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# Phase 3c：模拟盘（Paper Trading）设计
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> 日期：2026-07-07（v2，吸收架构 + A 股业务双 review）
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> 阶段：Phase 3c（C 期）
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> 状态：设计待审阅
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> 维护：Main Agent
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## 1. 背景与目标
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**已交付**：Phase 1 数据层（A 股日 K / 15min / 5min / 1min parquet + SQLite）；Phase 2 因子 + 回测引擎；Phase 3a 研究 API；Phase 3b 投研 + 回测 Web 控制台（`vnpy.mysanguo.top`）。
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**C 期目标**：建 A 股**模拟盘引擎**——策略在"未见过的数据"上 forward 跑，纸面撮合，跟踪虚拟账户，为 D 期实盘做前置演练。
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**4 期路线**（用户确认）：投研 → 回测 → **模拟（本期）** → 实盘（D 期，路线待重新评估，见 §3.4）。
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**两种模式**（都做，A 先 C 后）：
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- **A 回放模式**：选历史区间逐根 bar forward 重放，一次跑完。验证策略是否过拟合。
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- **C 实走模式**：每日收盘后定时增量喂当天 bar，持续跟踪。实盘前演练。
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## 2. 范围
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| 类别 | 内容 |
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|---|---|
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| ✅ 多频率引擎 | `interval` 可配：日频 + 15min（数据现成），5min/1min 预留 |
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| ✅ A 股撮合（板块感知）| 涨跌停按板块（主板±10/ST±5/创业科创±20/北交所±30）、封板判据、T+1、资金 T+0、100 股、佣金+印花税+过户费+最低佣金 |
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| ✅ 多撮合时点 | `match_session`：next_open（收盘型）/ current_close（尾盘型）/ call_auction（预留）|
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| ✅ 复权双数据源 | 信号/因子用 qfq，撮合/涨跌停/均价用 raw |
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| ✅ 一对多账户 | 总账（对齐实盘）+ 分户归因 |
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| ✅ A 回放 + C 实走 | 共用引擎 |
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| ✅ 前端 | 点亮 B 期预留"模拟"入口 |
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| ✅ Issue #3 顺带 | 费率/资金参数化 |
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| ⚠️ 分期（首版标注限制）| 分红送股事件、归因软限额、科创板 200 股手数、集合竞价撮合 |
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| ❌ 盘中实时（tick 级）/ 实盘交易 | D 期 |
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**策略谱系**（用户确认）：日频收盘型 + 日内型（尾盘抓涨停、次日开板卖）共存，故不固定频率、需多撮合时点。
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## 3. 调研依据
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### 3.1 vnpy 能力边界
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- vnpy **核心库**只给积木（`EventEngine` + 数据模型 + `BaseGateway` + `OmsEngine`）。
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- 纸面撮合（`vnpy_paperaccount`）、live CTA 引擎（`vnpy_ctastrategy`）是独立项目。**`vnpy_ctastrategy` 是 pip 依赖**（容器有，本机可能无 → 代码 lazy import + fallback，沿用现有 `cta_engine.py:69` 模式）。
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- 项目现有回测用 `vnpy_ctastrategy` 的 **`CtaTemplate`（`on_bar(bar)` 单根）**，不是 `AlphaStrategy`（`on_bars dict`）。
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- `BacktestingEngine` 本身就是个"假 cta_engine"（回测拦截 `send_order`）——**PaperCtaEngine 可参考它的策略桥接**，区别只是逐根 forward + A 股规则 + 多策略。
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### 3.2 借鉴对象
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| 对象 | 借鉴 | 不借鉴 |
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|------|------|--------|
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| **freqtrade dry-run** | live/paper 分支；内存挂单+SQLite 落账；订单 ID 命名；配置驱动 | orderbook 滑点；T+0 假设 |
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| **vnpy_paperaccount** | cross_order/update_position/calculate_pnl 拆分；持仓冻结；均价计算 | monkey-patch；tick 级撮合 |
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| **现有 BacktestingEngine** | 策略类 + cta_engine 桥接（send_order 拦截）；CtaTemplate on_bar 单根 | 一次性 load_data |
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### 3.3 数据源与复权（关键）
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- **历史 parquet**：NAS 日线 + 15min（5350 标的，1.5G）+ 5min/1min。`sanguo_data/datafeed.py:117 adjustflag="2"` → 现有数据是**前复权（qfq）**。
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- **复权矛盾**（业务 review CRITICAL）：策略信号/因子需价格连续（qfq）；**撮合/涨跌停/持仓成本需真实交易价（raw）**。一套数据用到底会让涨跌停判断系统性失真。
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- **双数据源设计**：DataSource 加 `adjust` 参数（`"qfq"` 信号用 / `"raw"` 撮合用）。raw 数据首版通过 akshare `adjustflag="3"`（不复权）下载补齐，或存复权因子表运行时还原。
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- **实走当日**：akshare `stock_zh_a_hist`（主）+ tushare（兜底），T 日 20:00 后稳。
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### 3.4 ⚠️ D 期风险（不影响 C 期）
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miniQMT 据称 2026/7/6 停止新申请，`xtquant` 受影响。C 期数据源（akshare/tushare + 历史 parquet）与此无关。D 期路线启动前需单独讨论。
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### 3.5 关键洞察
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> 日频/分钟级模拟盘比 tick 级 paper 简单一个量级。核心三件套：逐根 bar 重放 + 纸面撮合 + 账户跟踪。
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## 4. 整体架构
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```
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浏览器 (Vue，"模拟"入口点亮) ↕ HTTPS vnpy.mysanguo.top
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FastAPI sanguo_api (:8000)
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├─ /api/v1/paper/* → 模拟盘路由
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├─ /ws/paper/{id} → 进度推送（轮询共享 DB）
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└─ sanguo_orchestrator → submit_paper（回放，ProcessPool）/ APScheduler（实走）
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↕
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sanguo_trader/（新模块）
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PaperEngine ─ Matcher ─ Account(总账) ─ StrategyRunner×N(分户)
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│ │ │ │
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DataSource limit.py PositionLedger(per-symbol 持仓对象)
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│
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Persistence(SQLite 落账 + checkpoint)
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↕
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sanguo_data(qfq/raw 双源) + vnpy 数据模型 + CtaTemplate 策略类
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```
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## 5. 组件设计（`sanguo_trader/`，单一职责）
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> review 修正：明确 PositionLedger 是**单标的持仓对象**（非全局计算模块）；涨跌停抽独立纯函数 `limit.py`；StrategyRunner 是 **CtaTemplate 适配器**。
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| 组件 | 职责 | 关键接口 |
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|------|------|---------|
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| **PaperEngine** | 主循环：逐根 bar → 喂各 StrategyRunner → 收 OrderRequest → 调 Matcher → 双层记账 → 盯市 → 入库 | `run()`；`step(bar)`（实走用）|
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| **PaperCtaEngine** | **策略适配器**：实现 cta_engine 接口，注入 CtaTemplate，拦截 `send_order()` 转 OrderRequest（参考 BacktestingEngine 桥接）| `send_order(...)`→收集订单；`on_bar(bar)` 转发策略 |
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| **Matcher** | A 股撮合纯函数：`cross_order(order, bars, prev_close_raw, cfg) → Trade \| Reject` | 无副作用，TDD 核心 |
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| **limit.py** | 涨跌停纯函数：板块幅度查表 + 封板判断（一字板/T 字板）| `limit_price(symbol, prev_close_raw, board)`；`is_locked(bar)` |
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| **Account** | 总账：cash（资金 T+0）、合并持仓 `dict[symbol→PositionLedger]`、净值 | `apply_trade()`；`mark_to_market(bar)` |
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| **StrategyRunner** | 分户账：持 PaperCtaEngine + 策略实例 + 分户持仓 `dict[symbol→PositionLedger]` + PnL | `on_bar()`；`apply_trade()` |
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| **PositionLedger** | **单标的持仓对象**：volume / frozen(T+1) / avg_price(raw 计)；含 update/freeze 方法 | `update(trade)`；`unfreeze()` |
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| **Persistence** | SQLite 落账（4 表 + checkpoint）；启动恢复实走 job | `save_*()`；`load_checkpoint()`；`restore_live_jobs()` |
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| **DataSource** | 统一行情：`iter_bars(symbols, start, end, interval, adjust="qfq"\|"raw")`；`fetch_day(symbol, date, interval, adjust)` | 双复权源 |
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**持仓状态归属**（review H-2）：Account 持总账 `dict[symbol, PositionLedger]`，每个 StrategyRunner 持自己的分户 `dict[symbol, PositionLedger]`。PositionLedger 是被持有的对象，非全局单例。均价/T+1 计算是它的方法。涨跌停在 `limit.py` 独立。
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**文件组织**（200-400 行/文件）：
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```
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sanguo_trader/
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├── __init__.py
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├── engine.py # PaperEngine
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├── cta_adapter.py # PaperCtaEngine（策略适配器）
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├── matcher.py # Matcher（A股撮合，纯函数）
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├── limit.py # 涨跌停（板块表 + 封板判断，纯函数）
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├── account.py # Account 总账
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├── strategy_runner.py # StrategyRunner 分户
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├── position_ledger.py # PositionLedger 单标的持仓对象
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├── persistence.py # SQLite + checkpoint + job 恢复
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├── data_source.py # 行情双源（qfq/raw）
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├── models.py # PaperAccount/Order/Trade/Reject 数据类
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└── scheduler.py # APScheduler（C 实走）
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```
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## 6. 撮合规则（A 股核心，业务 review 大改）
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### 6.1 撮合时点（`match_session`，新增）
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策略在 `PaperAccount.strategies[].match_session` 声明，PaperEngine 按此路由：
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| match_session | 撮合价 | 适用 | lookahead 约束 |
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|---|---|---|---|
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| `next_open`（默认）| 下一根 bar 的 open | 收盘型策略 | 安全（信号当根、撮合下根）|
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| `current_close` | 当根 bar 的 close | **尾盘抓涨停型**（当日尾盘买、次日卖）| **契约**：策略 `on_bar` 内**不得使用当根 close/high/low**（否则 lookahead）|
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| `call_auction` | 预留 | 集合竞价 | 首版不实现 |
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> 业务 review CRITICAL：抓涨停策略实盘是"当日尾盘买"，若推到 next_open，涨停股次日一字板直接拒单，策略永远买不进——逻辑失真。故必须支持 current_close。
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### 6.2 涨跌停（板块感知，review CRITICAL）
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**幅度表**（`limit.py` 查表，按 symbol 前缀判断板块）：
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| 板块 | 普通 | ST/*ST | 新股首日/前 5 日 |
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|---|---|---|---|
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| 主板（沪/深）| ±10% | ±5% | ±44% |
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| 创业板（300）| ±20% | ±5% | 前 5 日不设限 |
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| 科创板（688）| ±20% | ±5% | 前 5 日不设限 |
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| 北交所 | ±30% | ±30% | 前 5 日不设限 |
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**价位计算**：`limit_price = prev_close_raw × (1 ± ratio)`，四舍五入到 pricetick。**必须用 raw 价格**（§3.3），不能用 qfq。
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**封板判据**（收紧，review CRITICAL）——用 raw OHLC：
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- **严格一字板**（`open==high==low==close==limit_price`）→ 买单拒单（无对手盘）
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- **T 字板 / 秒板**（`open==limit 且 close==limit 且 low<open`）→ **保守拒单**（实盘大概率买不进）
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- 开板（`low > limit_price` 或非封板形态）→ 按规则成交
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- 跌停对称
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> OHLC 近似的已知乐观偏差：T 字板实际可能瞬间开板成交，首版保守拒单会在归因里标注。
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### 6.3 T+1 与资金 T+0（review HIGH）
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- **股票 T+1**：买入成交量当日进 `PositionLedger.frozen`，次日开盘前 `frozen→available`（解冻后才可卖）。
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- **资金 T+0**：卖出回笼资金**当日即可用于再买入**（`Account.cash` 卖出即时增加）。这是 A 股硬规则，对短周期策略（抓涨停→次日卖→再买）影响大。
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### 6.4 费用（review HIGH，参数化 + Issue #3）
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```
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commission = max(volume × price × rate, min_commission) # 最低佣金 5 元
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stamp_duty = volume × price × stamp_duty_rate # 仅卖出，0.05%（2023.8.28 起）
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transfer_fee = volume × price × transfer_fee_rate × 2 # 沪深双向，0.001%
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total_cost = commission + stamp_duty + transfer_fee
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```
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默认值：`rate=0.0003`、`min_commission=5.0`、`stamp_duty_rate=0.0005`、`transfer_fee_rate=0.00001`、`slippage=0`。全部 `PaperAccount` 字段可配（**Issue #3 落地**）。
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### 6.5 手数（review MEDIUM）
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- 买入：主板/创业板向下取整到 100 股；**科创板首版统一按 100 股处理，标注已知限制**（实盘 200 股起 +1 递增）。
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- 卖出：允许零股（≤ available 即可），不取整——退出持仓的基本操作。
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## 7. 账户模型（一对多，对齐实盘）
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**双层记账**——一笔带 `strategy_id` 的成交同时更新两层：
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| 层 | 内容 | 回答 |
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|----|------|------|
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| **Account（总账）** | 合并 cash（资金 T+0）、合并持仓、总净值 | "账户整体赚不赚"（= 实盘真实状态）|
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| **StrategyRunner（分户）** | 该策略标记持仓 + PnL | "哪个策略在赚/亏" |
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**资金占用与归因公平**（review MEDIUM）：
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- **首版**：多策略共享资金池，**先到先得**，买单检查 Account 总现金，不足则拒单（`reject_reason="insufficient_cash"`）。
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- **拒单归因**：`paper_trades.reject_reason` 记 `blocked_by_strategy=<id>`（谁的持仓占了钱），前端可见。
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- **分期**（C-S2 后）：每策略 `max_allocation` 软限额 + 资金占用成本（按无风险利率日扣），消除"先到后到"的不可复现性。首版标注此简化。
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## 8. 数据契约
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### 8.1 PaperAccount（`paper_accounts` 表，review H-1/H-3/H-4 补字段）
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```
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id, task_id, owner_id(默认"admin"，多用户预留), name,
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mode("replay"|"live"), interval("d"|"15m"|"5m"),
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symbols(JSON), strategies(JSON: [{name, class_name, params, match_session}]),
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initial_capital, rate, slippage, size, pricetick,
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stamp_duty_rate, transfer_fee_rate, min_commission, # 费用（6.4）
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status("pending"|"running"|"done"|"failed"),
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start_date, end_date, # 回放
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last_run_date, next_run_at, scheduler_job_id, # 实走（H-3 恢复用）
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checkpoint_date, # 续跑 checkpoint（H-4）
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error_msg, created_at, updated_at
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```
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### 8.2 PaperTrade（`paper_trades`，含拒单）
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```
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id, account_id, strategy_id, datetime, symbol,
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direction, offset, match_session, price, volume,
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commission, stamp_duty, transfer_fee,
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rejected(bool), reject_reason, # "limit_up_locked"/"insufficient_cash"/"blocked_by_strategy=s1"
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bar_date, strategy_id_blocked_by(可空)
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```
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### 8.3 PaperPosition（`paper_positions`，每日快照）
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```
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account_id, scope("account"|"strategy:<id>"), symbol, date,
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volume, frozen, avg_price(raw), market_value, updated_at
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```
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> `scope` 区分总账行（`account`）与分户行（`strategy:id`）。
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### 8.4 DailyBalance（`paper_daily_balance`）
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```
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account_id, date, cash, market_value, total_equity,
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per_strategy_pnl(JSON: {strategy_id: {pnl, equity}}), is_checkpoint(bool)
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```
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所有接口返回 JSON 安全值（Timestamp→str）。
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## 9. 任务模型 & 调度（review C-1 修正）
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### 9.1 A 回放（orchestrator + 共享 DB 进度）
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- `task_type="paper"`，ProcessPoolExecutor spawn 一次性任务。
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- **进度机制**（解 C-1）：worker 直接写 **NAS 共享 SQLite 文件**（sqlite WAL 多进程兼容）——每 N 根 bar 落一次 `paper_daily_balance(is_checkpoint=true)` + 更新 `paper_accounts.checkpoint_date`。主进程轮询 DB（或 WS 推 stage 级进度："回放中，已处理至 2024-06-15"）。
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- **续跑**：worker 启动读 `checkpoint_date`，从其后继续；中断不丢（状态在 DB 文件）。
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- 进度粒度：stage 级（每 N 根 bar 更新一次，非逐 bar）。前端体验可接受（回放非实时）。
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### 9.2 C 实走（APScheduler + 启动恢复）
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- 创建实走盘 → 注册 APScheduler job（每日 20:30），job_id 存 `paper_accounts.scheduler_job_id`。
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- 每次触发：`DataSource.fetch_day(adjust="raw")` + `(adjust="qfq")` 拉当日 → `PaperEngine.step(bar)` 增量喂 → 更新 `last_run_date`。
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- **启动恢复**（review H-3）：容器启动调 `Persistence.restore_live_jobs()`，遍历 `status="running" AND mode="live"` 的账户重新注册 job。状态全在 SQLite，重启不丢。
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- 走停：`POST /paper/{id}/start|stop` 注册/移除 job。
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> 容器单 worker（B 期已定）+ APScheduler 在 FastAPI 主进程内，兼容。
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## 10. API（`/api/v1/paper/*`，JWT，沿用 B 期模式）
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| 方法 | 路径 | 用途 |
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|------|------|------|
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| POST | `/paper/create` | 建盘（mode/interval/策略集含 match_session/标的/资金/费率）|
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| GET | `/paper/{id}` | 状态+配置 |
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| GET | `/paper` | 列表（?mode=&status=，按 owner_id 过滤）|
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| GET | `/paper/{id}/equity` | 账户净值曲线 |
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| GET | `/paper/{id}/strategies` | 分策略 PnL 归因 |
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| GET | `/paper/{id}/positions` | 持仓（总账/分户）|
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| GET | `/paper/{id}/trades` | 成交（含拒单+原因+blocked_by）|
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| POST | `/paper/{id}/start` `/stop` | 实走走停 |
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| WS | `/ws/paper/{id}?token=` | 进度（事件格式：`{type:"progress",bar_date,equity,stage}`）|
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## 11. 前端（点亮"模拟"入口，沿用 B 期技术栈）
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模拟 ✅
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├ 新建 /paper/new 模式 + 策略集(多选,每策略 match_session) + 标的集 + 区间/频率 + 资金 + 费率参数
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├ 进度 /paper/progress/:id WS
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├ 结果 /paper/result/:id 净值曲线(总) + 分策略归因 + 持仓 + 成交(拒单高亮)
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└ 实走 /paper/live/:id 今日信号 + 持仓快照
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```
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## 12. 切片计划（A 先 C 后，每片闭环）
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| 切片 | 内容 | 验收 |
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|------|------|------|
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| **C-S0** | 引擎核心 TDD：`limit.py`（板块表+封板）+ `Matcher`（match_session/费率/T+1/资金T+0）+ `PositionLedger` + `models` + **Issue #3 费率参数化** | 单测全覆盖（各板块涨跌停、一字/T字板、current_close/next_open、T+1、资金T+0、最低佣金 5 元）|
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| **C-S1** | A 回放端到端：`PaperCtaEngine`（策略适配）+ `PaperEngine` + `DataSource`（qfq/raw 双源 + 补 `read_parquet_15min`）+ orchestrator + 共享 DB 进度 + API + 前端结果页。**引擎从一开始支持多 StrategyRunner**（M-3） | 跑一个收盘型策略一段历史，净值/持仓/成交（含拒单）；抓涨停策略用 current_close 可买入 |
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| **C-S2** | 多策略分户归因 + 前端归因展示 + 拒单归因（blocked_by） | 一个账户跑 2 策略，看分策略 PnL + 拒单归因 |
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| **C-S3** | C 实走：akshare/tushare DataSource + APScheduler + 启动恢复 + 续跑 + 前端实走态 | 创建实走盘，连续几天看每日信号入账；重启容器 job 自动恢复 |
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| **分期（C-S3 后或下期）** | ~~分红送股事件、归因软限额+占用成本、科创板 200 股手数、集合竞价撮合~~ → **2026-07-10 全部落地**（1646903 分红送股+占用成本 / 193064c 软限额 / ab703e9 集合竞价 / 05dba7f 科创200）| ✅ 完成 |
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## 13. 测试
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- **limit.py TDD**：各板块幅度查表、一字板/T 字板/开板判断（raw OHLC）。
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- **Matcher TDD**（核心）：next_open/current_close 两种时点、各板块涨跌停封板拒单、开板成交、T+1（次日才能卖）、资金 T+0（卖后即买）、100 股取整、卖出零股、佣金 max(.,5)、印花税仅卖、过户费双向。
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- **PositionLedger**：加仓/减仓/反手均价（raw）、冻结/解冻。
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- **Account/StrategyRunner**：双层记账一致性、资金 T+0、拒单归因。
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- **PaperEngine 集成**：已知策略 + 已知数据 → 已知净值；可用简单 case 对齐 BacktestingEngine 交叉验证。
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- **回放端到端冒烟**：`scripts/smoke_phase3c.py`。
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- pytest + 覆盖 80%+。
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## 14. 错误处理
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| 场景 | 处理 |
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| bar 缺失（停牌）| 跳过信号/拒单；持仓市值按**前一日收盘价**盯市（不算 0）|
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| 策略抛异常 | **隔离**：catch + 记该 `strategy_id` error_msg，不影响其他策略/账户 |
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| 撮合边界（封板/停牌）| 拒单 + `reject_reason` 落表，前端可见 |
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| 资金不足 | 拒单 + `blocked_by_strategy`，不部分成交（首版）|
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| 实走数据源失败 | akshare→tushare 兜底；连续失败暂停 job + error_msg |
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| **分红除权**（首版限制）| **未处理**：净值在除权日有跳变，已知限制，归因标注。C-S3 后补事件处理 |
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| 复权一致性 | Matcher/limit/均价强制用 raw；DataSource 双源，类型不匹配时报错 |
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## 15. 与 D 期衔接（预留）
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- PaperEngine 留 **live/paper 分支**（freqtrade `if dry_run`）：接实盘只换 DataSource 为实时 gateway + 加 live 下单。
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- ⚠️ D 期实盘路线待重新评估（§3.4），C 完成后单独讨论。
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## 16. 风险与约束
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| 风险/约束 | 处理 |
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| 复权 qfq 不能直接撮合 | 双数据源（raw）；首版 akshare 补 raw |
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| 15min 数据量大 | interval 参数化；checkpoint 续跑 |
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| vnpy 零修改 | 只复用数据模型 + CtaTemplate；适配在 sanguo_trader |
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| 单 worker + 常驻 scheduler | APScheduler 主进程；回放走 ProcessPool + 共享 DB |
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| 涨跌停无 tick | OHLC 近似，T 字板保守拒单，标注乐观偏差 |
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| akshare 限频 | 间隔 ≥3s；双源切换 |
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| NAS CPU 弱 | 标的集默认关注列表（不默认全 5350）|
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## 17. 开放项（实现阶段确认）
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- raw 数据补齐方式：akshare 重下 vs 复权因子表还原（C-S1 评估）。
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- checkpoint 间隔：15min 每 500 根 bar（可调）。
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- current_close 的 lookahead 契约如何强制（策略白名单 vs 运行时检测）。
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- 标的范围默认空（用户填关注列表）。
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## 参考文档
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- Phase 3b 设计：`docs/superpowers/specs/2026-07-07-phase3b-vue-frontend-design.md`
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- 部署实况：`docs/deployment/nas-deploy-plan.md`
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- 调研依据：freqtrade dry-run / vnpy_paperaccount / akshare+tushare（§3）
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