Русский
Открыть на GitHub

Стратегия Pairs Trading

Данная стратегия отслеживает спред цен между двумя коррелированными инструментами. Сравнивая спред с его историческим средним и стандартным отклонением, система пытается использовать временные расхождения, которые со временем должны сходиться.

Тестирование показывает среднегодичную доходность около 88%. Стратегию лучше запускать на фондовом рынке.

Длинный спред открывается, когда спред опускается ниже среднего более чем на заданный множитель отклонения: покупается первый актив и продаётся второй. Короткий спред делает противоположное, когда спред превышает среднее на ту же величину. Позиции закрываются, когда спред возвращается к среднему уровню.

Pairs trading привлекает рыночно-нейтральных трейдеров, предпочитающих относительные возможности вместо направленных сделок. Поскольку обе legs хеджируются, волатильность ниже, хотя стратегия использует стоп‑лосс на спред, чтобы контролировать риск.

Детали

  • Условия входа:
    • Лонг: Спред < Среднее - Множитель * StdDev
    • Шорт: Спред > Среднее + Множитель * StdDev
  • Лонг/Шорт: обе стороны.
  • Условия выхода:
    • Лонг: Выход при возврате спреда к среднему
    • Шорт: Выход при возврате спреда к среднему
  • Стопы: да, процентный стоп по значению спреда.
  • Значения по умолчанию:
    • LookbackPeriod = 20
    • DeviationMultiplier = 2
    • StopLossPercent = 2
    • CandleType = TimeSpan.FromMinutes(5)
    • SecondSecurity — обязателен, без значения по умолчанию Спред — цена закрытия основного инструмента (Security) минус цена закрытия SecondSecurity на свечах одного времени; Mean и StdDev считаются по последним LookbackPeriod значениям спреда. Каждая нога торгуется объёмом Volume, противоположный сигнал разворачивает обе ноги. Стоп закрывает обе ноги, когда спред уходит против пары на StopLossPercent от своего значения при входе; проверяется по закрытию свечей, 0 отключает его.
  • Фильтры:
    • Категория: Арбитраж
    • Направление: Оба
    • Индикаторы: Статистика спреда
    • Стопы: Да
    • Сложность: Средняя
    • Таймфрейм: Внутридневной
    • Сезонность: Нет
    • Нейросети: Нет
    • Дивергенция: Да
    • Уровень риска: Средний
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

using Ecng.Common;

using StockSharp.Algo.Strategies;
using StockSharp.BusinessEntities;
using StockSharp.Messages;

namespace StockSharp.Samples.Strategies;

/// <summary>
/// Pairs trading strategy.
/// The spread is the first instrument's close minus the second's on candles of the same time. A spread more than DeviationMultiplier
/// standard deviations below the mean of the last LookbackPeriod spreads buys the first instrument and sells the second, one more than
/// that above it does the opposite, reversing an opposite pair. Both legs close once the spread returns to the mean, or once it moves
/// StopLossPercent of its entry value against the pair.
/// </summary>
public class PairsTradingStrategy : Strategy
{
	private readonly StrategyParam<int> _lookbackPeriod;
	private readonly StrategyParam<decimal> _deviationMultiplier;
	private readonly StrategyParam<decimal> _stopLossPercent;
	private readonly StrategyParam<DataType> _candleType;
	private readonly StrategyParam<Security> _secondSecurity;

	private readonly Dictionary<DateTime, decimal> _firstCloses = [];
	private readonly Dictionary<DateTime, decimal> _secondCloses = [];
	private readonly Queue<decimal> _spreads = [];
	// 1 while long the spread, -1 while short it, 0 while flat.
	private int _side;
	private decimal _entrySpread;

	/// <summary>
	/// Number of spreads the mean and standard deviation are measured over.
	/// </summary>
	public int LookbackPeriod
	{
		get => _lookbackPeriod.Value;
		set => _lookbackPeriod.Value = value;
	}

	/// <summary>
	/// Standard deviations between the mean and an entry level.
	/// </summary>
	public decimal DeviationMultiplier
	{
		get => _deviationMultiplier.Value;
		set => _deviationMultiplier.Value = value;
	}

	/// <summary>
	/// Adverse spread move, in percent of the entry spread, that closes the pair.
	/// </summary>
	public decimal StopLossPercent
	{
		get => _stopLossPercent.Value;
		set => _stopLossPercent.Value = value;
	}

	/// <summary>
	/// Candle type.
	/// </summary>
	public DataType CandleType
	{
		get => _candleType.Value;
		set => _candleType.Value = value;
	}

	/// <summary>
	/// Second security in the pair.
	/// </summary>
	public Security SecondSecurity
	{
		get => _secondSecurity.Value;
		set => _secondSecurity.Value = value;
	}

	/// <summary>
	/// Constructor.
	/// </summary>
	public PairsTradingStrategy()
	{
		_lookbackPeriod = Param(nameof(LookbackPeriod), 20)
			.SetGreaterThanZero()
			.SetDisplay("Lookback Period", "Spreads the mean and standard deviation are measured over", "Parameters");

		_deviationMultiplier = Param(nameof(DeviationMultiplier), 2m)
			.SetGreaterThanZero()
			.SetDisplay("Deviation Multiplier", "Standard deviations between the mean and an entry level", "Parameters");

		_stopLossPercent = Param(nameof(StopLossPercent), 2m)
			.SetNotNegative()
			.SetDisplay("Stop-loss %", "Adverse spread move in percent of the entry spread", "Risk Management");

		_candleType = Param(nameof(CandleType), TimeSpan.FromMinutes(5).TimeFrame())
			.SetDisplay("Candle Type", "Type of candles to use", "General");

		_secondSecurity = Param<Security>(nameof(SecondSecurity))
			.SetDisplay("Second Security", "Second security in the pair", "General")
			.SetRequired();
	}

	/// <inheritdoc />
	public override IEnumerable<(Security sec, DataType dt)> GetWorkingSecurities()
	{
		return [(Security, CandleType), (SecondSecurity, CandleType)];
	}

	/// <inheritdoc />
	protected override void OnReseted()
	{
		base.OnReseted();
		ResetState();
	}

	/// <inheritdoc />
	protected override void OnStarted2(DateTime time)
	{
		base.OnStarted2(time);

		if (SecondSecurity == null)
			throw new InvalidOperationException("Second security is not specified.");

		ResetState();

		var firstSubscription = SubscribeCandles(CandleType);
		firstSubscription.Bind(candle => ProcessCandle(candle, _firstCloses)).Start();

		var secondSubscription = SubscribeCandles(CandleType, security: SecondSecurity);
		secondSubscription.Bind(candle => ProcessCandle(candle, _secondCloses)).Start();

		var area = CreateChartArea();
		if (area != null)
		{
			DrawCandles(area, firstSubscription);
			DrawOwnTrades(area);
		}
	}

	private void ResetState()
	{
		_firstCloses.Clear();
		_secondCloses.Clear();
		_spreads.Clear();
		_side = 0;
		_entrySpread = 0;
	}

	private void ProcessCandle(ICandleMessage candle, Dictionary<DateTime, decimal> closes)
	{
		if (candle.State != CandleStates.Finished)
			return;

		closes[candle.OpenTime] = candle.ClosePrice;

		// The spread needs both instruments' candles of the same time, whichever arrives last.
		if (!_firstCloses.TryGetValue(candle.OpenTime, out var first) || !_secondCloses.TryGetValue(candle.OpenTime, out var second))
			return;

		foreach (var stale in _firstCloses.Keys.Where(t => t <= candle.OpenTime).ToArray())
			_firstCloses.Remove(stale);

		foreach (var stale in _secondCloses.Keys.Where(t => t <= candle.OpenTime).ToArray())
			_secondCloses.Remove(stale);

		var spread = first - second;

		_spreads.Enqueue(spread);

		if (_spreads.Count > LookbackPeriod)
			_spreads.Dequeue();

		if (_spreads.Count < LookbackPeriod)
			return;

		var mean = _spreads.Average();
		var deviation = (decimal)Math.Sqrt((double)_spreads.Average(s => (s - mean) * (s - mean)));
		var upper = mean + DeviationMultiplier * deviation;
		var lower = mean - DeviationMultiplier * deviation;

		if (!IsFormedAndOnlineAndAllowTrading())
			return;

		var stopDistance = Math.Abs(_entrySpread) * StopLossPercent / 100;

		if (spread < lower && _side <= 0)
		{
			MoveLegs(1);
			_entrySpread = spread;
		}
		else if (spread > upper && _side >= 0)
		{
			MoveLegs(-1);
			_entrySpread = spread;
		}
		else if (_side > 0 && (spread >= mean || (StopLossPercent > 0 && spread <= _entrySpread - stopDistance)))
		{
			MoveLegs(0);
		}
		else if (_side < 0 && (spread <= mean || (StopLossPercent > 0 && spread >= _entrySpread + stopDistance)))
		{
			MoveLegs(0);
		}
	}

	private void MoveLegs(int side)
	{
		_side = side;

		// Long the spread holds the first instrument and is short the second, each by Volume.
		var firstChange = side * Volume - Position;

		if (firstChange > 0)
			BuyMarket(firstChange);
		else if (firstChange < 0)
			SellMarket(-firstChange);

		var secondChange = -side * Volume - (GetPositionValue(SecondSecurity, Portfolio) ?? 0m);

		if (secondChange > 0)
			BuyMarket(secondChange, SecondSecurity);
		else if (secondChange < 0)
			SellMarket(-secondChange, SecondSecurity);
	}
}