第 8 章 · 02 Fill 成交模型

第 8 章 · 02 Fill 成交模型

本节摘要:本节钻取 Lean 订单成交的核心——Common/Orders/Fills/ 成交模型。订单提交之后"以什么价格、成交多少"完全由 Fill 模型决定,这是回测模拟撮合的灵魂。IFillModel 接口只有一个方法 Fill(parameters),基类 FillModel 用 switch 分发到 MarketFill/LimitFill/StopMarketFill/StopLimitFill/MarketOnOpenFill/MarketOnCloseFill/ComboXxxFill 等子方法;ImmediateFillModel(回测默认)就是空的 FillModel 子类——订单在下一个数据点立即全部成交。成交价计算有讲究:市价单取当前 bar 的成交价(用 GetPrices 优先取买卖盘报价),限价单用"限价或更优",止损单触发后按市价。每次成交产生一个 OrderEvent(携带 Status/FillPrice/FillQuantity/OrderFee),TradeBuilder 把多次部分成交归并成一笔 Trade 并跟踪盈亏。回测成交由 BacktestingTransactionHandler 调 BacktestingBrokerage.Scan → Fill 模型模拟;实盘成交由 BrokerageTransactionHandler 接收真实券商推送的 OrderEvent。读完本节,你理解了"订单→成交"这一跳的完整机制。

内容来源:原项目源码 Common/Orders/Fills/IFillModel.cs、FillModel.cs、ImmediateFillModel.cs、Fill.cs、Prices.cs、Common/Orders/OrderEvent.cs、Common/Statistics/TradeBuilder.cs、Engine/TransactionHandlers/BacktestingTransactionHandler.cs,精读并套用体系化模板。

⚠️ 注意:本节聚焦"成交价怎么算 + 成交事件怎么发",订单类型字段(StopPrice/LimitPrice)在上一节,手续费/滑点/TimeInForce 在第 03 节。Fill 模型只决定"理论成交价",滑点是 Fill 模型内部调 ISlippageModel 加上去的(下节展开)。

学习目标

阅读完本节,你应当能够:

1. 读懂 IFillModel 接口与 FillModel 基类的分发机制。
2. 解释 ImmediateFillModel 为何只是空壳子类。
3. 复述市价单/限价单/止损单的成交价计算规则。
4. 理解 GetPrices 如何按订阅数据类型(Tick/QuoteBar/TradeBar)取价。
5. 说出 OrderEvent 的关键字段与状态流转。
6. 解释 TradeBuilder 如何把多次成交归并成一笔 Trade。
7. 区分回测成交(BacktestingTransactionHandler + Fill 模型)与实盘成交(券商推送 OrderEvent)。

一、Fills 子目录:成交模型的家

Common/Orders/Fills/ 下 11 个文件:

命名规律:接口 IFillModel → 基类 FillModel → 各资产类型子类。回测默认用 ImmediateFillModel(它继承 FillModel,啥也不重写)。

二、IFillModel 接口与 ImmediateFillModel

Fills/IFillModel.cs:23(接口极简,一个方法):

23    public interface IFillModel
30        Fill Fill(FillModelParameters parameters);   // 返回 Fill(装 OrderEvent 列表)
​

入参 FillModelParameters 装 Security + Order(组合单还装 SecuritiesForOrders 多腿字典),返回 Fill(可枚举 OrderEvent,因为组合单一次返回多腿的成交)。注意 L21-22 的备注:"请用 FillModel 作为基类"——直接实现接口会被 Python 包装器漏掉。

Fills/ImmediateFillModel.cs:21(回测默认成交模型,空壳):

21    public class ImmediateFillModel : FillModel
22        {
23        }
​

是的,就这么多。"立即成交"的逻辑全在基类 FillModel 里,ImmediateFillModel 只是个命名占位——表示"我要默认行为"。用户要自定义成交(如部分成交),也是继承 FillModel 重写某个 XxxFill 方法,通过 security.FillModel = new MyFillModel() 替换。

三、FillModel.Fill:类型分发

FillModel.cs:59(总入口,按 OrderType 分发):

59    public virtual Fill Fill(FillModelParameters parameters)
63        Parameters = parameters;
65        var orderEvents = new List<OrderEvent>(1);
66        switch (parameters.Order.Type)
68            case OrderType.Market:    orderEvents.Add(MarketFill(...));    break;
73            case OrderType.Limit:     orderEvents.Add(LimitFill(...));     break;
78            case OrderType.LimitIfTouched: orderEvents.Add(LimitIfTouchedFill(...));break;
83            case OrderType.StopMarket:orderEvents.Add(StopMarketFill(...));break;
88            case OrderType.TrailingStop: orderEvents.Add(TrailingStopFill(...));break;
93            case OrderType.StopLimit: orderEvents.Add(StopLimitFill(...)); break;
98            case OrderType.MarketOnOpen:  orderEvents.Add(MarketOnOpenFill(...));  break;
103           case OrderType.MarketOnClose: orderEvents.Add(MarketOnCloseFill(...));break;
108           case OrderType.ComboMarket:   orderEvents = ComboMarketFill(...);      break;
113           case OrderType.ComboLimit:    orderEvents = ComboLimitFill(...);       break;
118           case OrderType.ComboLegLimit: orderEvents = ComboLegLimitFill(...);    break;
126       return new Fill(orderEvents);
​

注意 L69-71 的 PythonWrapper != null 三元——如果成交模型来自 Python,要走包装器调用 Python 重写的方法(PythonNet 的限制)。每种订单类型对应一个 XxxFill 虚方法,子类可按需重写。

四、MarketFill:市价单怎么成交

FillModel.cs:273(MarketFill 转发到 InternalMarketFill):

273       public virtual OrderEvent MarketFill(Security asset, MarketOrder order)
275           return InternalMarketFill(asset, order, order.Quantity);
282       private OrderEvent InternalMarketFill(Security asset, Order order, decimal quantity)
286           var fill = new OrderEvent(order, utcTime, OrderFee.Zero);
288           if (order.Status == OrderStatus.Canceled) return fill;          // 已撤单不成交
291           if (!IsExchangeOpen(asset, false)) return fill;                  // 市场未开不成交
294           var prices = GetPricesCheckingPythonWrapper(asset, orderDirection);
304           if (pricesEndTimeUtc.Add(Parameters.StalePriceTimeSpan) < order.Time)
307               if (ShouldWaitForFreshDataOnStale(asset, pricesEndTimeUtc, order.Time, ...))
309                   return fill;                                            // 数据陈旧等新数据
317           fill.FillPrice = GetMarketFillPrice(asset, order, prices, ...);  // 取成交价
318           fill.Status = OrderStatus.Filled;                                // 立即全部成交
321           var slip = asset.SlippageModel.GetSlippageApproximation(asset, order); // 滑点
327           fill.FillPrice += slip;   // 买单加滑点
330           fill.FillPrice -= slip;   // 卖单减滑点
335           fill.FillQuantity = quantity;                                    // 假设全部成交
338           return fill;
​

市价单的成交逻辑五步:① 已撤单直接返回空事件 ② 市场未开返回空事件(等下个 bar 再试)③ 取当前价 ④ 防陈旧数据(数据时间晚于订单时间才成交,否则等)⑤ 加滑点。关键在 318 行 Status = OrderStatus.Filled 与 335 行 FillQuantity = quantity——假设全部成交,这是 ImmediateFillModel 的"立即"含义。要做部分成交(PartialFill),重写此方法把 FillQuantity 设小一些、Status 设为 PartiallyFilled 即可(Tests/Engine/PartialFillModel.cs 是范例)。

成交价由 GetPrices 决定。FillModel.cs:1150:

1150      protected virtual Prices GetPrices(Security asset, OrderDirection direction)
1152          var low = asset.Low; var high = asset.High;
1154          var open = asset.Open; var close = asset.Close; var current = asset.Price;
1169          var tick = asset.Cache.GetData<Tick>();
1170          if (tick != null && subscriptionTypes.Contains(typeof(Tick)))
1172              var price = direction == OrderDirection.Sell ? tick.BidPrice : tick.AskPrice;
1175                  return new Prices(tick.Time, tick.EndTime, price, 0, 0, 0, 0);  // 用买卖盘
1187          var quoteBar = asset.Cache.GetData<QuoteBar>();
1190              var bar = direction == OrderDirection.Sell ? quoteBar.Bid : quoteBar.Ask;
1193                  return new Prices(quoteBar.Time, quoteBar.EndTime, bar);       // 用 QuoteBar 的 Bid/Ask
​

GetPrices 按"订阅了什么数据"取价:优先 Tick 的 Bid/Ask,其次 QuoteBar 的 Bid/Ask 边,最后才退到 TradeBar 的 OHLC。卖单用 Bid(买盘价)、买单用 Ask(卖盘价)——这就是点差(spread)的成本,市价单永远在不利一边成交。

💡 钻取要点:GetPrices 返回的 Prices 对象同时携带 endTime。后续每个 XxxFill 都会检查 pricesEndTime > order.Time——确保用的是订单提交之后的数据,而不是提交那一刻的快照。这是回测无前视(look-ahead)的关键防线:订单在 T 时刻提交,只能用 T 之后产生的 bar 成交,不能用 T 当时的 bar。

五、LimitFill:限价单怎么成交

FillModel.cs:670(限价单的核心规则——价格触及限价或更好时成交):

670       public virtual OrderEvent LimitFill(Security asset, LimitOrder order)
672           return InternalLimitFill(asset, order, order.LimitPrice, order.Quantity);
678       private OrderEvent InternalLimitFill(Security asset, Order order, decimal limitPrice, decimal quantity)
685           if (order.Status == OrderStatus.Canceled) return fill;
688           if (!IsExchangeOpen(asset)) return fill;
694           var prices = GetPricesCheckingPythonWrapper(asset, orderDirection);
698           if (pricesEndTime <= order.Time) return fill;          // 防陈旧
701           switch (orderDirection)
703               case OrderDirection.Buy:
705                   if (prices.Low < limitPrice)                    // 买单:最低价低于限价
708                       fill.Status = OrderStatus.Filled;
711                       fill.FillPrice = Math.Min(prices.High, limitPrice);  // 取限价或更优
713                       fill.FillQuantity = quantity;
716               case OrderDirection.Sell:
718                   if (prices.High > limitPrice)                   // 卖单:最高价高于限价
721                       fill.FillPrice = Math.Max(prices.Low, limitPrice);   // 取限价或更优
725                       fill.FillQuantity = quantity;
​

限价单的精髓在 705 与 711 行:买单当本 bar 的 Low 跌破限价时触发(说明价格曾到限价或更低),成交价取 Min(High, LimitPrice)——如果整根 bar 都在限价之下(High < LimitPrice),用 High(更贴近实际);否则用 LimitPrice(不会比限价差)。卖单对称。这个"取 Min/Max"是处理"限价单挂在远离盘口的位置"的细节——比如买单限价 100,但 bar 的 High 才 95,实际成交应该是 95 而不是 100(否则白赚 5 块)。

六、StopMarketFill:止损单怎么成交

止损单的逻辑分两阶段:先触发(价格穿越 StopPrice),触发后按市价成交。FillModel.cs:347 的 StopMarketFill(此处不贴全码)检查 bar 的 High/Low 是否穿越 StopPrice:买单止损(High ≥ StopPrice)、卖单止损(Low ≤ StopPrice)。穿越后状态置 Filled,成交价取 StopPrice(或市价)。StopLimitFill(FillModel.cs:486)更复杂——先看 StopPrice 触发(置 StopTriggered = true),触发后才转成限价单走 LimitFill 逻辑。MarketOnOpenFill/MarketOnCloseFill 则要求成交数据来自下一个开盘/收盘 bar。

七、OrderEvent:成交事件

每次 Fill 模型返回一个 OrderEvent(Common/Orders/OrderEvent.cs:30),它是订单状态变化的载体:

30    public class OrderEvent
45        public int OrderId { get; set; }              // 关联订单ID
57        public Symbol Symbol { get; set; }
63        public DateTime UtcTime { get; set; }          // 事件时间
69        public OrderStatus Status { get; set; }        // Filled/PartiallyFilled/Cancelled/Invalid/New
75        public OrderFee OrderFee { get; set; }         // 本笔手续费
81        public decimal FillPrice { get; set; }         // 成交价
91        public string FillPriceCurrency { get; set; }  // 成交价币种
97        public decimal FillQuantity { get; set; }      // 成交数量(正买负卖)
107       public decimal AbsoluteFillQuantity => Math.Abs(FillQuantity);
113       public OrderDirection Direction { get; set; }  // 方向
120       public string Message { get; set; }            // 交易所消息
126       public bool IsAssignment { get; set; }         // 是否期权被行权(空头被指定)
​

状态流转:New(提交)→ Submitted(已发券商)→ PartiallyFilled(部分成交,可多次)→ Filled(全部成交);任何时刻可转 Cancelled(撤销)或 Invalid(无效)。一个订单的完整生命周期是一串 OrderEvent。引擎拿到 OrderEvent 后调 Portfolio.ProcessFill(orderEvent) 更新持仓与现金(下节讲 Portfolio 影响)。

八、TradeBuilder:把多次成交归并成 Trade

一个订单可能分多次成交(部分成交或实盘券商分批回报)。Common/Statistics/TradeBuilder.cs:30 负责把同一标的的多笔成交按"开仓-平仓"配对,归并成一笔 Trade(有 EntryPrice/ExitPrice/Profit/Loss/MaxProfit/MaxDrawdown):

30    public class TradeBuilder : ITradeBuilder
63        private class Position
65            internal List<TradeState> PendingTrades { get; set; }   // 待平仓的交易
66            internal List<OrderEvent> PendingFills { get; set; }    // 待配对的成交
85        private readonly FillGroupingMethod _groupingMethod;        // 配对方式
86        private readonly FillMatchingMethod _matchingMethod;        // 匹配方式
82        private readonly List<Trade> _closedTrades = new List<Trade>();
83        private readonly Dictionary<Symbol, Position> _positions = new Dictionary<Symbol, Position>();
​

FillGroupingMethod 决定"怎样算一笔交易":按交易标的(BySymbol)、按订单(ByOrder)、或按同一订单的所有成交(ByFill)。FillMatchingMethod 决定"开仓和平仓怎么配对":FIFO(先进先出)或 LIFO。TradeBuilder 还跟踪每笔 Trade 持续期间的 MaxProfit 和 MaxDrawdown(L36-37),供统计指标(如 ProfitFactor、WinRate)使用。

💡 钻取要点:TradeBuilder 的存在是为了回答"我这笔交易赚了多少"——而不是"我这次成交赚了多少"。比如分 3 次买入 100 股、1 次卖出 100 股平仓,TradeBuilder 把这 4 次成交配对成 1 笔 Trade,算出这笔 Trade 的盈亏、最大浮盈、最大回撤。回测结果里的 "Total Trades"、"Average Win"、"Average Loss" 都基于 _closedTrades 列表统计。

九、回测成交 vs 实盘成交

成交的"驱动源"在回测与实盘截然不同,但都通过 OrderEvent 这同一格式回流到引擎:

回测成交(BacktestingTransactionHandler + BacktestingBrokerage):

Engine/TransactionHandlers/BacktestingTransactionHandler.cs:30(继承自 BrokerageTransactionHandler):

30    public class BacktestingTransactionHandler : BrokerageTransactionHandler
65        protected override bool SynchronousProcessing => !(ConcurrencyEnabled && _algorithm.LiveMode); // 回测同步处理
70        public override void ProcessSynchronousEvents()
75            ProcessPendingRequests();       // 处理待提交订单
78            base.ProcessSynchronousEvents();
80            _brokerage.Scan();              // 扫描撮合(关键!)
86            _brokerage.ProcessDelistings(...);
​

回测的关键在 L80 的 _brokerage.Scan()——BacktestingBrokerage.Scan 在每个时间循环里被调用,它遍历所有未成交订单,对每个订单调 IFillModel.Fill(即 ImmediateFillModel)用当前 bar 算成交,生成 OrderEvent。整个过程同步、确定性、零延迟——给定相同的历史数据,两次回测的成交完全一致。

实盘成交(BrokerageTransactionHandler + 真实券商):

实盘不调 Scan,而是订阅券商的 OrdersStatusChanged 与 AccountChanged 事件——券商通过 WebSocket/API 推送真实的部分成交、全部成交、撤单确认。BrokerageTransactionHandler 收到推送后包装成 OrderEvent 回流。整个过程异步、有延迟、可能部分成交、可能拒单——成交价是交易所真实撮合的结果,不是模型算的。

本节要点回顾

1. IFillModel 接口极简(一个 Fill 方法),FillModel 基类实现所有 XxxFill 子方法,ImmediateFillModel(回测默认)是空壳子类。
2. FillModel.Fill 按 OrderType switch 分发到 MarketFill/LimitFill/StopMarketFill/StopLimitFill/MarketOnOpenFill/MarketOnCloseFill/ComboXxxFill。
3. 市价单取当前价(优先 Tick 的 Bid/Ask,卖单用 Bid、买单用 Ask),假设全部成交,加滑点。
4. 限价单当 bar 的 Low/High 穿越限价时成交,成交价取"限价或更优"(Min(High, LimitPrice) / Max(Low, LimitPrice))。
5. 止损单两阶段:StopPrice 触发后按市价;StopLimit 触发后转限价单。
6. GetPrices 按订阅数据类型取价:Tick > QuoteBar > TradeBar;返回的 Prices 带 endTime 用于防陈旧(防前视)。
7. OrderEvent 携带 Status/FillPrice/FillQuantity/OrderFee,状态流转 New→Submitted→PartiallyFilled→Filled(或 Cancelled/Invalid)。
8. TradeBuilder 按 FillGroupingMethod(BySymbol/ByOrder/ByFill)和 FillMatchingMethod(FIFO/LIFO)把多次成交归并成 Trade,跟踪 MaxProfit/MaxDrawdown。
9. 回测成交:BacktestingTransactionHandler.ProcessSynchronousEvents → _brokerage.Scan() → Fill 模型算价;实盘成交:BrokerageTransactionHandler 接券商推送 OrderEvent。

下一节,我们钻进 Fees(手续费)、Slippage(滑点)、TimeInForce(GTC/Day/GTD)与 IBrokerageModel(统一封装),并总结成交对 Portfolio 的影响与回测实盘差异。