摘要:近年来,外汇市场电子化交易快速发展。随着市场需求的增加、技术水平的提升,境内外市场参与者对电子化交易的性能提出了更高的要求。电子化交易的性能是一种综合性的评估指标,包含业务和技术角度的多个可衡量因素。
文/中国银行金融市场部 宋云飞 甘宇明 岳一飞 邓宇
近年来,外汇市场电子化交易快速发展。随着市场需求的增加、技术水平的提升,境内外市场参与者对电子化交易的性能提出了更高的要求。电子化交易的性能是一种综合性的评估指标,包含业务和技术角度的多个可衡量因素。
1. 外汇电子化交易现状
外汇电子化交易是指市场参与者应用信息技术、交易算法等,通过电子交易平台自动达成外汇产品的交易。外汇电子化交易的流程包括价格发现、交易执行、风控合规、簿记清算等。市场参与者通常包括央行、银行、非银金融机构、企业以及个人。交易模式主要为做市商(Principal/Dealer)和经纪商(Brokerage/Agency)两种模式。外汇电子化的交易渠道包括电子通信网络(ECNs)、单银行平台(Single Bank Platforms,SBPs)、多银行平台(Multi-Bank Platforms,MBPs)等。据2022年BIS的报告显示,全球外汇市场的日均交易量已达到7.5万亿美元的规模,其中即、远、掉期产品份额约占80%,并已较为充分地应用了电子化交易。
图1 Principal交易流程示意(上图)、Brokerage交易流程示意(下图)
2. 外汇电子化交易性能
电子化交易性能是一种综合性的评估指标,包含多个可衡量因素。从技术角度看,衡量因素包括最大交易响应数、单笔交易延迟、系统压力条件下的稳定性等;从业务角度看,衡量因素包括交易执行率、执行成本、市场冲击等;从风险角度看,衡量因素包括交易过程监控、事前/事后分析、异常紧急关停等。
当前,具备外汇电子化交易能力的市场参与者数量较多。市场参与者在选择交易对手时,除产品和服务种类外,也在交易时效性、交易费用等方面提出了更高的要求。此外,面对加剧的电子化竞争格局,交易执行效率较低的机构逐渐呈现市场份额下滑的趋势。因此,提升电子化交易性能对于增强业务竞争力、建立市场流动性、高质量服务实体经济具有重要意义,也有助于加快形成金融业新质生产力。
外汇电子化交易从发起到结束需要经历交易请求、询价、报价、确认等环节,涉及交易双方和交易平台的信息交互,存在短时间内需要同时处理多笔交易的高并发场景。下文从交易执行过程、交易信息传输、交易系统架构三部分展开,介绍影响外汇电子化交易性能的关键环节和性能提升的方法。
1. 交易执行过程
(1)优化中央限价订单簿结构。中央限价订单簿是综合记录买卖双方交易订单信息的核心结构,按照价格优先、时间优先的顺序对订单进行中心化排列整合,需要支持对订单的短时高频操作。实际设计中,首先需要分片索引,以减少单个订单存储空间占用和操作复杂度。其次,当收到订单请求时,设计复杂度的查、改、删操作的订单簿数据结构。此外,由于删除和插入订单的操作需要动态分配内存,耗时较多,订单簿通常需要进行存储空间的预分配来提升操作效率。
(2)优化交易匹配系统。交易匹配系统的设计基于中央限价订单簿提供的数据基础,涉及大量交易事前、事后的实时计算等延迟敏感过程。为支持频繁密集的交易撮合,同时尽量保证交易的公平性和成交率。实际设计中,部分平台会在价格优先、时间优先的原则上,引入如Batching Process等机制平衡成交机会。交易匹配系统通常采用内存存储,以提高数据访问和操作速度。同时考虑到扩展性、高可用等因素,电子交易平台通常会应用分布式计算框架,在保障单点效率的情况下,提升交易处理能力。
(3)使用交易执行算法。外汇交易的算法执行是指交易者输入参数指令,电子交易平台根据预定的策略进行交易订单拆分、挂单、执行的过程。针对单笔交易规模较大的情形,使用算法执行可以较好地隐藏交易意图,从而达到提高交易效率、降低交易成本、减少交易风险的目标。
外汇市场中,算法执行服务的提供者主要为单一银行平台。多银行平台则通常作为中间渠道,综合各单一银行平台的算法执行服务。算法执行者基于自身订单簿和市场信息,根据预设策略,向交易对手提供算法执行服务。按执行速度(激进程度)划分,常见的外汇交易执行算法如表1所示。
表1 常见的外汇交易执行算法
2. 交易信息传输
(1)优化传输链路。传输链路作为数据交互通道,是外汇电子化交易的基础设施,可分为行情链路和交易链路两类。行情链路是平台下发行情数据的通道。平台单币种即期行情的平均更新频率在20Tick/s、峰值超百Tick/s。行情链路需要同时满足低延迟、高可用的技术要求。实际设计中,通常要求系统实现较高单节点性能的同时,满足分布式架构。行情链路可以分为中低频或高频链路,中低频行情以较稳定的TCP协议传送,高频行情通过以较快速的UDP协议传送增量行情数据。
交易链路是平台和客户端之间交易数据交互的通道。区别于行情链路,交易链路需要更为可靠的通信协议,通常使用TCP协议以提供消息确认和重传等功能。在设计中,交易链路需要考虑短时密集请求的情况,这就要求链路上各处理环节稳定保持较短的处理耗时。
(2)优化传输通信协议。电子交易平台和用户之间的信息交互需要满足一定的约定标准和格式,以便于双方能准确、快速地收发交易指令。在金融领域中,信息的传输通常基于FIX协议,具体的解析、路由操作由网关执行。
FIX协议以键值对形式规定了各种类型消息的数据格式,涵盖了交易前、中、后的全生命周期数据。当前国际上主流电子交易平台都基于FIX协议做了相应的定制化提升,优化方向包括减少数据传输量、使用FPGA直接在网卡端编程等方式,以提升数据解析效率。
网关是搭载通信协议解析和封装功能的服务器节点,实现平台和用户的双向通信、针对后端服务的转发路由等功能。由于单一网关的故障会影响整体系统,实际中通常采用多网关形式,通过负载均衡路由到单个网关,故障时也可以进行备用处理,以保证系统功能的连续性。
(3)进行交易延迟分解。交易延迟通常指交易链路的往返全流程延迟,即从客户端发出订单到平台,再经平台处理后反馈到客户端这一整体链路的耗时。从链路端到端分析,可以拆分为客户端、网络拓扑和平台端三部分延迟。
图2 延迟产生的关键交易链路
在实际业务中,延迟可分为固定延迟和可变延迟两类。固定延迟一般是指短时间内不易提升的、或提升主动权不在己方的延迟产生环节;可变延迟与之相反。表2列示了主要的固定和可变延迟损耗及对应的区间。
表2 常见的延迟产生点及对应时长区间
针对各节点的延迟优化手段包括优化拓扑路由结构、优化程序逻辑、减少系统进程间通信、使用内存计算等。在实际优化过程中,除关注具有较大提升潜力的节点外,还要关注延迟分布尾部较大的节点,以减少极端条件下的延迟激增。
3. 交易系统架构
(1)设计支撑高性能的系统架构。为支持外汇市场高并发的交易请求,同时保障请求处理的准确、快速和稳定,在交易系统架构设计中,平台需对流量密集型的模块进行负载均衡处理。外汇市场的数据需保证时间严格有序,交易系统通常采用消息队列中间件以提供保障。由于数据量巨大,且交易系统高度重视低延迟,数据的写入通常采用异步分节点的处理方式。若主流程中必须进行数据写入,则通常使用内存数据库以提升写入速度。
(2)应用支持可扩展性的设计模式。随着市场需求发展,部分电子化交易平台提出了高频数据应用(比如CFETS的人民币高频行情数据CMDS Pro),在功能上提出了包括风控、交易分析在内的全流程服务,需要根据不同的功能模块应用多种设计模式。例如:行情及交易链路采用“订阅-消费”模式;并行模块采用策略模式的微服务概念;客户端与服务端的交互采用观察者模式等。
外汇电子化交易性能的提升涉及系统的诸多环节,平台在提升交易性能的同时,可能面临以下三点问题。
1. 系统兼容性的问题
在进行电子化交易性能提升过程中,通常需要考虑新旧系统的兼容性问题。举例来说,接入高频价源产品以提升行情更新效率,可能涉及对于数据存储和链路的修改,产生新旧系统模块交互时的数据格式、连接异常等未知问题,使得整体性能并未产生预期提升,甚至可能引发系统级的连锁负面反应。
2. 性能提升成本的问题
在性能提升的过程中需要综合成本因素制定提升方案。行业中领先者的竞争发力点包括:提出更好的系统架构(如多节点、高性能的跨全球不同区域分布式架构,降低全球交易对手的交易延迟)、向更多用户进行技术协助、提出更具特色的交易服务等。需要结合自身业务和客户范围,合理制定提升方案,避免单纯技术导向,造成收益无法覆盖成本,或无法达到预期回报的可能性。
3. 新型风险和管理机制的问题
新技术的应用支持性能提升的同时,也不可避免地引入新型风险。因此,在设计过程中,要着重考量并妥善处置新技术带来的新风险。通过完善管理制度、业务流程、技术和人才储备等环节以支撑长期运维管理。同时,外汇电子化交易仍在快速发展中,需要认识到电子化交易应用场景扩展可能带来的潜在监管空白,健全相关政策或指导意见,保障电子化交易的合规稳健发展。
1. 设定合理的差异化性能提升目标
外汇市场产品高度标准化,现有参与者的电子化交易行为逐渐增多,市场参与者对于不同类型产品的交易要求存在差异,如即期产品注重报价响应速度;其他产品则更侧重于价格因素。实际中,业务层面的修改往往涉及多个系统模块的同时调整,还存在着大量的修改后测试工作,需要结合业务紧迫性和系统调整成本,合理设定性能提升目标。
2. 优化系统建设时的顶层架构设计
系统基础链路需要持续地承载电子化交易带来的性能压力,应对异常情况下的性能压力激增。系统的一次大型更新往往需要支持几年的性能需求,因此系统建设需要具有一定的前瞻性思维。在下一版本更新前,面对业务功能的调整,需要重视业务功能变化带来的基础链路性能变化,在上线新功能前,评估链路的新增性能压力,避免对其他旧有功能产生影响。
3. 加强体系化的持续资源投入
国内电子化交易仍处于基础设施建设和尝试阶段,但发展迅速,电子化交易的性能决定了交易者对市场的适应能力。作为做市商,需要持续关注业界的性能基线和领先水平,定期对自身电子交易性能进行回顾分析。构建起业务、风险控制、技术开发和运维的体系化人才队伍,做好具备快速反应、更新的技术和流程能力储备。
来源:金融电子化