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深交所新一代交易系統進入高鐵時代!聽CIO鄒勝為你復盤轉型升級全過程

作者:胡敏 / 日期:2016-06-30

6月6日,深圳證券交易所(簡稱“深交所”)開市鐘的鐘聲,開啟了新一代交易系統的正式投產和成功運行。在深交所大樓7層的信息技術中心大廳,大屏幕上實時顯示著新一代交易系統每秒交易量、委托處理時延等數據(見下圖)。由深交所自主研發的新一代交易系統可容納的投資者賬戶數超3億個,證券數量從原有系統的5千只可擴大至5萬只,具備每秒30萬筆委托的處理能力,日處理委托數超過4億筆,是原有系統的3倍,平均委托處理時延約為1.1毫秒,僅為原有系統的百分之一,而五年總體成本僅是原有系統的1/3,整體支出下降63.3%。


深交所技術中心大廳的大屏幕上實時監控交易系統的運行狀況

這不僅意味著深交所交易系統在自主可控能力、市場規模、日處理委托容量、安全可用性方面已躋身世界第一梯隊,可以支撐深交所未來十年的業務創新,而且標志著我國證券交易已進入全新的“高鐵”時代,全面提升了深交所在全球證券市場中的核心競爭力和自主創新能力。加之中國證券期貨南方信息技術中心(簡稱“南方中心”)的正式投產,為深交所未來的國際化和技術輸出戰略打下堅實基礎。


深交所交易系統與全球其他交易所相比較的雷達圖(“數據來自WFE官方數據及互聯網公開信息;深交所技術規劃部整理”)

1全面轉向開放架構

深交所為了自主研發新一代交易系統,歷經6年漫長布局。成立于1990年的深交所,經過25年發展,已基本建立了主板、中小企業板、創業板協調發展的多層次資本市場體系。截至2015年12月31日,深交所擁有上市公司1746家,市值達到23.61萬億元,成交總額為122.50萬億元,2015年深證成份指數較年初上漲9.93%,已成為全球增速最快的證券交易市場之一。

放眼全球,高效率、低成本、利潤最大化是全球證券交易所追求的終極目標。在提高效率、降低成本上,國際一流交易所紛紛應用新的信息技術和網絡通信技術進行電子自動撮合交易等。深交所以“世界一流交易所IT”為愿景,制定了“技術先行、自主可控、整合資源、持續優化”的IT戰略。早在20世紀90年代,深交所就積極推行電子化交易,以自動化撮合代替人工競價,以證券無紙化取代有紙化登記托管,并引入衛星通信系統、基于容錯小型機的交易系統等,率先實現了交易席位無形化,助力深圳證券市場由區域性市場發展為全國性市場。

2000年之后,中國證券市場進入新一輪的高速發展期和創新期,深交所的中小板、創業板、股權分置改革、融資融券等創新業務快速發展,對原有交易系統提出了越來越高的要求,如投資者交易需求多元化、完整產品線和業務深層次創新需求,“8·16光大證券烏龍指事件”對于交易風險的管控需求等。

而2008年前后,美國和歐洲證券市場又出現了新的技術革命,美國頒布了NMS修正法案,要求建立全國統一的證券市場,在任何一個交易所掛牌上市的股票,可以在其他交易所進行撮合交易,這導致證券公司選擇交易快速、時延短、價格低的交易所進行撮合交易,因此全球各大證券交易所開始競爭,并更新交易系統,甚至紛紛拋棄傳統最常用的封閉主機交易平臺,采用開放平臺,打造更快速度、更低時延的證券交易系統。

在日趨激烈的國際市場競爭和國內證券市場新需求的雙重挑戰之下,一直在跟蹤全球交易所技術動態的深交所信息技術中心,于2008年提出了建設新一代交易系統(內部稱第五代交易系統)的設想。

規劃之初,深交所面臨兩難選擇:是沿用傳統封閉主機交易平臺,還是引入開放平臺?是自主研發還是購買?這也是大多數交易所技術部門所面臨的選擇難題。

深交所副總經理鄒勝認為:“既然決定要做,就要向國際一流交易所看齊,采用開放平臺,構建全新架構;而如果沒有自主研發的技術能力,國際一流交易所的目標就無從談起。”

鄒勝一直把納斯達克、德國交易所等一流交易所IT作為深交所信息技術中心的發展目標。納斯達克-OMX集團,是全球規模最大、自主研發技術能力最強的一個交易所技術集團,向全球輸出了70套左右的專業證券系統;而德國交易所的技術部門也有1500名員工。


深交所副總經理、深圳證券通信公司董事長鄒勝

項目規劃分三期推進并在2011年初完成,包括現有系統評估及優化、國際主流證券交易所最佳實踐比較分析、關鍵技術方案驗證測試、各項專題研究分析、業務和技術藍圖規劃等工作,最終明確了兩個重要的技術路線:“堅持自主研發;采用開放平臺,應用開源技術”。

據鄒勝回憶,當時信息技術中心面臨最多的疑慮主要有兩個:
1. 其一是新一代交易系統采用基于高速消息總線的分布式大規模并行處理架構,這種架構具有高可用和擴展性強的特點,與納斯達克、德國交易所等先進交易系統的主流架構一致,但該架構采用開放平臺、開源技術,其基礎硬件設備不再需要價格昂貴的(上億元/臺)大型主機,采用價格低廉的普通國產服務器即可運行,技術成本僅為傳統主機封閉平臺的三分之一,這么廉價的平臺能不能達到高可用性、高安全性?

2. 其二是深交所的技術團隊多年來基于主機平臺進行開發,他們的技術儲備、技術能力能不能迅速轉型并掌握開放平臺的技術,這也是一個主要挑戰。

為了打消主要領導和運維人員的疑慮,鄒勝表示,首先把新一代交易平臺的目標定位于可用性不能低于現有平臺,能夠達到和超過現有系統的可靠性和安全性,而把性能、效率、時延放在第二位。

在這個理念下,信息技術中心對技術架構上進行了充分設計和測試驗證,采用國際最高標準的零數據丟失高可用設計與部署策略,實現兩地三中心、同城熱備與接入雙活的應用架構部署,故障自動切換時間大幅縮短,災難恢復更加快速。可用性實測結果表明,系統在面對一般硬件錯誤、主中心故障時,可在10秒內完成自動切換恢復,同城災備切換時間控制在3分鐘以內,相比原有系統縮短了80%以上,從而保證整個系統可用性。

為了保證技術團隊的開放平臺技術能力,鄒勝采用兩條腿走路的辦法,一方面大量引進培訓,讓技術團隊學習并迅速轉型到開放平臺,在實戰中總結、分享和共同成長,另一方面也引進新的開放技術帶頭人,補充原有團隊,組合形成一個新的具有戰斗力的團隊。另外,也根據研發和安全運維保障需要購買了開放平臺開源技術的技術支持和顧問服務作為補充。

新一代交易系統研發的實施歷時四年。具體實施中的最大挑戰在于國內證券市場的特殊性,因此不能簡單照搬國際交易所的技術架構和業務模式,必須結合業務需求自主設計開發,比如對于交易公平性、交易前的風險審核等需求的特別設計。

從2011年11月正式啟動至2013年5月,深交所實現了第五代交易系統核心架構,并對關鍵技術進行了驗證;2013年6月開展二期系統建設,項目進入全面研發實施階段,2014年實現了主要業務功能,包括股票期權業務需求,2015年1月19日新一代交易系統率先應用于深市期權全真模擬交易,6月底前完成了期權系統投產的所有準備,并于12月底所完成了所有上線功能開發,于2015年12月31日順利交付。在完成各項系統的市場測試及上線準備后,于2016年5月9日實施了第五代交易系統的切換試運行,6月6日開始正式上線運行。
與原有交易系統相比,新一代交易系統具備六個主要特點,即更安全、更高效、更公平、更便捷、更靈活、更經濟。

2交易系統的高鐵時代

分別于5月9日、6月6日協同完成系統切換上線的券商已發現,深交所新一代交易系統的處理速度明顯快于上一代系統,委托處理時延、行情傳輸時延大大縮短。新一代交易系統時延監測顯示,在實際委托峰值超過14萬筆/秒的生產運行中,委托處理平均時延約為1.1 毫秒,率先解決了大規模散戶市場的低時延交易,可讓人人“搭上高鐵”。

同時,細心的投資者可能會發現,距離深交所交易系統較偏遠的西北地區的投資者也可能搶到上市首日新股或一字漲停股票,不再像過去那樣由于區域問題造成的網絡延遲而幾乎無法買到相應股票。這是深交所新一代交易系統為了滿足當前市場環境下交易公平性而做的獨特設計。

深交所信息技術中心對新一代交易系統中自主設計的“首筆委托同時到達技術”的實際運行效果進行了初步分析,分析數據顯示,華南、華中、華北、華東等地不同新一代交易網關發送的首筆委托訂單近乎全部同時到達深交所交易系統,從而消除了地域差異對首筆委托參與競價的影響。

新一代交易系統可以像搭積木一樣實現對各類新產品和新業務的靈活支持,使新業務的上線周期大幅縮短,最快可通過參數化配置于一周內實現。目前已經可以支持現貨與衍生品一體化交易、深港通等業務,具備包括競價交易、協議交易等境內外主流交易模式在內的多元化市場服務功能。

為了降低交易風險,新一代交易系統還設計了全球特有、功能完善的前端風險控制機制,目前交易前的交易權限控制覆蓋12000多個交易單元及1.9億個證券賬戶,交易前股份風險控制包含5000多萬條記錄,交易前衍生品資金風險控制覆蓋100多家交易參與人。此外還通過全流程實時監控技術在度量監控精細化、交易管理實時化、運行操作圖形化等進行提升,牢牢把控各種可能的市場運行風險。

新一代交易系統也為市場參與者提供了多樣化的接入方式,同步支持兼容國際通用FIX標準的STEP協議和二進制專有協議,同時提供可支持互聯網接入的交易終端,為深交所開拓正在籌備中的深港通以及國際化業務打下基礎。

而新一代交易系統的五年總擁有成本僅為原交易系統的三分之一,整體支出下降63.3%。由于擁有完整的自主研發體系,擁有包括核心交易系統在內的所有業務技術平臺和關鍵技術的自主知識產權和全部源代碼,深交所掌控了升級維護的自主性,后期系統維護和人員招聘、學習等間接成本也大幅下降,為深交所以更低成本、更高效率地提供集約化交易服務奠定良好基礎。

自主研發的新一代交易系統不僅支撐著深交所的全新發展,通過自主研發新一代交易系統,深交所也培養了一個既懂證券交易業務又懂技術的團隊。目前深交所信息技術團隊合計690人,研發測試人員占比約70%,是國內證券機構中規模最大的一支技術隊伍。這為深交所為行業提供更多更好的技術服務以及未來的技術輸出戰略打下基礎。

3自主IT戰略的創新價值

技術輸出是深交所自主IT戰略的長遠布局。為了穩步推進“技術輸出”,在過去十多年的探索與實踐中,深交所信息技術中心逐步構建了一套適合符合實際情況的技術管理體系,覆蓋了從規劃、預算、技術架構到研發、運維、IT服務、技術資源等方方面面。2007年開始深交所陸續建立了IT工程管理體系、IT服務管理體系和信息安全管理體系等各專業領域的技術管理體系,獲得了CMMI3、ISO20000和ISO27001國際認證,2016年將進行CMMI5級認證;還建立了IT項目管理辦公室(PMO)機制,對需求進行統一管理,對項目進行全局管控,對資源進行集中調配,對重大技術事項進行集體決策。

金融數據交換平臺(FDEP)就是深交所自主IT戰略價值顯現的一項創新業務。為了滿足證券、基金、期貨、銀行、保險、第三方金融銷售、金融信息服務等金融行業用戶間的業務數據往來需求,深交所下屬公司深證通自主研發并創新設計了FDEP。過去,投資者購買股票需要在不同券商、銀行或基金公司開戶,并使用不同的銀證轉賬系統,開戶手續、轉賬交易繁瑣。而通過深證通金融數據交換平臺(FDEP),不管投資者在上交所還是深交所,或者招商銀行、平安銀行,或者國泰君安還是國信證券等,每一筆交易的轉賬都通過FDEP平臺完成,節省了投資者的開戶和轉賬時間。

目前FDEP連接了超過750家金融機構,連接香港交易所和國際資本市場,每天消息的交換量達到了1600萬,文件交換超過了150萬,成為以證券業務為核心的中國金融數據交換的市場共享基礎設施。

南方中心的啟用也是深交所自主IT戰略價值顯現的另一項創新業務。過去,證券行業自有的數據中心資源缺乏,很多券商等金融機構往往在電信或第三方數據中心進行主機托管。相關數據顯示,目前證券行業整體基礎設施規模偏小、市場缺口比較大,截至2030年,整個金融市場包括銀行保險等需要17萬個機柜,僅證券市場需要13萬個機柜。而南方中心規劃20000個機柜,目前可容納5000個機柜,已經為國內數十家券商提供托管服務,是目前行業規模最大、規格最高的數據中心,其順利啟用,不僅可以作為深交所新一代交易系統的重要的基礎配套設施,還能夠全面滿足行業主機托管、金融數據交換和金融云等服務,為所有會員提供完全相同的托管設施環境,公開透明地開放市場化申請,滿足了各交易參與人對于交易公平性的需求。

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