AKQuant 是一款专为量化投研设计的下一代高性能混合框架。核心引擎采用 Rust 编写以确保极致的执行效率,同时提供优雅的 Python 接口以维持灵活的策略开发体验。
总体设计方案与功能介绍 — 完整的架构说明、模块详解、数据流与设计模式文档。
🚀 核心亮点:
- 极致性能:得益于 Rust 的零开销抽象与 Zero-Copy 数据架构,回测速度较传统纯 Python 框架(如 Backtrader)提升 X倍+。
- 原生 ML 支持:内置 Walk-forward Validation(滚动训练)框架,无缝集成 PyTorch/TensorFlow/Scikit-learn,让 AI 策略开发从实验到回测一气呵成。
- TA-Lib 指标生态:内置
akquant.talib双后端(python/rust)兼容能力,支持 178 个指标(含 60 个 K 线形态、3 个 Hilbert 变换)。 - 因子表达式引擎:内置 Polars 驱动的高性能因子计算引擎,支持
Rank(Ts_Mean(Close, 5))等 Alpha101 风格公式,自动处理并行计算与数据对齐。 - 参数优化:内置多进程网格搜索(Grid Search)框架,支持策略参数的高效并行优化。
- 专业级风控:内置完善的订单流管理与即时风控模块,支持多资产组合回测。期权风控支持 Delta/Gamma/Vega 限额(按标的聚合),内置 Black-Scholes-Merton 定价与 Greeks 计算。
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AKQuant 已发布至 PyPI,无需安装 Rust 环境即可直接使用。
pip install akquant以下是一个简单的策略示例:
import akquant as aq
import akshare as ak
from akquant import Strategy
# 1. 准备数据
# 使用 akshare 获取 A 股历史数据 (需安装: pip install akshare)
df = ak.stock_zh_a_daily(symbol="sh600000", start_date="20250212", end_date="20260212")
class MyStrategy(Strategy):
def on_bar(self, bar):
# 简单策略示例:
# 当收盘价 > 开盘价 (阳线) -> 买入
# 当收盘价 < 开盘价 (阴线) -> 卖出
# 获取当前持仓
current_pos = self.get_position(bar.symbol)
if current_pos == 0 and bar.close > bar.open:
self.buy(symbol=bar.symbol, quantity=100)
print(f"[{bar.timestamp_str}] Buy 100 at {bar.close:.2f}")
elif current_pos > 0 and bar.close < bar.open:
self.close_position(symbol=bar.symbol)
print(f"[{bar.timestamp_str}] Sell 100 at {bar.close:.2f}")
# 运行回测
result = aq.run_backtest(
data=df,
strategy=MyStrategy,
initial_cash=100000.0,
symbols="sh600000"
)
# 打印回测结果
print("\n=== Backtest Result ===")
print(result)
# 生成最小基准对比报告
benchmark_returns = (
df.set_index("date")["close"].pct_change().fillna(0.0).rename("SIMPLE_BENCH")
)
result.report(
filename="quickstart_report.html",
show=False,
benchmark=benchmark_returns,
)调用 result.report(..., benchmark=...) 后,报告会新增“基准对比 (Benchmark Comparison)”区块,展示策略/基准/超额累计收益曲线,以及累计超额收益、年化超额收益、跟踪误差、信息比率、Beta、Alpha 等相对指标。
运行结果示例:
=== Backtest Result ===
BacktestResult:
Value
start_time 2025-02-12 00:00:00+08:00
end_time 2026-02-12 00:00:00+08:00
duration 365 days, 0:00:00
total_bars 249
trade_count 62.0
initial_market_value 100000.0
end_market_value 99804.0
total_pnl -196.0
unrealized_pnl 0.0
total_return_pct -0.196
annualized_return -0.00196
volatility 0.002402
total_profit 548.0
total_loss -744.0
total_commission 0.0
max_drawdown 345.0
max_drawdown_pct 0.344487
win_rate 22.580645
loss_rate 77.419355
winning_trades 14.0
losing_trades 48.0
avg_pnl -3.16129
avg_return_pct -0.199577
avg_trade_bars 1.967742
avg_profit 39.142857
avg_profit_pct 3.371156
avg_winning_trade_bars 4.5
avg_loss -15.5
avg_loss_pct -1.241041
avg_losing_trade_bars 1.229167
largest_win 120.0
largest_win_pct 10.178117
largest_win_bars 7.0
largest_loss -70.0
largest_loss_pct -5.380477
largest_loss_bars 1.0
max_wins 2.0
max_losses 9.0
sharpe_ratio -0.816142
sortino_ratio -1.066016
profit_factor 0.736559
ulcer_index 0.001761
upi -1.113153
equity_r2 0.399577
std_error 68.64863
calmar_ratio -0.568962
exposure_time_pct 48.995984
var_95 -0.00023
var_99 -0.00062
cvar_95 -0.000405
cvar_99 -0.00069
sqn -0.743693
kelly_criterion -0.080763
max_leverage 0.01458
min_margin_level 68.587671
AKQuant 提供了两组复杂订单助手,减少手写订单联动逻辑:
create_oco_order_group(first_order_id, second_order_id, group_id=None):将两个订单绑定为 OCO,任一成交后自动撤销另一单。place_bracket_order(symbol, quantity, entry_price=None, stop_trigger_price=None, take_profit_price=None, ...):一次性提交 Bracket 结构;进场成交后自动挂出止损/止盈,并在双退出单场景下自动绑定 OCO。
from akquant import OrderStatus, Strategy
class BracketHelperStrategy(Strategy):
def __init__(self):
self.entry_order_id = ""
def on_bar(self, bar):
if self.get_position(bar.symbol) > 0 or self.entry_order_id:
return
self.entry_order_id = self.place_bracket_order(
symbol=bar.symbol,
quantity=100,
stop_trigger_price=bar.close * 0.98,
take_profit_price=bar.close * 1.04,
entry_tag="entry",
stop_tag="stop",
take_profit_tag="take",
)
def on_order(self, order):
if order.id == self.entry_order_id and order.status in (
OrderStatus.Cancelled,
OrderStatus.Rejected,
):
self.entry_order_id = ""可直接运行完整示例:
python examples/06_complex_orders.py如果你希望在回测执行过程中实时消费事件,可直接使用 run_backtest 并传入 on_event:
def on_event(event):
if event["event_type"] == "finished":
payload = event["payload"]
print("status:", payload.get("status"))
print("callback_error_count:", payload.get("callback_error_count"))
result = aq.run_backtest(
data=df,
strategy=MyStrategy,
symbols="sh600000",
on_event=on_event,
show_progress=False,
stream_progress_interval=10,
stream_equity_interval=10,
stream_batch_size=32,
stream_max_buffer=256,
stream_error_mode="continue",
)on_event 为可选参数:不传时保持传统阻塞语义,传入时可实时消费事件。
关键参数:
stream_progress_interval/stream_equity_interval: 进度与权益事件采样间隔stream_batch_size/stream_max_buffer: 缓冲与批量刷新控制stream_error_mode: 回调异常策略,支持"continue"与"fail_fast"
AKQuant 内置了基于 Plotly 的强大可视化模块,仅需一行代码即可生成包含权益曲线、回撤分析、月度热力图等详细指标的交互式 HTML 报告。
# 生成交互式 HTML 报告,自动在浏览器中打开
result.report(
show=True,
compact_currency=True, # 金额列按 K/M/B 紧凑显示(默认 True)
)
# 如果你希望金额列保留原始数值精度(不缩写),可关闭:
result.report(
show=False,
filename="report_raw_amount.html",
compact_currency=False,
)你也可以直接复用结构化分析结果做二次研究:
exposure = result.exposure_df() # 暴露分解(净暴露/总暴露/杠杆)
attr_by_symbol = result.attribution_df(by="symbol")
attr_by_tag = result.attribution_df(by="tag")
capacity = result.capacity_df() # 容量代理(成交率/换手等)
orders_by_strategy = result.orders_by_strategy() # 按策略归属聚合订单
executions_by_strategy = result.executions_by_strategy() # 按策略归属聚合成交
👉 点击查看交互式报表示例 (Interactive Demo)
| 模块 | 入口 | 说明 |
|---|---|---|
| 回测引擎 | run_backtest() |
一行启动回测,支持 DataFrame / List[Bar] / DataFeedAdapter 多种数据源,TWAP 多 bar 分单 |
| 策略基类 | Strategy |
继承后编写 on_bar / on_tick / on_timer 等回调,生命周期完整 |
| 参数优化 | run_grid_search() |
多进程网格搜索,自动按指标排序 |
| 滚动训练 | run_walk_forward() |
样本内优化 + 样本外验证,防过拟合 |
| 因子引擎 | FactorEngine |
Polars 驱动,支持 Rank(Ts_Mean(Close, 10)) 等 Alpha101 表达式 |
| 风控模块 | RiskManager |
最大回撤、日损失、持仓上限、杠杆率、行业集中度、期权 Greek 限额 |
| 期权定价 | calculate_option_greeks() |
Black-Scholes-Merton 定价与 Greeks(Delta/Gamma/Theta/Vega/Rho) |
| 隐含波动率 | calculate_implied_volatility() |
Newton-Raphson 迭代求解 IV |
| 多资产支持 | InstrumentConfig |
股票(T+1)、期货(保证金)、期权、基金、加密货币 |
| 实盘对接 | LiveRunner |
CTP 主链路,MiniQMT / PTrade 占位接口 |
| ML 集成 | on_train_signal |
滚动训练信号 + PyTorch / TensorFlow / Sklearn 适配器 |
| 可视化 | result.report() |
Plotly 交互式 HTML 报告、资金曲线、基准对比 |
| 文档 | 路径 | 内容 |
|---|---|---|
| API 参考 | docs/zh/reference/api.md | 所有公开函数签名、参数说明 |
| 策略编写指南 | docs/zh/guide/strategy.md | Strategy 基类、生命周期、风控 |
| 因子表达式引擎 | docs/zh/guide/factor.md | Alpha101 风格因子语法与算子 |
| 技术指标参考 | docs/zh/guide/rust_indicator_reference.md | Rust 原生 + TA-Lib 178 个指标(含 60 K 线形态) |
| 参数优化 | docs/zh/guide/optimization.md | 网格搜索、滚动优化 |
| 数据管理 | docs/zh/guide/data.md | 数据源接入与多时间框 |
| 可视化 | docs/zh/guide/visualization.md | 报告生成与自定义图表 |
| 分析模块 | docs/zh/guide/analysis.md | 绩效分析与归因 |
| 期权风控 | docs/zh/guide/option_risk.md | Greek 限额、BSM 定价、保证金计算 |
| 测试指南 | docs/zh/guide/testing.md | 单元测试与黄金测试 |
| 横截面策略 | docs/zh/guide/cross_section_checklist.md | 横截面轮动策略实战清单 |
| 示例集合 | docs/zh/guide/examples.md | 参数模型配置与完整示例 |
| 文档 | 路径 | 内容 |
|---|---|---|
| 机器学习 | docs/zh/advanced/ml.md | Walk-forward + PyTorch/Sklearn |
| 实盘交易 | docs/zh/advanced/live_functional_quickstart.md | CTP 主链路 + MiniQMT/PTrade 占位与迁移说明 |
| 多策略指南 | docs/zh/advanced/multi_strategy_guide.md | 多策略 slot 并发与风控 |
| 热启动 | docs/zh/advanced/warm_start.md | 状态持久化与恢复 |
| 运行时配置 | docs/zh/advanced/runtime_config.md | 动态策略加载 |
| 数据适配器 | docs/zh/advanced/data_feed_adapter_spec.md | 多时间框数据接口 |
| Broker 注册 | docs/zh/advanced/custom_broker_registry.md | 自定义经纪商注册 |
| LLM 集成 | docs/zh/advanced/llm.md | LLM 辅助策略开发 |
| 时区处理 | docs/zh/advanced/timezone.md | 多时区策略开发 |
系统化学习路径,从基础到实战(教材目录):
- 量化基础 → 编程入门 → 数据管理 → 回测引擎
- 策略开发 → A股策略 → 期货策略 → 期权策略
- 基金策略 → 绩效分析 → 参数优化 → 机器学习
- 可视化 → 因子挖掘 → 实盘交易 → Rust 指标
- 💻 贡献指南: 如何参与项目开发。
AKQuant 采用严格的测试流程以确保回测引擎的准确性:
- 单元测试: 覆盖核心 Rust 组件与 Python 接口。
- 黄金测试 (Golden Tests): 使用合成数据验证关键业务逻辑(如 T+1、涨跌停、保证金、期权希腊值),并与锁定的基线结果进行比对,防止算法回退。
运行测试:
# 1. 使用 uv 环境运行命令
uv sync
# 2. 构建并绑定 Rust 扩展
uv run maturin develop
# 3. 运行所有测试
uv run pytest
# 4. 运行 Rust 核心测试(自动处理 macOS + uv 环境动态库路径)
./scripts/cargo-test.sh -q
# 5. 仅运行黄金测试
uv run pytest tests/golden/test_golden.pyPlease use this bibtex if you want to cite this repository in your publications:
@misc{akquant,
author = {Albert King and Yaojie Zhang and Chao Liang},
title = {AKQuant},
year = {2026},
publisher = {GitHub},
journal = {GitHub repository},
howpublished = {\url{https://github.com/akfamily/akquant}},
}MIT License