前文介绍了统计策略盈亏分布的过程，本文将使用多进程进行实现。在前面文章中，我们实现了用多进程创建股票数据，本文多进程实现的主要区别是，需要主进程获取子进程的返回值。
主要代码分析
新建源文件，命名为data_center_v10.py，全部内容见文末，v10主要涉及3个方面改动：
修改盈亏统计函数
def profit_loss_statistic(stock_codes, hold_days=10):
该函数用于盈亏分布统计，计算当日candidate为True，持仓hold_days天的收益分布，其中：
– 参数stock_codes为待分析的股票代码
– 参数hold_days为持仓天数
– 返回值为符合买入条件的股票DataFrame
作为子进程调用的函数，相较于v9，v10版本该函数没有输出数据分布表格及图片文件，而是将筛选出的股票数据做为返回值返回，供主进程使用。
# 创建数据库引擎对象
engine = create_mysql_engine()
# 创建空的DataFrame
candidate_df = pd.DataFrame()
# 计算收益分布循环
for index, code in enumerate(stock_codes):
print('({}/{})正在处理{}...'.format(index + 1, len(stock_codes), code))
# 股票数据在数据库中的表名
table_name = '{}_{}'.format(code[3:], code[:2])
# 如果数据库中没有该股票数据则跳过
if table_name not in sqlalchemy.inspect(engine).get_table_names():
continue
# 从数据库读取特定字段数据
cols = 'date, open, high, low, close, candidate'
sql_cmd = 'SELECT {} FROM {} ORDER BY date DESC'.format(cols, table_name)
df = pd.read_sql(sql=sql_cmd, con=engine)
# 移动第2日开盘价、最低价，以及hold_days的最高价、最低价数据
df = shift_i(df, ['open'], 1, suffix='l')
df = shift_till_n(df, ['high', 'low'], hold_days, suffix='l')
# 丢弃最近hold_days日的数据
df = df.iloc[hold_days: df.shape[0] - g_available_days_limit, :]
# 选取出现买点的股票
df = df[(df['candidate'] > 0) & (df['low_1l'] <= df['close'])]
# 将数据添加到候选池中
if df.shape[0]:
df['code'] = code
candidate_df = candidate_df.append(df)
if candidate_df.shape[0]:
# 计算最大盈利
# 买入当天无法卖出，因此计算最大收益时，从第2日开始
cols = ['high_{}l'.format(x) for x in range(2, hold_days + 1)]
candidate_df['max_high'] = candidate_df[cols].max(axis=1)
candidate_df['max_profit'] = candidate_df['max_high'] / candidate_df[['open_1l', 'close']].min(axis=1) - 1
# 计算最大亏损
cols = ['low_{}l'.format(x) for x in range(2, hold_days + 1)]
candidate_df['min_low'] = candidate_df[cols].min(axis=1)
candidate_df['max_loss'] = candidate_df['min_low'] / candidate_df[['open_1l', 'close']].min(axis=1) - 1
统计盈亏，上面代码与v9内容相同，可参考v9分析内容。
return candidate_df
返回包含盈亏统计数据的DataFrame。
新增多进程调用收集返回DataFrame函数
def multiprocessing_func_df(func, args):
该函数用于多进程调用函数，收集返回各子进程返回的DataFrame，其中：
- 参数func为子进程要调用的函数
- 参数args为func的参数，类型为元组，第0个元素为进程数，第1个元素为股票代码列表，如果func还有其他参数，则依次往后排列
- 返回值为包含各子进程返回值的DataFrame
该函数主要是调用了multiprocessing_func进行多进程计算，由于程序中涉及到较多多进程调用收集DataFrame的功能，因此抽象出此函数，方便使用。
results = multiprocessing_func(func, args)
多进程调用函数func，获取子进程返回对象的列表。
df = pd.DataFrame()
构建空DataFrame。
for i in results:
df = df.append(i.get())
收集各进程返回值，将获取子进程返回值，汇总到df。results是我们构造的一个列表，在创建子进程时，我们通过append方法，把进程池的apply_async方法的返回值都添加到results列表中，在这里，我们对results列表中的每一个元素调用get方法，来获取每个子进程调用func函数的返回值，最后将所有结果汇总到df中。
return df
返回包含各子进程返回值的DataFrame。
新增多进程盈亏统计函数
def profit_loss_statistic_mp(stock_codes, process_num=61, hold_days=10):
该函数用于多进程盈亏分布统计，计算当日candidate为True，持仓hold_days天的收益分布，输出数据分布表格及图片文件，其中：
- 参数stock_codes为待分析的股票代码
- 参数process_num为进程数
- 参数hold_days为持仓天数
- 返回值为空
在函数profit_loss_statistic中，我们完成了子进程的计算，候选的股票数据被保存在candidate_df中并返回。在profit_loss_statistic_mp中，我们要收集这些candidate_df，然后进行拼接，最后统计整体的盈亏分布情况。
candidate_df = multiprocessing_func_df(profit_loss_statistic, (process_num, stock_codes, hold_days,))
多进程计算获得候选股票数据，调用multiprocessing_func_df函数，收集子进程调用profit_loss_statistic函数返回的DataFrame数据。
# 将收益分布数据保存到excel文件
candidate_df[['date', 'code', 'max_profit', 'max_loss']].to_excel(
'profit_loss_{}.xlsx'.format(hold_days), index=False, encoding='utf-8')
# 重置索引，方便后面绘图
candidate_df.reset_index(inplace=True)
# 设置绘图格式并绘图
fig, ax = plt.subplots(1, 1)
table(ax, np.round(candidate_df[['max_profit', 'max_loss']].describe(), 4), loc='upper right',
colWidths=[0.2, 0.2, 0.2])
candidate_df[['max_profit', 'max_loss']].plot(ax=ax, legend=None)
# 保存图表
fig.savefig('profit_loss_{}.png'.format(hold_days))
输出盈亏统计图表，上面代码与v9内容相同，可参考v9分析内容。
绘制图片结果如下：
小结
本文实现了多进程计算策略的盈亏分布，使用multiprocessing.Pool.apply_async进行子进程的计算，子进程有返回值，主进程获取子进程的返回对象（非返回值），然后使用get方法获取返回对象的值。
本文最终得到的计算结果与前文相同，策略有50%概率拿到8.7%以上的盈利。符合买入条件的股票数据保存在Excel文件中，读者可以自行下载分析及优化。
下一篇文章将记录按日更新数据的过程。
data_center_v10.py的全部代码如下：
import baostock as bs
import datetime
import sys
import numpy as np
import pandas as pd
import multiprocessing
import sqlalchemy
import matplotlib.pyplot as plt
from pandas.plotting import table
# 可用日线数量约束
g_available_days_limit = 250
# BaoStock日线数据字段
g_baostock_data_fields = 'date,open,high,low,close,preclose,volume,amount,adjustflag,turn,tradestatus,pctChg,peTTM,pbMRQ, psTTM,pcfNcfTTM,isST'
def create_mysql_engine():
"""
创建数据库引擎对象
:return: 新创建的数据库引擎对象
"""
# 引擎参数信息
host = 'localhost'
user = 'root'
passwd = '111111'
port = '3306'
db = 'db_quant'
# 创建数据库引擎对象
mysql_engine = sqlalchemy.create_engine(
'mysql+pymysql://{0}:{1}@{2}:{3}'.format(user, passwd, host, port),
poolclass=sqlalchemy.pool.NullPool
)
# 如果不存在数据库db_quant则创建
mysql_engine.execute("CREATE DATABASE IF NOT EXISTS {0} ".format(db))
# 创建连接数据库db_quant的引擎对象
db_engine = sqlalchemy.create_engine(
'mysql+pymysql://{0}:{1}@{2}:{3}/{4}?charset=utf8'.format(user, passwd, host, port, db),
poolclass=sqlalchemy.pool.NullPool
)
# 返回引擎对象
return db_engine
def get_stock_codes(date=None, update=False):
"""
获取指定日期的A股代码列表
若参数update为False，表示从数据库中读取股票列表
若数据库中不存在股票列表的表，或者update为True，则下载指定日期date的交易股票列表
若参数date为空，则返回最近1个交易日的A股代码列表
若参数date不为空，且为交易日，则返回date当日的A股代码列表
若参数date不为空，但不为交易日，则打印提示非交易日信息，程序退出
:param date: 日期，默认为None
:param update: 是否更新股票列表，默认为False
:return: A股代码的列表
"""
# 创建数据库引擎对象
engine = create_mysql_engine()
# 数据库中股票代码的表名
table_name = 'stock_codes'
# 数据库中不存在股票代码表，或者需要更新股票代码表
if table_name not in sqlalchemy.inspect(engine).get_table_names() or update:
# 登录baostock
bs.login()
# 从BaoStock查询股票数据
stock_df = bs.query_all_stock(date).get_data()
# 如果获取数据长度为0，表示日期date非交易日
if 0 == len(stock_df):
# 如果设置了参数date，则打印信息提示date为非交易日
if date is not None:
print('当前选择日期为非交易日或尚无交易数据，请设置date为历史某交易日日期')
sys.exit(0)
# 未设置参数date，则向历史查找最近的交易日，当获取股票数据长度非0时，即找到最近交易日
delta = 1
while 0 == len(stock_df):
stock_df = bs.query_all_stock(datetime.date.today() - datetime.timedelta(days=delta)).get_data()
delta += 1
# 注销登录
bs.logout()
# 筛选股票数据，上证和深证股票代码在sh.600000与sz.39900之间
stock_df = stock_df[(stock_df['code'] >= 'sh.600000') & (stock_df['code'] < 'sz.399000')]
# 将股票代码写入数据库
stock_df.to_sql(name=table_name, con=engine, if_exists='replace', index=False, index_label=False)
# 返回股票列表
return stock_df['code'].tolist()
# 从数据库中读取股票代码列表
else:
# 待执行的sql语句
sql_cmd = 'SELECT {} FROM {}'.format('code', table_name)
# 读取sql，返回股票列表
return pd.read_sql(sql=sql_cmd, con=engine)['code'].tolist()
def create_data(stock_codes, from_date='1990-12-19', to_date=datetime.date.today().strftime('%Y-%m-%d'),
adjustflag='2'):
"""
下载指定日期内，指定股票的日线数据，计算扩展因子
:param stock_codes: 待下载数据的股票代码
:param from_date: 日线开始日期
:param to_date: 日线结束日期
:param adjustflag: 复权选项 1：后复权 2：前复权 3：不复权 默认为前复权
:return: None
"""
# 创建数据库引擎对象
engine = create_mysql_engine()
# 下载股票循环
for code in stock_codes:
print('正在下载{}...'.format(code))
# 登录BaoStock
bs.login()
# 下载日线数据
out_df = bs.query_history_k_data_plus(code, g_baostock_data_fields, start_date=from_date, end_date=to_date,
frequency='d', adjustflag=adjustflag).get_data()
# 剔除停盘数据
if out_df.shape[0]:
out_df = out_df[(out_df['volume'] != '0') & (out_df['volume'] != '')]
# 如果数据为空，则不创建
if not out_df.shape[0]:
continue
# 删除重复数据
out_df.drop_duplicates(['date'], inplace=True)
# 日线数据少于g_available_days_limit，则不创建
if out_df.shape[0] < g_available_days_limit:
continue
# 将数值数据转为float型，便于后续处理
convert_list = ['open', 'high', 'low', 'close', 'preclose', 'volume', 'amount', 'turn', 'pctChg']
out_df[convert_list] = out_df[convert_list].astype(float)
# 重置索引
out_df.reset_index(drop=True, inplace=True)
# 计算扩展因子
out_df = extend_factor(out_df)
# 写入数据库
table_name = '{}_{}'.format(code[3:], code[:2])
out_df.to_sql(name=table_name, con=engine, if_exists='replace', index=True, index_label='id')
def get_code_group(process_num, stock_codes):
"""
获取代码分组，用于多进程计算，每个进程处理一组股票
:param process_num: 进程数
:param stock_codes: 待处理的股票代码
:return: 分组后的股票代码列表，列表的每个元素为一组股票代码的列表
"""
# 创建空的分组
code_group = [[] for i in range(process_num)]
# 按余数为每个分组分配股票
for index, code in enumerate(stock_codes):
code_group[index % process_num].append(code)
return code_group
def multiprocessing_func(func, args):
"""
多进程调用函数
:param func: 函数名
:param args: func的参数，类型为元组，第0个元素为进程数，第1个元素为股票代码列表
:return: 包含各子进程返回对象的列表
"""
# 用于保存各子进程返回对象的列表
results = []
# 创建进程池
with multiprocessing.Pool(processes=args[0]) as pool:
# 多进程异步计算
for codes in get_code_group(args[0], args[1]):
results.append(pool.apply_async(func, args=(codes, *args[2:],)))
# 阻止后续任务提交到进程池
pool.close()
# 等待所有进程结束
pool.join()
return results
def create_data_mp(stock_codes, process_num=61,
from_date='1990-12-19', to_date=datetime.date.today().strftime('%Y-%m-%d'), adjustflag='2'):
"""
使用多进程创建指定日期内，指定股票的日线数据，计算扩展因子
:param stock_codes: 待创建数据的股票代码
:param process_num: 进程数
:param from_date: 日线开始日期
:param to_date: 日线结束日期
:param adjustflag: 复权选项 1：后复权 2：前复权 3：不复权 默认为前复权
:return: None
"""
multiprocessing_func(create_data, (process_num, stock_codes, from_date, to_date, adjustflag,))
def extend_factor(df):
"""
计算扩展因子
:param df: 待计算扩展因子的DataFrame
:return: 包含扩展因子的DataFrame
"""
# 使用pipe依次计算涨停、双神及是否为候选股票
df = df.pipe(zt).pipe(ss, delta_days=30).pipe(candidate)
return df
def zt(df):
"""
计算涨停因子
若涨停，则因子为True，否则为False
以当日收盘价较前一日收盘价上涨9.8%及以上作为涨停判断标准
:param df: 待计算扩展因子的DataFrame
:return: 包含扩展因子的DataFrame
"""
df['zt'] = np.where((df['close'].values >= 1.098 * df['preclose'].values), True, False)
return df
def shift_i(df, factor_list, i, fill_value=0, suffix='a'):
"""
计算移动因子，用于获取前i日或者后i日的因子
:param df: 待计算扩展因子的DataFrame
:param factor_list: 待移动的因子列表
:param i: 移动的步数
:param fill_value: 用于填充NA的值，默认为0
:param suffix: 值为a(ago)时表示移动获得历史数据，用于计算指标；值为l(later)时表示获得未来数据，用于计算收益
:return: 包含扩展因子的DataFrame
"""
# 选取需要shift的列构成新的DataFrame，进行shift操作
shift_df = df[factor_list].shift(i, fill_value=fill_value)
# 对新的DataFrame列进行重命名
shift_df.rename(columns={x: '{}_{}{}'.format(x, i, suffix) for x in factor_list}, inplace=True)
# 将重命名后的DataFrame合并到原始DataFrame中
df = pd.concat([df, shift_df], axis=1)
return df
def shift_till_n(df, factor_list, n, fill_value=0, suffix='a'):
"""
计算范围移动因子
用于获取前/后n日内的相关因子，内部调用了shift_i
:param df: 待计算扩展因子的DataFrame
:param factor_list: 待移动的因子列表
:param n: 移动的步数范围
:param fill_value: 用于填充NA的值，默认为0
:param suffix: 值为a(ago)时表示移动获得历史数据，用于计算指标；值为l(later)时表示获得未来数据，用于计算收益
:return: 包含扩展因子的DataFrame
"""
for i in range(n):
df = shift_i(df, factor_list, i + 1, fill_value, suffix)
return df
def ss(df, delta_days=30):
"""
计算双神因子，即间隔的两个涨停
若当日形成双神，则因子为True，否则为False
:param df: 待计算扩展因子的DataFrame
:param delta_days: 两根涨停间隔的时间不能超过该值，否则不判定为双神，默认值为30
:return: 包含扩展因子的DataFrame
"""
# 移动涨停因子，求取近delta_days天内的涨停情况，保存在一个临时DataFrame中
temp_df = shift_till_n(df, ['zt'], delta_days, fill_value=False)
# 生成列表，用于后续检索第2天前至第delta_days天前是否有涨停出现
col_list = ['zt_{}a'.format(x) for x in range(2, delta_days + 1)]
# 计算双神，需同时满足3个条件：
# 1、第2天前至第delta_days天前，至少有1个涨停
# 2、1天前不是涨停（否则就是连续涨停，不是间隔的涨停）
# 3、当天是涨停
df['ss'] = temp_df[col_list].any(axis=1) & ~temp_df['zt_1a'] & temp_df['zt']
return df
def ma(df, n=5, factor='close'):
"""
计算均线因子
:param df: 待计算扩展因子的DataFrame
:param n: 待计算均线的周期，默认计算5日均线
:param factor: 待计算均线的因子，默认为收盘价
:return: 包含扩展因子的DataFrame
"""
# 均线名称，例如，收盘价的5日均线名称为ma_5，成交量的5日均线名称为volume_ma_5
name = '{}ma_{}'.format('' if 'close' == factor else factor + '_', n)
# 取待计算均线的因子列
s = pd.Series(df[factor], name=name, index=df.index)
# 利用rolling和mean计算均线数据
s = s.rolling(center=False, window=n).mean()
# 将均线数据添加到原始的DataFrame中
df = df.join(s)
# 均线数值保留两位小数
df[name] = df[name].apply(lambda x: round(x + 0.001, 2))
return df
def mas(df, ma_list, factor='close'):
"""
计算多条均线因子，内部调用ma计算单条均线
:param df: 待计算扩展因子的DataFrame
:param ma_list: 待计算均线的周期列表
:param factor: 待计算均线的因子，默认为收盘价
:return: 包含扩展因子的DataFrame
"""
for i in ma_list:
df = ma(df, i, factor)
return df
def cross_mas(df, ma_list):
"""
计算穿均线因子
若当日最低价不高于均线价格
且当日收盘价不低于均线价格
则当日穿均线因子值为True，否则为False
:param df: 待计算扩展因子的DataFrame
:param ma_list: 均线的周期列表
:return: 包含扩展因子的DataFrame
"""
for i in ma_list:
df['cross_{}'.format(i)] = (df['low'] <= df['ma_{}'.format(i)]) & (
df['ma_{}'.format(i)] <= df['close'])
return df
def candidate(df):
"""
计算是否为候选
若当日日线同时穿过5、10、20、30日均线
且30日均线在60日均线上方
且当日形成双神
则当日作为候选，该因子值为True，否则为False
:param df: 待计算扩展因子的DataFrame
:return: 包含扩展因子的DataFrame
"""
# 均线周期列表
ma_list = [5, 10, 20, 30, 60]
# 计算均线的因子，保存到临时的DataFrame中
temp_df = mas(df, ma_list)
# 计算穿多线的因子，保存到临时的DataFrame中
temp_df = cross_mas(temp_df, ma_list)
# 穿多线因子的列名列表
column_list = ['cross_{}'.format(x) for x in ma_list[:-1]]
# 计算是否为候选
df['candidate'] = temp_df[column_list].all(axis=1) & (temp_df['ma_30'] >= temp_df['ma_60']) & df['ss']
return df
def profit_loss_statistic(stock_codes, hold_days=10):
"""
盈亏分布统计，计算当日candidate为True，持仓hold_days天的收益分布
:param stock_codes: 待分析的股票代码
:param hold_days: 持仓天数
:return: 筛选出符合买入条件的股票DataFrame
"""
# 创建数据库引擎对象
engine = create_mysql_engine()
# 创建空的DataFrame
candidate_df = pd.DataFrame()
# 计算收益分布循环
for index, code in enumerate(stock_codes):
print('({}/{})正在处理{}...'.format(index + 1, len(stock_codes), code))
# 股票数据在数据库中的表名
table_name = '{}_{}'.format(code[3:], code[:2])
# 如果数据库中没有该股票数据则跳过
if table_name not in sqlalchemy.inspect(engine).get_table_names():
continue
# 从数据库读取特定字段数据
cols = 'date, open, high, low, close, candidate'
sql_cmd = 'SELECT {} FROM {} ORDER BY date DESC'.format(cols, table_name)
df = pd.read_sql(sql=sql_cmd, con=engine)
# 移动第2日开盘价、最低价，以及hold_days的最高价、最低价数据
df = shift_i(df, ['open'], 1, suffix='l')
df = shift_till_n(df, ['high', 'low'], hold_days, suffix='l')
# 丢弃最近hold_days日的数据
df = df.iloc[hold_days: df.shape[0] - g_available_days_limit, :]
# 选取出现买点的股票
df = df[(df['candidate'] > 0) & (df['low_1l'] <= df['close'])]
# 将数据添加到候选池中
if df.shape[0]:
df['code'] = code
candidate_df = candidate_df.append(df)
if candidate_df.shape[0]:
# 计算最大盈利
# 买入当天无法卖出，因此计算最大收益时，从第2日开始
cols = ['high_{}l'.format(x) for x in range(2, hold_days + 1)]
candidate_df['max_high'] = candidate_df[cols].max(axis=1)
candidate_df['max_profit'] = candidate_df['max_high'] / candidate_df[['open_1l', 'close']].min(axis=1) - 1
# 计算最大亏损
cols = ['low_{}l'.format(x) for x in range(2, hold_days + 1)]
candidate_df['min_low'] = candidate_df[cols].min(axis=1)
candidate_df['max_loss'] = candidate_df['min_low'] / candidate_df[['open_1l', 'close']].min(axis=1) - 1
return candidate_df
def multiprocessing_func_df(func, args):
"""
多进程调用函数，收集返回各子进程返回的DataFrame
:param func: 函数名
:param args: func的参数，类型为元组，第0个元素为进程数，第1个元素为股票代码列表
:return: 包含各子进程返回值的DataFrame
"""
# 多进程调用函数func，获取子进程返回对象的列表
results = multiprocessing_func(func, args)
# 构建空DataFrame
df = pd.DataFrame()
# 收集各进程返回值
for i in results:
df = df.append(i.get())
return df
def profit_loss_statistic_mp(stock_codes, process_num=61, hold_days=10):
"""
多进程盈亏分布统计，计算当日candidate为True，持仓hold_days天的收益分布
输出数据分布表格及图片文件
:param stock_codes: 待分析的股票代码
:param process_num: 进程数
:param hold_days: 持仓天数
:return: None
"""
# 多进程计算获得候选股票数据
candidate_df = multiprocessing_func_df(profit_loss_statistic, (process_num, stock_codes, hold_days,))
# 将收益分布数据保存到excel文件
candidate_df[['date', 'code', 'max_profit', 'max_loss']].to_excel(
'profit_loss_{}.xlsx'.format(hold_days), index=False, encoding='utf-8')
# 重置索引，方便后面绘图
candidate_df.reset_index(inplace=True)
# 设置绘图格式并绘图
fig, ax = plt.subplots(1, 1)
table(ax, np.round(candidate_df[['max_profit', 'max_loss']].describe(), 4), loc='upper right',
colWidths=[0.2, 0.2, 0.2])
candidate_df[['max_profit', 'max_loss']].plot(ax=ax, legend=None)
# 保存图表
fig.savefig('profit_loss_{}.png'.format(hold_days))
# 显示图表
plt.show()
if __name__ == '__main__':
stock_codes = get_stock_codes()
profit_loss_statistic_mp(stock_codes)
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#coding=utf-8
以前都不用，这次报错，只好加了。不知到为什么？
我之前在windows上写代码，然后丢文件去linux运行时，会出现这个问题
p = multiprocessing.Pool(pool_number)
b = p.map(Strategy_ATR_band, ml_stock_list) # 多线程处理股票
这样也不用每次都去分配进程数量，简单一些
感谢建议。我尝试了下，使用map和map_async的耗时都比当前方案会长一些，您那实验结果怎么样？
你好，我用vscode 跑V10跑不起来，vscode会卡死。V7也是多进程的就可以跑。改过进程数量到1都不行，请问可能是啥原因？
我之前用vscode经常卡死，后来就转到用pycharm了
问题已经解决。我用idle debug了一下发现报OSError: [WinError 1455] 页面文件太小，无法完成操作。这个问题网上有很多答案。供其他人参考