QuantConnect LEAN Algorithmic Trading Engine - Getting Started

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Part Time Larry

🚀 QuantConnect 소개: 알고리즘 트레이딩의 세계로!

퀀트커넥트(QuantConnect)는 **제러드 브로드(Jared Broad)가 2011년에 설립한 알고리즘 트레이딩 플랫폼**입니다. 20만 명 이상의 사용자와 수십억 달러의 거래량을 자랑하며, 가장 성숙한 알고리즘 트레이딩 플랫폼 중 하나로 자리매김했습니다.

이 튜토리얼에서는 퀀트커넥트의 기능을 살펴보고, LEAN 알고리즘 트레이딩 엔진을 사용하여 다양한 전략을 코딩하고, 백테스팅하며, 실시간 배포하는 방법을 알아봅니다. 첫 번째 단계로, **인기 있는 S&P 500 트레이딩 전략을 일일 타임프레임에서 테스트하여 플랫폼에 대한 이해도를 높일 예정**입니다.

향후 튜토리얼에서는 **다양한 주식 유니버스에서 동적으로 선택하고, 사용자 정의 데이터 세트를 추가하며, 여러 타임프레임에서 전략을 백테스팅하고, 인터랙티브 브로커스를 사용하여 이러한 전략 중 일부를 실시간으로 배포하는 방법**을 자세히 알아볼 것입니다.

⚙️ LEAN 엔진: 퀀트커넥트의 핵심 기술

LEAN은 퀀트커넥트의 오픈 소스 트레이딩 엔진입니다. 퀀트커넥트가 프론트엔드 플랫폼이라면, **LEAN은 백테스팅과 알고리즘 실행을 담당하는 백엔드 엔진**입니다.

LEAN 엔진은 오픈 소스이므로 다운로드하여 로컬 시스템에서 실행할 수 있습니다. LEAN CLI를 사용하면 **전략을 로컬에서 개발하고 클라우드에 배포할 수 있는 옵션**을 가질 수 있습니다.

LEAN 엔진의 소스 코드는 GitHub에서 확인할 수 있으며, 활발하게 유지 관리되고 있습니다. 커뮤니티 구성원들이 문제를 발견하고 엔진에 기여하여 제품을 개선합니다. 퀀트커넥트는 **백테스팅 노드, 다양한 데이터 세트 액세스 등의 서비스를 통해 수익을 창출**합니다.

인프라 및 실시간 트레이딩 배포에 대한 걱정 없이 퀀트커넥트에 가입하여 사용할 수 있습니다. **소프트웨어 서비스(SaaS) 형태로 제공**되어 사용자는 소액의 비용만 지불하면 됩니다.

🛠️ 개발 환경 설정: LEAN 시작하기

LEAN을 시작하려면 터미널에서 프로젝트 디렉토리를 생성하고, `pip install lean` 명령을 사용하여 LEAN을 설치해야 합니다. **Docker도 필요하며, docker.com에서 다운로드**할 수 있습니다.

Docker를 사용하면 LEAN이 모든 운영 체제에서 실행될 수 있습니다. Docker 이미지는 모든 종속성을 관리하므로, **사용자는 낮은 수준의 설정에 대해 걱정할 필요가 없습니다**.

`lean init` 명령을 실행하여 새 프로젝트를 초기화할 수 있습니다. 이 명령은 샘플 데이터를 다운로드하고, **새 프로젝트의 기본 언어를 선택**하라는 메시지를 표시합니다.

`lean create project` 명령을 사용하여 새 프로젝트를 생성할 수 있습니다. 퀀트커넥트는 **대체 데이터, CFD, 암호화폐, 주식, 외환, 선물 등 다양한 자산 유형을 지원**합니다.

프로젝트 디렉토리에는 데이터 디렉토리, 전략 디렉토리, Jupyter Notebook 연구 파일, LEAN JSON 파일이 포함됩니다. LEAN JSON 파일에는 **라이브 모드, 페이퍼 트레이딩 모드, 거래소, 브로커리지 구성 등 다양한 설정 정보**가 있습니다.

🌃 밤에 돈 벌기: SPY 야간 수익 전략 분석

소위 "밤에 돈 벌기" 전략은 SPY를 밤새 보유하는 것이 **더 높은 CAGR을 제공하고 변동성을 줄인다는 아이디어**에 기반합니다.

한 연구에 따르면 **SPY를 밤새 보유하는 것이 매수 후 보유 전략보다 성과가 좋았으며, 일중 거래는 손실을 초래**했습니다. 밤새 보유 전략은 최대 낙폭도 적었습니다.

나이트셰어스(NightShares)는 **이러한 야간 효과를 활용하는 ETF를 출시**했습니다. 그러나 이러한 주장이 사실인지 확인하기 위해 퀀트커넥트에서 전략을 구현하여 테스트해볼 필요가 있습니다.

👨‍💻 퀀트커넥트에서 전략 구현 및 백테스팅

퀀트커넥트에서 새 프로젝트를 생성하면 QCAlgorithm 클래스를 확장하는 클래스가 생성됩니다. **QCAlgorithm 클래스는 다양한 함수와 속성을 제공**합니다.

initialize 함수는 클래스를 초기화하고, on_data 함수는 데이터가 도착할 때마다 호출됩니다. **initialize 함수에서 백테스트 시작 및 종료 날짜, 초기 현금 잔고를 설정**할 수 있습니다.

on_data 함수는 **해상도(resolution)에 따라 다른 빈도로 호출**됩니다. 예를 들어, 해상도가 일일(daily)인 경우, on_data 함수는 매일 종료 시에 호출됩니다.

`lean backtest` 명령을 사용하여 전략을 백테스팅할 수 있습니다. 이 명령은 Docker 이미지를 다운로드하고 백테스팅을 실행합니다. 백테스팅 결과는 **타임스탬프가 찍힌 폴더에 저장**됩니다.

샘플 데이터만으로는 장기간의 백테스팅을 수행할 수 없습니다. **클라우드에서 전체 데이터 세트를 사용하려면 `lean cloud backtest` 명령을 사용**해야 합니다.

`lean login` 명령을 사용하여 퀀트커넥트 계정에 로그인해야 합니다. 그런 다음, `lean cloud push` 명령을 사용하여 **프로젝트를 퀀트커넥트 클라우드에 푸시**할 수 있습니다.

`lean cloud backtest` 명령을 실행하면 **클라우드에서 백테스팅이 시작되고 결과가 로컬 시스템으로 반환**됩니다.

💰 수수료의 중요성 및 전략 개선

인터랙티브 브로커스 수수료 모델을 설정하면 **수수료가 수익에 미치는 영향**을 고려할 수 있습니다. 퀀트커넥트는 현실적인 모델링을 제공하여 브로커리지 계좌의 동작을 모델링합니다.

Market on Close 및 Market on Open 주문 기능을 사용하면 **장 마감 및 개장 시점에 주문을 실행**할 수 있습니다.

on_order_event 함수를 사용하면 **주문 이벤트가 발생할 때마다 코드를 실행**할 수 있습니다. 이를 통해 주문이 체결되었는지 확인하고, 체결된 후에 다음 주문을 실행할 수 있습니다.

수수료를 고려하지 않고 1993년부터 2000년까지의 특정 기간에 의존하는 기사 내용을 맹신하지 말고 **실제로 퀀트커넥트에서 백테스팅**하는 것이 좋습니다.

QuantConnect는 배당금 재투자를 자동으로 고려하여 수익을 증폭시킵니다. **세금 혜택 계좌나 레버리지 상품을 사용하여 수익을 높일 수도 있습니다**.

그러나 레버리지 상품은 **COVID-19 팬데믹과 같은 하락장에서 더 큰 손실**을 초래할 수 있습니다.

결론적으로, **다른 사람의 조언을 맹신하지 말고 직접 테스트**해 보는 것이 중요합니다. 퀀트커넥트는 이러한 테스트를 간단하게 수행할 수 있도록 도와줍니다.

퀀트커넥트에서 코드를 작성하고 자동화하면 **매일 수동으로 거래하는 번거로움을 줄이고 시간을 절약**할 수 있습니다.

퀀트커넥트를 사용하면 **다양한 트레이딩 전략을 백테스팅하고 자동화**할 수 있습니다. 수수료, 배당금 재투자, 레버리지 등의 요소를 고려하여 현실적인 결과를 얻을 수 있습니다.

다음 튜토리얼에서는 **더욱 심층적인 전략을 살펴보고, 인터랙티브 브로커스 계좌와 연동하여 실시간 트레이딩**을 수행하는 방법을 알아볼 것입니다.

QuantConnect 소개 및 튜토리얼 개요

QuantConnect는 2011년에 설립된 알고리즘 트레이딩 플랫폼으로, 20만 명 이상의 사용자와 수십억 달러의 거래량을 보유하고 있음.

본 튜토리얼에서는 QuantConnect의 기능을 살펴보고 Lean 알고리즘 트레이딩 엔진을 사용하여 전략을 코딩, 백테스팅, 라이브 배포하는 방법을 다룰 예정.

S&P 500 트레이딩 전략을 일간 기준으로 테스트하여 플랫폼을 이해하고, 이후 동적으로 종목을 선택하고, 사용자 정의 데이터 세트를 추가하며, 다중 시간 프레임에서 백테스팅하고, Interactive Brokers를 통해 라이브 배포하는 방법을 학습.

Lean 엔진 및 GitHub 프로젝트 소개

Lean은 QuantConnect의 백엔드에서 백테스팅 및 알고리즘을 실행하는 오픈 소스 트레이딩 엔진임.

Lean CLI를 사용하여 로컬에서 전략을 개발하고 클라우드에 배포할 수 있음.

QuantConnect Lean 프로젝트는 GitHub에서 오픈 소스로 제공되며, 커뮤니티 기여를 통해 지속적으로 업데이트됨.

QuantConnect는 백테스팅 노드, 데이터 세트 액세스 등의 서비스를 판매하여 수익을 창출하며, 소프트웨어 서비스 형태로 제공됨.

pip를 사용하여 Lean을 설치하고, Docker Desktop을 다운로드하여 설치해야 함.

Docker를 사용하면 운영 체제에 관계없이 Lean을 실행할 수 있으며, 종속성 관리가 용이함.

lean init 명령어를 사용하여 새 프로젝트를 초기화하고, 샘플 데이터를 다운로드함.

Python 또는 C#을 기본 언어로 선택할 수 있으며, lean create project 명령어를 사용하여 새 프로젝트를 생성함.

프로젝트 디렉토리에는 데이터 디렉토리, 전략 디렉토리, 주피터 노트북 연구 파일, Lean JSON 설정 파일이 포함됨.

QuantConnect는 다양한 자산 유형과 시간 프레임의 데이터를 지원하며, 데이터는 Lean 형식으로 압축되어 저장됨.

QCAlgorithm 클래스 및 샘플 전략 소개

QuantConnect 전략은 QCAlgorithm 클래스를 확장하여 구현하며, initialize 및 on_data 함수를 오버라이드하여 사용함.

샘플 전략은 간단한 매수 후 보유 전략이며, 이를 기반으로 다양한 전략을 개발할 수 있음.

Buy-the-Close, Sell-the-Open 전략 소개

Buy-the-Close, Sell-the-Open 전략은 밤새 SPY를 보유하는 것이 더 높은 수익률과 낮은 변동성을 제공한다는 아이디어에 기반함.

해당 전략을 구현하여 QuantConnect에서 테스트하고, 유효성을 검증할 예정.

QCAlgorithm 클래스를 확장하여 전략을 구현하고, initialize 및 on_data 함수를 오버라이드함.

initialize 함수에서는 백테스트 시작/종료 날짜, 초기 자본, 거래할 자산 등을 설정함.

on_data 함수는 지정된 시간 간격(분, 일, 시간 등)마다 호출되며, 포트폴리오 상태를 확인하고 매수/매도 로직을 수행함.

Lean CLI는 백테스팅, 프로젝트 생성, 데이터 다운로드, 라이브 트레이딩 등 다양한 기능을 제공함.

lean backtest 명령어를 사용하여 전략을 백테스팅하고, 결과를 확인할 수 있음.

Docker 이미지 다운로드 및 백테스팅 결과 확인

Lean 백테스팅을 처음 실행할 때 Docker 이미지를 다운로드해야 함. (약 4GB)

백테스팅 결과는 로그 파일, 주문 이벤트 로그, 통계 파일 등으로 저장되며, 프로젝트 디렉토리에 timestamped 폴더로 생성됨.

데이터 제한 및 클라우드 백테스팅

로컬에서 다운로드한 샘플 데이터는 제한적이므로, 장기간 백테스팅을 위해서는 클라우드 백테스팅을 사용해야 함.

QuantConnect는 클라우드에서 전체 데이터 세트를 무료로 사용할 수 있도록 제공하며, 로컬 데이터 사용은 유료 라이선스가 필요함.

lean Cloud backtest 명령어를 사용하여 클라우드에서 백테스팅을 실행할 수 있음.

QuantConnect 계정 연결 및 프로젝트 업로드

lean login 명령어를 사용하여 QuantConnect 계정에 로그인하고, lean Cloud push 명령어를 사용하여 프로젝트를 클라우드에 업로드해야 함.

클라우드 백테스팅 결과를 로컬에서 확인하거나, 웹 인터페이스에서 시각적으로 확인할 수 있음.

Buy-the-Close, Sell-the-Open 전략 구현 및 테스트

Buy-the-Close, Sell-the-Open 전략을 구현하기 위해 클래스 이름을 변경하고, 시작/종료 날짜를 설정함.

Interactive Brokers 수수료 모델을 설정하여 실제 거래 환경과 유사하게 시뮬레이션함.

Market on Close 및 Market on Open 주문을 사용하여 장 마감 시 매수하고, 장 시작 시 매도하는 로직을 구현함.

on_order_event 함수를 사용하여 주문 상태를 확인하고, 주문이 체결된 후에 다음 주문을 실행하도록 함.

클라우드 백테스팅을 통해 주문 로직이 올바르게 작동하는지 확인하고, 필요에 따라 코드를 수정함.

클라우드 백테스팅 및 결과 분석

클라우드 백테스팅을 통해 전략의 수익률, 수수료, 주문 내역 등을 확인하고, 분석함.

QuantConnect의 무료 플랜은 백테스팅 노드에 20초의 지연이 있으며, 백테스팅 속도가 느릴 수 있음.

주문이 장 마감 시와 장 시작 시에 올바르게 체결되는지 확인하고, 전략의 로직을 검증함.

QuantConnect는 개인 및 팀을 위한 다양한 유료 플랜을 제공하며, 플랜에 따라 백테스팅 노드, 연구 노드, 라이브 노드 등의 추가 기능을 사용할 수 있음.

유료 플랜은 백테스팅 속도, 데이터 액세스, 지원 수준 등에서 무료 플랜보다 더 나은 환경을 제공함.

Buy-the-Close, Sell-the-Open 전략 결과 분석 및 수수료 영향

Buy-the-Close, Sell-the-Open 전략의 수익률이 기대보다 낮았으며, Interactive Brokers의 수수료가 큰 영향을 미침.

QuantConnect는 Interactive Brokers의 수수료 모델을 정확하게 반영하여 시뮬레이션하므로, 현실적인 백테스팅 결과를 얻을 수 있음.

QuantConnect의 스케줄링 기능을 사용하여 특정 시간에 함수를 실행할 수 있으며, calculate_order_quantity 함수를 사용하여 포트폴리오 비율에 따라 주문 수량을 계산할 수 있음.

self.security 객체를 사용하여 종목 심볼을 관리하고, 코드 재사용성을 높일 수 있음.

스케줄링 및 주문 수량 계산 기능 활용 결과

스케줄링 및 주문 수량 계산 기능을 활용하여 전략을 개선했지만, 여전히 Buy and Hold 전략보다 수익률이 낮았음.

높은 수수료가 수익률에 큰 영향을 미치므로, 수수료 모델을 변경하여 테스트해 볼 필요가 있음.

수수료 모델 변경 및 결과 비교

수수료가 없는 모델로 변경하여 백테스팅한 결과, 수익률이 크게 향상되었지만, 여전히 Buy and Hold 전략보다 낮았음.

Buy-the-Close, Sell-the-Open 전략은 특정 기간(1993-2000)에 높은 수익률을 보였지만, 2002-2022년 기간에는 그렇지 않았음.

QuantConnect는 배당금 재투자를 자동으로 고려하므로, 배당금 재투자를 고려하지 않은 다른 백테스팅 결과와 차이가 있을 수 있음.

레버리지 상품 활용 및 주의사항

레버리지 상품(SSO, UPRO)을 활용하여 수익률을 높일 수 있지만, 하락장에서는 손실이 더 커질 수 있으므로 주의해야 함.

QuantConnect를 사용하여 다양한 전략을 테스트하고, 자신에게 맞는 전략을 찾는 것이 중요함.

자동화된 트레이딩 시스템의 장점 및 결론

자동화된 트레이딩 시스템은 시간과 노력을 절약하고, 일관성 있게 전략을 실행할 수 있도록 도와줌.

QuantConnect는 다양한 기능을 제공하는 강력한 플랫폼이므로, 알고리즘 트레이딩에 관심 있는 사람들에게 유용한 도구가 될 수 있음.

다음 튜토리얼에서는 더 깊이 있는 전략을 다루고, Interactive Brokers 계정을 통해 라이브 트레이딩을 진행할 예정.

QuantConnect LEAN Algorithmic Trading Engine - Getting Started

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