【シストレ開発#19】複利で資産を増やすアルゴリズムを考える！

シストレでも複利運用を開始します！　たっきん(Twitter)です

僕が今まで作成してきたシストレ・アプリケーションのバリエーションも「単純移動平均線（SMA）」、「ボリンジャーバンド」、「窓埋め」、「仲値＆ゴトー」と４つまで増え、中でも「単純移動平均線（SMA）」、「ボリンジャーバンド」がそれなりにパフォーマンスを発揮している状態です。

なので今回はシステムトレードで資産を効率よく増やす方法として、複利で資産を増やせる運用アルゴリズムを考えていこうと思います。

レバレッジ
複利運用アルゴリズム
口座残高の取得方法
シストレ・アーキテクチャ
1. ①account_queryサービス追加
2. ②取引数量算出（複利運用）追加
複利運用シミュレーション
さいごに

レバレッジ

複利運用アルゴリズムを考えるにあたり、まずはレバレッジについて改めて理解していきましょう！

レバレッジとは預けた証拠金以上の取引ができる仕組みのことで、例えば証拠金が10万円しかなかったとしても100万円分の取引が可能になります。

このとき、証拠金10万円に対して10倍の100万円分の取引をしているので、レバレッジは10倍となります。

レバレッジのメリットは証拠金以上の取引ができるため、うまく活用すれば効率よく資産を増やすことができる反面、取引で損失を出した場合はレバレッジの大きさ分の損失を出すことになります。

レバレッジを上げ過ぎてしまうとギャンブル性が高く、ハイリスクハイリターン取引になってしまうことから国内FXの最大レバレッジは金融庁により25倍（個人の場合）と定められています。

以上のことからシステムトレード運用する際は常にレバレッジが25倍以下となるようにポジション管理をすることが大前提となります。

式で表現すると常に下式の条件を満たすようにする必要があります。

\begin{align*}
\frac{\mbox{約定レート} \times \mbox{取引数量}}{\mbox{証拠金}} = レバレッジ ≦ 25
\end{align*}

複利運用アルゴリズム

複利運用アルゴリズムを考える上でレバレッジ管理は必須であることを前章で説明しました。

よってレバレッジを管理できるように下記２つのパラメータを設定します。

最大レバレッジ
最大同時エントリー数

「最大レバレッジ」はシストレ運用する上での最大レバレッジになります。

最大レバレッジは25倍なのでは？と疑問に思った方もいると思いますが、基本的に上限の25倍に合わせて運用をすることはしません。

レバレッジは証拠金の変動によって値も変わっていくのですが、証拠金は含み損益も加味されるため、例えば最大レバレッジの25倍でエントリーした後に少しでも含み損になった瞬間にレバレッジが25倍を超え、強制ロスカットとなってしまうからです。

なので運用する上での最大レバレッジには余裕を持たせ、20倍、15倍程度にしようと考えています。

「最大同時エントリー数」は同時にエントリー可能な上限数になります。

この２つパラメータにより、レバレッジとポジションを管理していくことになりますが、例として各パラメータに下記の値が設定された場合を考えてみます。

最大レバレッジ = 20
最大同時エントリー数 = 2

上記のパラメータ例ですと、レバレッジ10倍のポジションを最大２つまで保持する運用形態になります。

レバレッジが決定すると後は下式のように証拠金と約定レートから取引数量が決まります。

\begin{align*}
\mbox{取引数量} &=\mbox{レバレッジ} \times \frac{ \mbox{証拠金}}{\mbox{約定レート}}\\
&= \frac{\mbox{[Param]最大レバレッジ}}{\mbox{[Param]最大同時エントリー数}}\times \frac{ \mbox{証拠金}}{\mbox{約定レート}}
\end{align*}

しかし、上記でも説明したように証拠金は含み損益によって値が常時変動しているため、式を簡単にするために「証拠金 = 口座残高」に置き換えることにします。

\begin{align*}
\mbox{取引数量} &= \frac{\mbox{[Param]最大レバレッジ}}{\mbox{[Param]最大同時エントリー数}}\times \frac{\bf{\mbox{口座残高}}}{\mbox{約定レート}}
\end{align*}

上式を見ればわかるように、取引数量は口座残高に比例した式になっています。

取引は利確すると口座残高が増えていくため、上式で算出した取引数量でトレードするようにしていくことで自然と複利運用になるというわけです。

口座残高の取得方法

取引数量を算出するには口座残高を知る必要があります。

OANDAには口座情報を取得するAPIが提供されているのでこれを使うことで口座残高を知ることができそうですね。

＜サンプルコード＞

import json
from oandapyV20 import API
import oandapyV20.endpoints.accounts as accounts
from oandapyV20.exceptions import V20Error

account_number = "***-***-*******-***"
access_token = "********************************"

api = API(access_token=access_token)
r = accounts.AccountSummary(account_number)

try:
    rsp = api.request(r)
    print(json.dumps(rsp, indent=2))
except V20Error as e:
    print("Error: {}".format(e))

＜実行結果＞

{
  "account": {
    "guaranteedStopLossOrderMode": "DISABLED",
    "hedgingEnabled": true,
    "id": <your id>,
    "createdTime": "2022-02-28T13:37:39.792737223Z",
    "currency": "JPY",
    "createdByUserID": <user id>,
    "alias": "SystemTradeTrial",
    "marginRate": "0.02",
    "lastTransactionID": "127",
    "balance": "2997378.6660",
    "openTradeCount": 0,
    "openPositionCount": 0,
    "pendingOrderCount": 0,
    "pl": "-2621.3340",
    "resettablePL": "-2621.3340",
    "resettablePLTime": "0",
    "financing": "0.0000",
    "commission": "0.0000",
    "dividendAdjustment": "0",
    "guaranteedExecutionFees": "0.0000",
    "unrealizedPL": "0.0000",
    "NAV": "2997378.6660",
    "marginUsed": "0.0000",
    "marginAvailable": "2997378.6660",
    "positionValue": "0.0000",
    "marginCloseoutUnrealizedPL": "0.0000",
    "marginCloseoutNAV": "2997378.6660",
    "marginCloseoutMarginUsed": "0.0000",
    "marginCloseoutPositionValue": "0.0000",
    "marginCloseoutPercent": "0.00000",
    "withdrawalLimit": "2997378.6660"
  },
  "lastTransactionID": "127"
}

口座情報がたくさん出てきていますが、口座残高はbalanceになります。

なのでプログラムする上ではbalanceの値だけを抽出すればOKですね！

シストレ・アーキテクチャ

では、さっそく複利運用のためのアルゴリズムをシストレ・アーキテクチャ設計に落とし込んでいきます。

今回修正するノードは下記の２つになります。

fetcherノード：account_queryサービス追加
order_schedulerノード：取引数量算出（複利運用）追加

＜アーキテクチャ設計＞

①account_queryサービス追加

oanda_apiパッケージ内のFetcherノードに口座残高取得用のサービスを追加しました。

サービスメッセージとコードの全貌はGitHubを参照してほしいのですが、追加部分のコードを下記の載せておきます。

レスポンスで必要な情報は「balance（口座残高）」のみとなりますが、今後の機能拡張を踏まえて他の情報も取得できるようにしておきました。

・サービスメッセージ：[GitHub]AccountQuerySrv.srv
・コード：[GitHub]fetcher.py

追加部分を抜粋したコードは下記となります。

class Fetcher(Node):

    def __init__(self) -> None:
        super().__init__("fetcher")

        # Create service server "AccountQuery"
        srv_type = AccountQuerySrv
        srv_name = "account_query"
        callback = self._on_recv_account_query
        self._aq_srv = self.create_service(srv_type,
                                           srv_name,
                                           callback=callback,
                                           callback_group=ReentrantCallbackGroup())

    async def _on_recv_account_query(self,
                                     req: SrvTypeRequest,
                                     rsp: SrvTypeResponse
                                     ) -> SrvTypeResponse:

        self.logger.debug("{:=^50}".format(" Service[account_query]:Start "))
        self.logger.debug("<Request>")
        self.logger.debug("  - None")

        dbg_tm_start = dt.datetime.now()

        rsp.result = False
        rsp.frc_msg.reason_code = frc.REASON_UNSET
        apirsp = None
        try:
            apirsp = self._api.request(self._acc)
        except V20Error as err:
            self.logger.error("{:!^50}".format(" V20Error "))
            self.logger.error("{}".format(err))
            rsp.frc_msg.reason_code = frc.REASON_OANDA_V20_ERROR
        except ConnectionError as err:
            self.logger.error("{:!^50}".format(" ConnectionError "))
            self.logger.error("{}".format(err))
            rsp.frc_msg.reason_code = frc.REASON_CONNECTION_ERROR
        except ReadTimeout as err:
            self.logger.error("{:!^50}".format(" ReadTimeout "))
            self.logger.error("{}".format(err))
            rsp.frc_msg.reason_code = frc.REASON_CONNECTION_ERROR
        except Exception as err:
            self.logger.error("{:!^50}".format(" OthersError "))
            self.logger.error("{}".format(err))
            rsp.frc_msg.reason_code = frc.REASON_OTHERS
        else:
            rsp.result = True
            acc = apirsp["account"]
            rsp.margin_rate = float(acc["marginRate"])
            rsp.balance = int(float(acc["balance"]))
            rsp.open_trade_count = int(acc["openTradeCount"])
            rsp.open_position_count = int(acc["openPositionCount"])
            rsp.pending_order_count = int(acc["pendingOrderCount"])
            rsp.pl = int(float(acc["pl"]))
            rsp.resettable_pl = int(float(acc["resettablePL"]))
            rsp.financing = int(float(acc["financing"]))
            rsp.unrealized_pl = int(float(acc["unrealizedPL"]))
            rsp.nav = int(float(acc["NAV"]))
            rsp.margin_used = int(float(acc["marginUsed"]))
            rsp.margin_available = int(float(acc["marginAvailable"]))
            rsp.position_value = int(float(acc["positionValue"]))

        dbg_tm_end = dt.datetime.now()

        self.logger.debug("<Response>")
        self.logger.debug("  - margin_rate:[{}]".format(rsp.margin_rate))
        self.logger.debug("  - balance:[{}]".format(rsp.balance))
        self.logger.debug("  - open_trade_count:[{}]".format(rsp.open_trade_count))
        self.logger.debug("  - open_position_count:[{}]".format(rsp.open_position_count))
        self.logger.debug("  - pending_order_count:[{}]".format(rsp.pending_order_count))
        self.logger.debug("  - pl:[{}]".format(rsp.pl))
        self.logger.debug("  - resettable_pl:[{}]".format(rsp.resettable_pl))
        self.logger.debug("  - financing:[{}]".format(rsp.financing))
        self.logger.debug("  - unrealized_pl:[{}]".format(rsp.unrealized_pl))
        self.logger.debug("  - nav:[{}]".format(rsp.nav))
        self.logger.debug("  - margin_used:[{}]".format(rsp.margin_used))
        self.logger.debug("  - margin_available:[{}]".format(rsp.margin_available))
        self.logger.debug("  - position_value:[{}]".format(rsp.position_value))
        self.logger.debug("[Performance]")
        self.logger.debug("  - Response Time:[{}]".format(dbg_tm_end - dbg_tm_start))
        self.logger.debug("{:=^50}".format(" Service[account_query]:End "))

        return rsp

②取引数量算出（複利運用）追加

修正ノードはtrade_managerパッケージ内のorder_schedulerノードになります。

既存機能との互換性を保つために、修正方法はシンプルにorder_registerサービスメッセージ内のunits（数量）に指定された値で条件分けすることにしました。

■order_registerサービスメッセージ：units（数量）
　・units == 0：複利運用モード、
　・units > 0：units数量でトレード（従来モード）
　・units < 0：異常値（トレード中止）

・コード：[GitHub]order_scheduler.py

条件分け部分を抜粋したコードは下記となります。

if req.units == 0:
    # ---------- 複利運用モード ----------
    if self._order_type == OrderType.MARKET:
        if req.orddir_msg.order_dir == OrderDir.LONG:
            price = tick_price.tick_ask
        else:
            price = tick_price.tick_bid
    else:
        price = req.entry_price

    # 取引数量の算出
    units = int(self._C_CI_CONST * self._c_balance / price)

    if req.orddir_msg.order_dir == OrderDir.LONG:
        self._units = units
    else:
        self._units = -units
else:
    # ---------- 従来モード ----------
    if req.orddir_msg.order_dir == OrderDir.LONG:
        self._units = req.units
    else:
        self._units = -req.units