本文首先从发生在2010年5月的一个十分经典的案例——Flash Crash 讲起，介绍了目前美国证券市场中高频交易的角色，并对美国证券市场架构以及因此演化出的高频策略展开分析；接着，详述了高频交易所必需的技术条件和最新的发展趋势；最后，以高频交易中最朴素的原理作为结尾。
我是目录
一、高频交易在美国证券市场中的角色
二、美国证券市场架构与高频交易策略
1.交易市场的碎片化与做市策略
2.特殊订单类型与做市策略
3.增量行情与趋势策略
三、高频交易的技术基础
四、总结-高频交易的原理
五、问与答-Q&A
六、风险提示
一般认为，伴随着计算机的发展，高频交易起源于20世纪80 年代的美国证券市场，和通过持有股票或证券组合来获取收益这一传统交易行为不同，高频交易通常不会持仓过夜，而是通过交易来获取收益。目前无论是海外市场还是国内市场，高频交易早已成为了主流的投资策略之一，衍生出了众多的交易子策略，也产生了很多知名的基金管理人。
为了让国内的相关从业人员更好地了解高频交易，日前海通证券邀请了在美国有超过10年高频交易经验的业内专家，进行了一次内部培训，详细讲解了美国高频交易的原理、策略和现状。经其授权同意，特将培训纪要以报告推文形式予以发布，希望能够给关注高频交易的投资者带来参考和帮助。
首先我们从发生在2010年5月的一个十分经典的案例——Flash Crash 讲起，介绍目前美国证券市场中高频交易的角色，并对美国证券市场架构以及因此演化出的两种高频策略展开分析；接着，详述了高频交易所必需的技术条件和最新的发展趋势；最后，以高频交易中最朴素的原理作为结尾。
美国证券市场的Flash Crash 发生在2010年5月6日，虽然距离今天已经有些时日，但回头看来其影响力和意义依然巨大。美国的标普500指数在当天14:40 左右短短几分钟之内，大幅下跌了约9%之多，而后又急速反弹。同时整个市场的交易量也大幅激增。如下图所示，图1为标普500 的迷你期货，图2为跟踪标普500 指数的ETF——SPY。这次闪崩事件在证券市场引发了极大震动，严重打击了市场信心。
图1 标普500 迷你期货的价格和成交量（2010.05.06）
来源：Bloomberg，海通证券研究所
图2 标普500 迷你期货的价格和成交量（2010.05.06）
来源：Bloomberg，海通证券研究所
事后，为了弄清闪崩的缘由，美国监管机构经过半年时间的研究分析，形成了一份最终报告。通过报告我们可以一窥美国证券市场组织架构、运行规律、以及高频交易在其中所扮演的角色。概况来讲，“闪崩”主要源于市场流动性的严重缺失。也许如果仅从图1和图2所示，在14:45 左右，期货和ETF 的成交量是大幅上升的，怎么能说缺乏流动性呢？这一说法实际上将成交量和流动性混淆了。进一步观察下图，图3和图4分别对应的是标普500迷你期货和ETF 的挂单情况。我们发现在14:45，市场成交量出现飙升，然而挂单量却急剧萎缩，其中迷你期货和ETF 的委托买单量甚至趋于零。这一巨大的反差揭示出一个非常重要的概念：成交量≠流动性。
图3 标普500 迷你期货的挂单变化（2010.05.06）
来源：Bloomberg，海通证券研究所
图4 标普500 ETF 的挂单变化（2010.05.06）
来源：Bloomberg，海通证券研究所
解释了“闪崩”来源于市场流动性的缺失，另一个问题又随之而来。既然已经几乎没有委买单可以执行，飙升的成交量又从何而来呢。让我们回到SEC 的调查报告，看一看闪崩的这几分钟内究竟发生了什么。
2010 年5 月当时正是第一次欧债危机的高峰，市场情绪十分低迷。5月6 日14:32，一个基本面交易员为了去对冲手中的股票头寸，卖空了价值41亿美元的75000 手标普500 迷你期货合约。首先这一套保行为是正常的，在平日里对市场的冲击也是有限的，但在当天欧债危机的负面情绪下，却成为了压死骆驼的最后一根稻草。做市商本应有义务对其提供连续报价，但却在这个关键时刻选择了自保：或是采用“无成交意向的报价”，或是干脆关闭做市系统。于是，市场流动性走向了枯竭，一部分股票被以0.01 美元的价格成交，标普500 指数大幅下跌。但是，这75000 手空单还是全部成交了，而且只花了大约10 分钟。那么是谁吸收了这些空单呢？调查发现，超过10家高频交易商们在14:31-14:44 的3 分钟内，交易了总计140000 手迷你期货合约，占到了交易量的50%。然而，另一方面这些高频交易商的净仓位却只增加了200 手。
在吸收了这些巨量的空单后，高频交易商又以极快的速度在期货、现货市场进行了转移。例如，通过纽约、芝加哥的交易所进行期现套利，从而头寸的压力传导到ETF，并进一步传递给了个股。事实上，这些本就是高频交易领域中经典的策略之一。闪崩当天所发的一切虽然只是证券市场极端环境下的特例，但却十分生动地勾勒出了高频交易在市场中所扮演的角色和地位。
我们可以把交易行为正常、买卖力量相对均衡的市场比喻成一个平静的水面，如果某个交易员下了一个比较大的委托，就好比往平静的水面投入了一块石头。那么，不论是委托本身的推动，还是市场其他投资者的反应，都会使市场发生一系列波动，就好比水面被石头击起了浪花一样。而高频交易就藏匿于其中，在市场的起起伏伏之中不断寻找获利的机会。
相比于其他海外市场，美国证券市场架构较为特殊，为孕育各种高频交易策略提供了温床。目前两类最为经典的高频交易策略：做市和趋势，都是建立在这种市场架构之上。接下来，我们逐个介绍美国证券市场的三个典型特征，分别各对应着一种高频交易策略的原理和机制。
2.1 交易市场的碎片化与做市策略
和国内只有沪深两所不同的是，美国有将近10 家证券交易所，而且所有的上市证券均可以在这些交易所交易。在国内，上交所或深交所只能交易在本所上市的股票；但在美国，上市和交易是完全分离的，纽交所上市的股票同样可以在纳斯达克买卖。
这种碎片化的交易模式为高频交易商提供了很多获利机会。很显然，同一个证券在不同的交易所因为市场流动性，甚至只是信息传递存在时延，从而形成不同的价格。那么，高频交易商完全可以凭借速度的优势抓住这一稍纵即逝的价差，在电光火石之间完成套利。而且除了这些公开竞价的交易所，美国证券市场还有近50 家暗池。所谓暗池，就是一些大型券商机构（如高盛、摩根斯坦利）的内部撮合系统。暗池进一步扩大了高频交易商的套利空间。
为了更好地理解如何利用交易市场的碎片化构建高频交易策略，我们先介绍一个概念——逆向选择。它对高频交易的成功实施十分重要，甚至任何一次高频交易本质上都是为了尽可能地避免被逆向选择。我们通过一个例子加以说明。下图 图5是一个简化了的委托队列。假设市场刚刚上涨，虚线代表的是当前成交价，右侧为买一价，从左至右间隔的色块表示按照达到交易所时间的先后顺序排列的委托单。一般认为，越靠近最新形成的价格的委托单，遭遇的逆向选择的可能性越小。这是因为新成交价形成之际，是市场信息最不充分的时刻，也是投资者对下一步的市场走向最不确定的时刻。如果我们自认为并不具有信息优势（一般情况下，这个假设都成立，因为高频交易商的对手方常常是大型的公募基金或是基本面交易员），那么最佳的策略就是尽可能让自己的委托排在队列的前端，从而降低甚至消除被逆向选择的概率。其中的原理和逻辑可以从以下两个方面来阐述。
首先，当前的最新成交价格是市场上涨形成的，由于动量效应的存在，我们预期价格仍然会向上移动。假设我们的订单位于买一委托队列的末端，那么在上涨过程中，该委托被成交的概率是很小的。相应地，我们也失去了因此获利的机会。
其次，如果连排在买一队列末端的委托都被成交了，那么很大可能是对手方跨过买一卖一价差（Bid-ask Spread）的主动交易行为。相应地，市场大概率已形成向下的动能，即使成交了也会带来亏损。
所以，委托越靠近队列的前端，收益的期望也更高。而且，交易所对提供流动性的做市行为，会给予返佣奖励。排在前面的委托成交概率更大，获得的返佣也将更多。
图5 证券交易中的逆向选择（Adverse Selection）
通过上面的分析，我们发现仅仅是简单的挂单做市，就可以形成一类高频交易策略，所做的无非是把委托放在队列的前端。但是因此会产生一个问题，如果所有的高频交易商都在市场上竞争时，这么做就变得不容易了，而且由于同一证券可在所有交易所买卖，监管机构对挂单行为也有较为严格的限制。
下面我们以美股市场活跃度最高的证券之一：SPY（标普500ETF）为例，详细说明如何合法、合规、高效地实施做市高频策略。
下图 图6 是某一时刻，我们的交易系统接收到的SPY在纽交所、纳斯达克及BATS（也是交易所之一）上的买卖委托队列，虚线上方为委卖，下方为委买。
图6 高频做市策略
假设我们此时观察到，纳斯达克上的SPY 价格刚刚从279.32 美元上涨到279.33 美元，且当前价格上并没有委托买单。那么根据逆向选择原理，我们应当争取第一个把买单挂在279.33 美元的位置。
但是，出于交易公平性，监管机构（SEC）规定，同一时刻，所有交易所之间不允许出现买一价和卖一价相同的情况。因此，当我们把“在279.33美元上挂委买单”的指令发给纳斯达克后，他们并不会立即将其放入订单簿，而是会先查询其他交易所的卖一价，只有在确认所以交易所不存在相同价格的委卖后，我们的订单才会进入队列。否则，交易所就会被证监会下属的金融业监管局（FINRA）处罚。显然，在上图 图6 中，因为在BATS 上存在卖一价为279.33 美元的委托单，我们是无法第一时间在纳斯达克上挂单的。
由于交易所只是为了合规需要，因此并不会优化查询的速度。通常情况下，查询过程需要1 毫秒。高频交易商对这样的延迟是不可接受的。所以，为了绕开交易所的查询，同时又保证合规性，高频交易商的通常做法是成立一个类似于券商的法律实体，专门承担法律责任。它会向交易所承诺，每次我们发送委买指令的同时，都会把其他交易所查询一遍，确保不存在相同价格的委卖单，如有，我们则会发送一个相同价格和大小的买单到该交易所，与其成交。并且，所有与挂单相关的法律责任均由我方承担。
这样一来，交易所既不需要承担法律责任，又可以吸引高频交易商大量做市委托，自然乐意在收到指令后立刻把委托单放入订单簿。而高频交易商也拥有更快的传输速度，避免了查询所需的1 毫秒时滞。
做市策略表面来看比较简单，但要成功也并非易事。首先便是合规：必须与所有交易所都有实时连接，并保证发送买单的同时，“吃掉”其他交易所同价格的卖单；其次是成本：当“吃掉”其他卖单所占用的资金过大时，我们资金使用率就会大幅降低，需要权衡其中的得失；最后也是最重要的一点——竞争：每个高频交易商都想快人一步，在合法合规的前提下，速度是唯一的追求。在“赢家通吃”的高频交易中，对速度的军备竞赛不可避免，也带来了巨大成本投入。
然而，如果仔细观察上图 图6，却可以发现一处明显的矛盾——纽交所已经出现了279.33 美元的委买单。面对这种现象，最容易让人联想的可能性就是有高频交易商钻了空子，在没有向BATS 发送买单的情况下就在纽交所挂单。但实际上，FINRA 对此类行为的处罚是非常严厉的。一经查实，高频交易商将面临数以千万计的罚款，也许就是一年甚至数年的利润。
所以，当我们从自己的行情接收端观察到上述状况时，一般会倾向认为是我们连接BATS 的网络出现了延迟。也就是认为纽交所上279.33 美元的委买单是合法的，此时BATS上已不存在相同价格的委卖单。我们看到的有可能只是几微秒前的订单簿。如果这一系列推断是合理的，那么我们更愿意在纳斯达克上做市，因为我们发到BATS的买单有很大概率不会被成交。这样，也就不用承担持有非做市头寸的风险。
在这一过程中，有一个动作是非常重要的，即不论我们的推断是什么，只要看到BATS 上有同一价格的卖单，就必须向其发出买单。因为FINRA 认定高频交易商做市行为合法的依据不是当时市场的真实状态，而是每个交易商自己的行情接收系统记录的各家交易所的订单簿情况。并且，FINRA 在监管时遵循的是“有罪推定”的原则。常见的调查方式是，在某个高频交易商的历史挂单记录中随机抽取20-50 条，要求还原当时的市场状态，并证明自己的操作是合规的。若交易商无法自证清白，那么很有可能面对极高的违法成本。
2.2 特殊订单类型与做市策略
上节中的做市策略我们讨论的是如何尽可能快地挂单，最好放在委托队列的第一位，但为了合规，我们不得不占用一部分资金去和其他交易所同价格的反方向委托单主动形成成交。事实上，这也是一种资金成本。因此，有时候我们会退而求其次，只要求委托单能排在队列的前几位即可。这样做有三个好处：第一，虽然不是首位但是依然有较高的成交概率；第二，不必承担法律风险；第三，不产生资金占用。
为了实现这样的做市策略，往往要借助交易所开发的特殊订单类型。下面这个例子讲述了美国第四大证券交易所——Direct Edge 推出的一种特殊订单类型，曾在高频交易商的圈子里风靡一时。
如下图 图7 所示，虚线上方从下至上依次对应卖一和卖二的委托单，下方为买一的委托单，不同的订单用间隔的色块区分。在这种情况下我们认为，市场在下一个时刻是倾向于上涨的，因为买一的数量是大幅高于卖一的。于是，我们计划在市场上涨、当前的卖一价变为买一价时，把委买单放在靠前的位置。此时，一种名为“Hide not Slide”的特殊订单类型，就可以帮助我们实现这个目标。
图7 特殊订单类型
具体而言，当我们观察到上图的市场情况后，会立刻给Direct Edge 发送一个价格等于卖一价的“Hide not Slide”委买单。理论上，这个订单应当立刻和卖一形成成交。但使用这种特殊订单类型后，它就不会被执行，而是进入了一个隐藏队列。上图 图7 中，用短斜线部分代表该类订单。只有等到市场上涨，我们的订单才会显示在可见的委托队列中，如下图 图8 所示：
图8 特殊订单类型（续）
这种情况下，我们的订单是几乎不可能出现在队列第一位的。通过使用特殊订单类型，我们主动承担一定程度的逆向选择风险，但因此我们规避了合规风险，提高了资金利用效率，可以称为另一种性价比极高的做市策略。
然而，这一订单类型最终被监管机构取消了。一名《华尔街日报》的记者针对该订单类型写了一篇报道，意指其有违公平交易。例如，假设某公募基金想要交易手中一个较大的头寸，根据可见的订单簿，他预计下单时会处在比较有利的位置。但真正执行的时候，却发现被一连串隐藏订单挤到了委托队列的末尾，这就引起了众多基本面交易员的不满，纷纷指责高频交易商利用规则的灰色地带获利，因此，SEC禁止了这一特殊订单类型。
但事实上任何一个美国证券市场的投资者，只要在Direct Edge 上交易，就依然可以使用这种特殊订单类型。
2.3增量行情与趋势策略
除了上市和交易业务的分离，美国证券市场的另一重要特征是采用全增量的行情分发形式。为了说明这种形式的优点，下面我们将其与常见的快照行情进行对比。
以下两图 图9/10 是交易所以最短间隔分发的某证券的两个委托快照。虚线的左右两侧分别是委买和委卖队列，依旧以不同色块来区分订单，并标注有相应的委托价格。
图9 委托快照1
图10 委托快照2
我们可以从相邻的两个委托快照中，观察到每个委托价格上委托量的变化情况，这为分析投资者的交易意愿提供了重要信息。例如，第2 个快照中，买一的委托量显著增加，因而该证券倾向于上涨。但是，委托快照毕竟只是时间层面的截面数据，这两个时点之间，市场发生了什么变化，我们是无法知晓的。这样的行情分发形式，实际上阻碍了信息的及时流通，不利于市场有效性的提升。
而增量行情的应用和推广，使得市场进一步走向公开透明，提高了信息的传递和消化效率，因此已为当前美国各大交易所采用。一言以蔽之，增量行情是指市场上每一个和成交或委托相关的事件，都会以一条记录的形式进行推送。因此，相邻两个委托快照的后一个，都可由前一个加上若干条增量行情获得。下面，我们通过说明 图11 是如何演化成 图12 的，来介绍增量行情的形式和实际意义。
如 图11 所示，首先我们用数字标记每个委托订单。随后，将从交易所接收到三条信息，对委托快照进行加工。最终，可以得到 图12 中新的委托状态。
图11 增量行情1
图12 增量行情2
通过上面这个例子，和快照行情相比，增量行情有下面两个突出的优点。
第一， 市场的任何一次变化，都能为所有人知晓。快照行情只能展示了市场是什么样的，增量行情能揭示了市场是怎么变成这样的，为什么是这样的。包括：每个订单是在什么时间到达市场的；它是在当前价格形成后多久后到达的；它到达时的市场状态是什么样的；它自己的量有多大；最终这个订单有没有被执行或取消。市场中每个投资者都将因为这些更为丰富的信息而收益，而不仅仅是高频交易商。
第二， 大幅减少了每次信息传输占用的字节数，提升了处理速度。例如，上图 图11 中时间点2 的增量行情——“取消2”可能只需占用2个字节，然而，接收并存储委托快照的资源消耗可能是前者的几百倍，且不论这其中的时间成本对高频交易商的影响。
高频交易商又是如何从增量行情分发中获利的呢？如果说，上市和交易业务的分离孕育了做市这一经典的高频策略，那么，增量行情则成为了趋势策略生长并壮大的沃土。通过增量行情，高频交易商得以知晓每个证券在任一时刻的买卖力量对比，并从中分析提取出交易信号。
不同的订单所包含的信息有很大的差别。一般认为，基本面交易员或公募基金被认为是具有信息优势的一方，他们的订单更有可能对市场产生较大的推动力。而高频交易商并不会进行较为长期的预判，高频交易一般不会持仓过夜，所以他们的订单包含的信息量较少，对市场方向的影响就不会太大。因此，识别和区分队列中的各种订单，能让我们更加精确地把握当前市场中真实的买卖意愿，从而有助于我们发出更加精确的交易信号。而增量行情由于包含了一个订单的所有信息，有着天然的优势。
举例来讲，我们通过研究历史行情后发现，公募基金更喜欢在大交易所，比如纽交所、纳斯达克上下单。他们的订单在委托队列中的位置通常不会靠前，单个订单的委托量相对较大，可能以某种特定的规律达到交易所（例如，采用TWAP 或VWAP 等算法）。而高频交易商的订单特征则恰恰相反，订单的委托量相对较小，常常在市场价格刚刚形成的时候就能到达。
基于上述假设，我们就可以在接收到每一条增量行情后，给当前订单簿中的每个委托单重新进行赋权。例如，对那些被判定为是公募基金发出的订单给予更高的权重，因为它们包含的信息更多；降低那些疑似高频交易商发出的订单的权重，甚至予以直接排除，因为它们几乎不包含增量信息。通过订单簿的重新构建，一些原本被掩盖的交易信号就可能显现出来了。
例如，在原先的订单簿中，买一和卖一的委托量有可能是十分接近的，很难从中得到双方的力量对比、交易意愿。但仔细观察后，我们发现卖一队列充斥着大量委托量比较小的订单。于是我们推断，这部分订单是高频交易商发出的，可以将其忽略。而买一队列的前5位虽也存在类似情形，但剩余的大部分订单均来自纳斯达克，而且其单个委托量较大。因此，它们大概率属于公募基金，应当赋予更高的权重。经过这样的调整，我们重构了买卖的力量，发现这是一个较强的买入信号，适合主动跟随。
上述例子虽然有些理想化，但却简明地展示了如何基于增量行情构建高频趋势策略。实际上，最终权重的重构、交易信号的生成，既可以结合多个角度（如订单完全执行的耗时，或前五档委托的分析），也可以通过一系列子信号的平滑，得到更加准确的判断。至于预测周期的长短，则并无定式，从几微秒到几十分钟，都很常见，依赖的是对信号的研究结果。这种基于增量行情的高频交易，是美国证券市场上除做市策略外，另一类大行其道的策略。
虽说策略是高频交易的核心，但高频交易之所以被称为高频交易，速度才是其存在的基础。对于做市策略，如果交易商的速度足够快，总能把订单放在委托队列的第一位，带来的获利空间将不可估量；对于趋势策略，如果交易商强大到能快速处理每一条增量行情，并及时生成交易信号，那就可以抓住比别人更多的趋势性机会。因此，winner-take-all 的场面在高频交易的世界中时有发生。所以我们对高频交易系统所做的优化，不论是硬件还是软件，其最终目的都是为了将速度发挥到极致，在电光火石之间先于他人发出交易信号完成交易。
从我们的经验来看，当前高频交易的前沿技术大致包含了下图 图13 所示的六个方面。
图13 高频交易系统的优化技术
程序应用
高频交易系统一般以C++为开发语言。在普通的C++程序中，常常以虚函数实现多态化。但是，由于高频交易系统对运行速度有着十分极致的追求，实现多态化就需要借助模板函数。这是因为在模板函数下，我们可以通过内联函数进行深度优化。所谓内联函数，就是在编译时将函数体嵌入每一个调用处。虽然扩大了编译程序所占用的空间，但却降低了函数出入“栈”的调用时间，实际上是一种以空间换时间的方式。而虚函数是不可优化和内联的，所以，运用模板函数可以获得高于虚函数十倍以上的运行效率。
操作系统
考虑到高频交易对于速度的要求，CPU 从内存中读取数据所花的时间实在“难以接受”的。一般其解决方案是在CPU 中设置多级高速缓存，并把需要反复使用的数据存入其中，尽可能地减少CPU 和内存的交互。由于CPU 从缓存中读取数据的速度比从内存快了几十倍，因此交易系统的运行效率得到了大幅提升。
进程通讯
通常情况下，交易数据的存储是通过底层数据库（例如磁盘）来完成。但高频交易商为了提高读写速度，会将数据直接存在内存中。因此相比传统的数据库技术，内存数据库需要全新的管理系统，并结合缓存的予以重新设计，才能让CPU 高效运行。
一个完整的交易系统至少需要包括行情接收、信号生成、下单交易这三项基本功能。虽然在一个进程里运行这三个线程的架构可以节约资源，但一个环节出错会导致整个系统的崩溃。所以，我们一般不会把三个关联如此紧密的线程放入同一个进程，而是让它们分布在不同的进程中。而且，由于高频交易往往涉及多个市场，单进程多线程的架构无法满足实际需求。于是，使用多进程成为了必然的选择。
然而，Linux 系统进程切换是需要花费时间的，这势必会降低交易系统的速度。为了弥补这一损耗，我们可以在以下两个方面进行优化。首先，由于Linux 系统允许不同进程共享内存上的信息，所以，我们应该尽可能将更多的进程映射到同一个内存上，避免数据传输导致延迟。其次，在执行多个进程的切换时，我们应该最大程度地保证它们之间良好的通信状态，力求以最高的精度完成。使用这些技术手段，我们可以大幅度地缩小多进程系统和单进程多线程系统之间在运行速度上的差距。
网络硬件
目前市场上主流的高频交易商在进行服务端的数据传输时，使用的都是“InfiniBand”交换机。由于主机总线的限制，传统的以太网或光纤要想达到双向2Gb/s 的速度都很困难，而“InfiniBand”交换机却可以达到每端口2.5Gb/s ~10Gb/s。它和通道适配器相互协作，对接支持该项技术的各大交易所机房的Linux 系统，为高频交易修建了一条“私人高速公路”。
硬件优化
为了进一步提升高频交易系统的速度，我们会把一些比较简单的功能植入FPGA（Field-Programmable Gate Array）芯片。当数据达到网卡之后，直接就在硬件层面进行处理，而不需要再经过一个“从操作系统OS到CPU 再返回”的复杂过程。这两种方式的差别，可通过以下两幅示意图 图14 图15 说明。
图14 CPU处理流程
图15 FGPA并行运算
传统的CPU 运算可以说是一个流水线过程，从任务1 到任务4 逐个运行，而FPGA 并行运算的本质则类似于显卡的工作原理（为了达到更好的成像效果，显卡在设计和发展的过程中，都是以块状结构为单位同时计算）。FPGA 在此基础上进行一些优化，例如：通过建立多个输入、输出单元，实现多任务并行处理，大幅提升了整个交易系统的运行效率。当前美国一些以速度见长的高频交易商，如Virtu，都已经把很多策略直接写在了FPGA 上面，这样大幅提高了效率。
不过，FPGA 也存在一些缺点。首先，FPGA毕竟不是CPU，无法运行太过复杂的交易策略；其次，它和内存之间的交互通信较为复杂，耗时也更长。所以，相对来讲，FPGA 上大多是一些计算简单、规则明确的交易策略信号。
地理位置
显然，把交易系统的服务器放在交易所的交换机所在的机房，早已是稀松平常。为了克服美国各个交易所地理位置之间的距离问题，缩短相互之间的数据传输耗时，高频交易商各显神通，甚至不惜花费重金打造一条高速走廊。
曾经有一个叫Spread Network 的公司，花了3 亿美金在芝加哥与纽约之间挖了一条私有电缆，并向外界出租。虽然每月的租金高达数百万美元，但华尔街的高频交易商们依然趋之若鹜。原因非常简单，这条私人线路可以将原来16 毫秒的传输耗时缩短到13 毫秒。一般人可能以为这是十分微不足道的提升，但在芝加哥和纽约的这条线路上不仅有着全美最大的期现套利交易，也承担着期货引导现货的重要功能。对于高频交易商而言，相差3 毫秒可能真的就是云泥之别。
高频交易的理论基础是统计学中的大数法则。对于每一笔交易，我们希望有超过50%的胜率，但如何将其转化为实际的利润呢？我们的选择是增加交易的次数。因为只有当样本量足够大时，样本均值才会和总体均值无限接近。
然而，随着交易次数的增加，成本也会随之大幅提高。所以，上文介绍的不论是策略的设计，还是软硬件的优化，目的都是为了降低交易成本。只有控制好了成本，我们才能放心地去提高交易的频率，从而获得更加稳定的回报。
Q：美国高频交易的现状如何，真正能实现盈利的公司多吗？
A：高频交易实际上是一个零和博弈，每个人都想从交易对手的口袋里赚钱，所以整个领域的生存法则是十分残酷的。过去3 年中有很多高频交易商倒闭了。一方面是因为“军备竞赛”白热化，有些公司无法承担其中的成本。另一方面，那些把速度优化到极致的公司，总是能在每一次市场变化时，做到快人一步。自然，剩下的公司只能一直处于弱势地位。当前业界知名且业绩优异的高频交易公司大约有十几家。有些以速度见长，比如前文提到的Virtu；有些在基于订单簿的信号研究上非常突出，比如Citadel、Two Sigma。据了解，Citadel 80%的交易都是以拿单（消耗市场流动性）的方式完成的，这就说明他们有着非常强大的趋势预测能力。
Q：在美国，大家对高频交易的态度是什么样的？会不会因为高频交易有可能赚的是公募基金的钱，这些钱又来自老百姓的养老金，而对它进行一些限制？
A：对于这个问题，美国也一直存在着争论。从好的方面来讲，有了高频交易后，证券市场总体的流动性得到了提升。但监管机构也担忧，高频交易商每年从市场中赚取这么多收益，到底谁在亏钱，会不会因此动摇投资者对整个美国证券市场的信心？不过，要出台相关法律对高频交易进行限制，恐怕也很难做到。因为这完全是一种市场行为，不论是交易所还是ETF 提供商，都希望提升交易的活跃度。高频交易在这方面有着天然的优势。
Q：美国市场可以裸卖空吗，对卖空数量是否有限制，做空的具体流程是怎样的？
A：在美国市场上做空，几乎是完全没有任何限制的。每天早上，合作的券商会给我们发送一张清单，上面列示了当天可以做空的股票及数量。一般情况下，做空这些股票是不需要任何条件，但不能超过总数。有时，如果我们需要某些特定的证券，也会主动找到券商，让他们去寻找券源。在一天的交易中，这些信息都是实时更新的。比如，当券商告知我们已找到目标证券，那下一个时刻，我们就可以去做空了。
Q：高频交易一般会持仓过夜吗？
A：不能一概而论，还是要看策略的性质。如果是做市策略，一般是不会持仓过夜。因为我们在执行策略时，完全不会去考虑基本面。所以，隔夜的风险是很大的，我们不愿意承担。而趋势策略，由于包含了预测的成分，是有可能持有一定隔夜头寸的。
Q：高频交易的资金容量有上限吗？
A：很难用传统的管理规模去度量高频交易的资金容量，因为我们在日内会以十几倍的杠杆率融资。业内一般习惯用盈利的具体金额评价一个高频交易商的“规模”。高频交易萌芽的时候，被普遍认为是小打小闹，很难成为一类主流的投资方式。但它的发展速度真的极其惊人，每一年都刷新着人们对其“规模”这一概念的认知。去年（2018），Citadel 的盈利再次攀上高峰，达到了40 亿美元。
Q：现在美国的高频交易商有哪些新的变化和发展？
A：目前一个普遍的趋势是成立对冲基金。现在全球的asset owner（资金方）出于组合多样化的考虑，都会将对冲基金作为一个重要的资产类别进行配置。而高频交易公司有非常强大的执行能力和海量的数据储备，再招募一个投研团队后，就可以直接转向统计套利等对冲基金策略，正好契合前者的需求。
考虑到中美证券市场的机制差异，本文所述策略仅供参考，不构成策略决策的建议。
