阵。由于不同因子计算时用到的参数不同，用户需通过查询 附录1-因子入参一览表 来确定所需的参数。
以国泰君安 Alpha 第1号因子为例，计算方法如下：
use gtja191Alpha
open, close, vol = panel(data.tradetime, data.securityid, [data.open, data.close, data.vol])
res = gtjaAlpha1(open, close, vol)//or you can use dictionary
input = dict(`open`close`vol, panel(data.tradetime, data.securityid, [data.open, data.close, data.vol]))
res = gtjaAlpha1(input.open, input.close, input.vol)为了更加便于用户计算，省去查询参数这一步骤，因子计算 辅助函数模块 gtja191Prepare.dos 提供了所需的矩阵准备函数 gtjaPrepare 和计算函数 gtjaCalAlpha#，用户可将其作为模块导入。
以 gtjaAlpha 第 1 号因子为例，辅助模块内的函数如下：
def gtjaPrepare(data, startTime, endTime){t = select securityid, tradetime, vol, low, high, close, open, vwap, index_close, index_open from data where tradetime between startTime : endTimereturn dict(`vol`low`high`close`open`vwap`index_close`index_open, panel(t.tradetime, t.securityid, [t.vol, t.low, t.high, t.close, t.open, t.vwap, t.index_close, t.index_open]))
}def gtjaCalAlpha1(data, startTime, endTime){input = gtjaPrepare(data, startTime, endTime)return gtja191Alpha::gtjaAlpha1(input.open,input.close,input.vol)
}
//调用方法如下：
use gtja191Prepareres = gtjaCalAlpha1(data, startTime, endTime)2.4 注意事项
gtja191Alpha 模块中部分因子的原公式定义并不明确，gtja191Alpha 模块对这些做了一定的调整：
- 因子内做 RANK(A) 或 TSRANK(A, n) 计算时，默认用百分比的形式返回排名。
- 计算 SMA(A, n, m) 值时，取用数据A过去n天的加权平均值，其中平滑系数参数alpha=n/m。
- 原论文中定义 SUMAC(A, n) 为计算 A 的前 n 项的累加，实际计算时与计算 SUM(A, n) 无异。
3. 实时流计算使用范例
国泰君安 191 Alpha 因子中大多数因子的实现方式都较为复杂，在流计算中，需要创建多个引擎级联完成。DolphinDB 提供了一个解析引擎 streamEngineParser 来代替人工创建并串联多个引擎，大大提高效率。除此之外，gtja191Alpha 模块也实现了批流一体，即做流计算时无需修改计算代码，直接在流引擎 streamEngineParser 中调用即可。
streamEngineParser 解析本模块因子计算的大致逻辑如下，用户如自行写因子函数时可以做参考：
- 涉及到 row 系列函数 的计算，会解析为横截面引擎(
CrossSectionalEngine)。 - 如若计算中用到了 rolling 函数，会解析为时间序列聚合引擎(
TimeSeriesEngine)。 - 其余计算会解析为响应式状态引擎(
ReactiveStreamEngine)。
本小节以国泰君安 Alpha 第 1 号因子为例，演示如何调用 gtja191Alpha 模块，实现流计算：
- 首先定义输入输出的表结构：
inputSchema = table(1:0, ["SecurityID","TradeTime","open","close","vol"], [SYMBOL,TIMESTAMP,DOUBLE,DOUBLE,DOUBLE])
resultStream = table(10000:0, ["SecurityID","TradeTime","factor"], [SYMBOL,TIMESTAMP,DOUBLE])2. 调用 gtja191Alpha 模块，并在 streamEngineParser 中使用 gtjaAlpha1 函数：
use gtja191Alpha
metrics = <[SecurityID,gtjaAlpha1(open,close,vol)]>
streamEngine = streamEngineParser(name="gtjaAlpha1Parser", metrics=metrics, dummyTable=inputSchema, outputTable=resultStream, keyColumn="SecurityID", timeColumn=`tradetime, triggeringPattern='keyCount', triggeringInterval=4000)部分因子可能会创建多个引擎，可以调用 getStreamEngineStat() 查看总共串联了哪些引擎：
getStreamEngineStat()#output
ReactiveStreamEngine->
name user status lastErrMsg numGroups numRows numMetrics memoryInUsed snapshotDir ...
------------- ----------- ------ ---------- --------- ------- ---------- ------------ -----------
gtjaAlpha1P...guest OK 4000 84000 5 800928 ...
gtjaAlpha1P...guest OK 4000 84000 2 1264872 ...CrossSectionalEngine->
name user status lastErrMsg numRows numMetrics metrics triggering...triggering......
------------ -------- ------ ------------ ---------- ---------- ------------ ------------------ --------------- ---
gtjaAlpha1...guest OK 4000 3 SecurityID...keyCount 4000 ... 3. 将数据注入引擎，即可在 resultStream 输出表中查看结果：
streamEngine.append!((select SecurityID, TradeTime, close, high, low from data order by TradeTime))
//check the result
res = exec factor from resultStream pivot by TradeTime, SecurityID完整 国泰君安 191 Alpha 流计算流程代码可查看 国泰君安191Alpha流计算完整过程 。
4. 小结
本文介绍了 gtja191Alpha 模块的用法。该模块用 DolphinDB 内置函数实现了 国泰君安 191 Alpha 因子，具有简单便捷、批流一体的特点。
5. 附录
5.1 附录1-因子入参一览表
| 因子序号 | 所需参数 | 因子序号 | 所需参数 | 因子序号 | 所需参数 |
|---|---|---|---|---|---|
| 15, 37, 54, 184, 185 | open, close | 119 | open,vol,vwap | 9, 68, 123 | high,low,vol |
| 55, 107, 137, 171 | open,close,high,low | 10, 14, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 27, 31, 34, 46, 53, 58, 63, 65, 66, 67, 71, 79, 86, 88, 89, 98, 106, 112, 116, 122, 127, 129, 135, 143, 146, 147, 151, 152, 153, 157, 160, 162, 165, 166, 167, 169, 173, 174, 183, 189, 190 | close | 77, 130 | high,low,vol,vwap |
| 140 | open,close,high,low,vol | 2, 3, 28, 47, 57, 59, 72, 78, 82, 96, 110, 126, 158, 159, 161, 164, 172, 175, 186 | close,high,low | 8, 13 | high,low,vwap |
| 1, 136 | open,close,vol | 11, 52, 60, 111, 115, 117, 128, 150, 176, 191 | close,high,low,vol | 5, 32, 42, 62, 83, 141 | high,vol |
| 39, 45 | open,close,vol,vwap | 114 | close,high,low,vol,vwap | 108 | high,vol,vwap |
| 12 | open,close,vwap | 104 | close,high,vol | 103 | low |
| 6, 187 | open,high | 101, 163, 170 | close,high,vol,vwap | 44, 61, 74, 138, 179 | low,vol,vwap |
| 118 | open,high,low | 33, 91 | close,low,vol | 80, 81, 97, 100, 102, 145, 155, 168 | vol |
| 56, 69 | open,high,low,vol | 4, 25, 29, 40, 43, 48, 76, 84, 85, 94, 99, 113, 134, 142, 178, 180 | close,vol | 16, 36, 70, 90, 95, 121, 132, 154 | vol,vwap |
| 87 | open,high,low,vwap | 7, 64, 73, 92, 125, 131, 144 | close,vol,vwap | 41 | vwap |
| 93 | open,low | 17, 26, 120, 124 | close,vwap | 30, 149, 181 | close,index_close |
| 156 | open,low,vwap | 38, 177 | high | 75, 182 | close,open,index_close,index_open |
| 35, 105, 139, 148 | open,vol | 49, 50, 51, 109, 133, 188 | high,low |
5.2 附录2
- 国泰君安 191 Alpha 因子模块
- 日频数据文件
- 国泰君安191 Alpha 辅助模块
- 国泰君安191Alpha流计算完整过程
