清华大学金融科技研究院孵化
金融科技与金融创新全媒体

扫描分享

本文共字,预计阅读时间

文/平安证券总部经纪业务事业部科技研发技术开发团队龚小洁

(本文为“证券机构数字化转型与证券科技创新”征文活动入围文章。)

第一章 业务背景

一、建设背景

证券公司的核心系统是处理客户从开户到交易,从交易到交收,覆盖客户生命周期、交易生命周期和资产生命周期的系统集群,支撑着公司交易类业务最核心的业务环节。

平安证券目前使用的核心系统于2009年采购自金证科技,迄今已有十余年时间。受现有的架构限制,后续可优化空间已不大,严重滞后于市场发展和业务创新的需要,主要体现在如下几个方面:

1、系统耦合性强,业务落地慢

核心系统集交易、清算、簿记等功能于一身,功能庞杂且相互关联耦合性强。新业务上线时,涉及的关联影响错综复杂,牵一发而动全身,使得系统变动成本巨大、改造周期长。

2、数据分散、业务处理效率低

我司核心系统与行业一样,都是随市场业务推出而逐渐采购的,一类业务一个系统,形成“竖井式”架构。一方面客户账户、资产、交易等数据无法横向打通;另一方面业务处理分散在各系统中,无法发挥集中处理的优势,业务处理效率低。

3、扩容慢、维护成本高

为了承载千万级别的客户,我司核心系统架构复杂、规模庞大,无法做到动态灵活的扩容,同时,给系统运维、版本升级、异常定位及修复带来了较大的困难,也带来高昂的维护成本。

因此,对现有核心系统进行升级换代,打造新一代专业、强大的核心系统势在必行。

二、可行性分析

平安证券在“科技赋能、专业品质”的公司战略引导下,经过多年的持续投入和积累,具有国际化、高水平的业务运营能力和强大的自主研发、建设能力,已具备建设新一代核心系统的能力和条件。

1、平安证券在金融科技上持续资源投入

平安证券高度重视金融科技,从公司战略层面进行了持续大规模的资源投入,保证了IT架构的稳定、持续,同时保证自主开发系统的前瞻性。

2、平安证券高水平的业务运营能力

平安证券经过多年对核心系统的持续运营,公司积累了一大批具有较高水平和丰富实践经验的业务能手,将业务需求及创新想法迅速落地付诸于实践。

3、平安证券具有强大的自主研发、建设能力

平安证券打造了一支实力雄厚、业务精湛、技术过硬的IT团队。经过多年的持续创新,IT团队已从以管理维护为主的团队转型为以自主开发为主的团队,对现有系统有完全的自主掌控力和研发实力。近来年针对核心系统进行了多项创新探索和成功实践,取得了领先行业的骄人成绩。

三、价值和意义

平安证券打造新一代专业、强大的核心系统,对助力公司业务发展和战略目标实现有着重要的意义。

1、满足客户多样化交易需求和业务差异化发展需求

新一代核心系统能够快速响应市场发展和业务创新的需要,实现业务需求的快速落地,满足日益增长的客户多样化交易需求和业务差异化发展需求。

2、提升业务处理效率和降低维护成本

新一代核心系统改变“业务系统彼此独立,通用功能重复建设”的证券行业核心系统现状,实现业务处理的集中统一管理,提升业务处理效率的同时也降低系统维护成本。

3、提升公司自主创新能力和核心竞争力

新一代核心系统充分运用金融科技技术实现自主创新,能够逐步减少证券行业传统上对供应商系统的依赖,也不必担忧供应商支持创新乏力或者被快速抄袭的风险,为公司业务发展提供了平台保障,提升了公司的自主创新能力和核心竞争力。

第二章 实施方案

一、应用架构

平安证券新一代核心系统采取自主设计、合作开发的模式,根据自身的经验积累,结合对证券公司核心业务未来发展趋势的理解,全新设计了一套以客户为中心,支持证券公司核心业务的处理系统。

图 1新一代核心系统业务架构示意图

1、交易中心

交易中心负责接收和发送客户的订单,主要包括行情、订单、交易风控、成交回报和统一报盘等模块。提供多层次、多类型投资交易服务,以及统一的跨市场多品种订单管理和通道管理平台,满足客户多样化、个性化交易需求。

2、清算中心

清算中心负责将客户的订单回报清算为资券的应收应付变动,主要包括标准化接口、实时清算、批量清算、清算规则、清算流程和清算结果等模块。标准化接口模块负责读取外部清算数据,转换为标准化待清算数据;实时清算模块负责日间实时逐笔清算;批量清算模块负责晚间批量清算;清算规则模块负责配置各业务的清算规则;清算流程模块负责配置各类清算业务的跑批流程、对账流程;清算结果模块负责对外输出清算结果明细。

3、簿记中心

簿记中心负责管控客户资产,统一资产维护入口,记载资产变化,输出资产报告和明细,主要包括资产账本、资产维护、持仓管理、逐日盯市、资产上账和资产报告等模块。资产账本模块负责记录客户的各类资产持仓明细情况;资产维护模块负责办理各类资产相关的登记存管、非交易类业务;持仓管理模块负责对保管的资产进行多维度的核对、勾稽,保证持仓数据准确及时;逐日盯市模块负责对持仓数据进行业务风险的检查,提示前端交易控制;资产上账模块负责接收清算中心提供的应收应付数据,并结合交收结果入账;资产报告模块负责对外报告资产情况,如对账单及资产证明等等。

4、其他模块

其他职能模块包括用户中心、账户中心、公参中心、佣金中心和交收中心等。这些职能都是从传统核心系统独立出来的,共同协同处理交易生命周期的各个环节。

二、技术方案

1、基于异构体系实现事务机制

为了实现系统的可靠运行与业务的稳定开展,证券公司信息系统需要建立一套分布式异构体系,采用分布式、低耦合的部署模式,订单系统、清算系统、资产托管系统以及账户系统需要实现专业化分工与协同工作,保证交易的稳定与安全,降低交易过程中出错的可能,同时快速响应客户多样化交易需求,支持业务快速落地。

关于分布式异构体系如何确保消息准确、完整的问题,新一代基于BookKeeper的消息持久化机制,设计建立消息确认、补发机制,通过建立高吞吐量的分布式消息总线,实现事务性机制,确保业务模块间通讯高效、稳定、完整。

2、基于分布式存储、流式计算的高并发清算

上账慢、回滚难、节点多、效率低、业务流程自动化程度低、人工操作风险大等等问题,是目前整个行业面临的普遍问题。

新一代以分布式、大数据的技术为支撑,将批量清算提升为逐笔清算,并通过规则引擎为业务赋能。在架构上,新一代采用多台物理机和虚拟机之间分割计算来加快数据处理速度,分别为数据库服务器和计算器。其中两台数据库服务器,一台作为主服务器,一台用于备份。每个数据库服务器都有一个缓存服务器,它将数据库更新接收到镜像的存储区域中,而每台计算器服务器都有一个缓存服务器VM和一些计算器VM,所有这些VM都定义了存储区域。缓存服务器的区域是镜像的,它从数据库机器VM接收自动更新,从而保证启动更快,并确保处理性能持续稳定。

3、基于内存处理无锁模式的低时延交易

广大投资者对证券交易系统最核心诉求莫过于快速、稳定,而随着证券行业不断发展,创新业务越来越多,在这竞争激烈Fintech时代,一套能支持高并发、低时延的稳定可靠的核心交易系统,才是当代券商核心竞争力关键点之一。新一代交易系统,采用无锁交易处理环节,利用进程或线程的优势,减少交易业务进程或线程锁的开销,充分发挥CPU的利用率,提高业务处理能力,降低时延。但是也存在不足之处,技术实现需要规划不同的通道,用户在不同的通道间是不能切换的。因而,新一代系统设计中,交易处理和报盘处理组件各有一组队列,每笔委托都需要分别经过这两个组件的其中一个队列处理。为避免资源争抢问题,同一个类型的委托处理、委托确认和成交回报都需在同一个交易处理队列中,根据请求进行队列分发,保证快速有序处理。各通道间是无锁的,交易通道和报盘通道串行执行,若发生共享额度的业务,每个通道额度事先分配好,通道间无需共享数据,减少进程间的切换,提高服务器资源利用率。

4、基于FPGA技术风控事前无损

在新一代系统设计中,经过充分的市场调研,利用硬件平台的计算和时延优势实现网络、应用环节的几何级加速,建设FPGA实验室,加快在极速交易、合规风控、策略算法等方面的应用研究及系统落地。特别是交易风控,设计搭建基于FPGA技术的事前风控体系,满足客户交易速度要求的同时,做到实时风控,做好交易最后环节的把控。

5、安全可靠机制

目前,国内证券市场投资者自我维权意识和安全意识日益提高,交易监管力度逐渐加强,业务层次不断深化,系统一旦出现问题都必将导致严重的后果。

新一代系统依据CAP定理,采用单机容错技术融合冗余并行处理方案,基于raft算法的排队机原理,构筑于高速消息总线之上,采用分布式架构,一主多从集群部署,完成消息跨网络、跨平台的可靠传输,为业务系统的多活架构提供支撑。

三、核心优势

平安证券新一代核心系统在设计上摒弃了原厂商提供的单一系统、封闭运行的架构,创新的使用业务生命周期原理重构系统,重新切分各系统的职责边界,使业务的耦合性下降、业务处理效率提升、业务扩展性和业务风险管控水平提高。

1、业务耦合性下降

传统的证券公司核心系统主要是为客户提供场内股票交易的通道,经过多年的发展,客户可交易的品种不断增加,新业务不断上线,使客户的资产出入通道、变动规则和簿记时点变得异常复杂,业务耦合性极高,牵一发而动全身,使得新业务上线周期长,关联系统评估时间长。这些耦合性同时对证券公司的服务带来限制,比如客户连续交易转账的需求、清结算期间动用剩余资产的需求等等,多年来无法得到很好的解决。

平安证券的新一代核心系统从交易生命周期着手分析,认为满足客户个性化交易体验,交易的多样性是必然的趋势,而清算、簿记应该统一处理,集中保管客户的资产,追求高效、标准化和自动化的发展方向,所以业务之间必然需要解耦。

交易与清算分离,交易专注于交易订单的接收、发送,清算负责已确认订单的清算;清算与簿记分离,清算负责交易活动引发的资券应收应付数量计算,簿记负责汇总所有资产活动带来的资产持仓变化;簿记与交收分离,簿记按交收时点记载应收应付,而交收提供实收实付的结果,簿记据此进行入账;交易与簿记分离,簿记负责向交易提供资产持仓,并实时提供非交易引发的资产变化,交易则控制交易活动带来的持仓变化。通过这一系列的解耦,使新一代核心系统间各业务的耦合性大大下降,清算和簿记可以不再担心交易压力带来的交易扩容,清算规则变化不再影响交易或簿记上账规则。

2、业务处理效率提升

传统的证券公司核心系统在处理效率上很难提升,比如传统的盘后清算工作,需要收市后收齐各交易所、登记公司和基金公司的结算文件后,才能开始集中清算,一旦某个外部机构错发、漏发或者迟发文件,就会影响整个清算的完成时点,间接影响后续的监管报送和银证清算,严重时甚至影响到第二天的开市交易。

平安证券新一代核心系统从运营模式上彻底改良,各个模块可独立运行,不再捆绑串行执行,晚间批量集中清算改为日间逐笔实时清算,日间清算就开始工作,逐笔处理已成交数据,晚间再补充非交易清算数据,核对日间清算结果差异,这样把业务处理压力分散到全天,使原来几个小时做得工作提升到十几分钟就完成了,类似的改良还包括支持客户跨节点交易、交易节点差额上账、清算差错定位、见款上账等等,使业务处理效率得到极大提升。

3、业务扩展性灵活

平安证券新一代核心系统相比较传统核心系统,在业务灵活性上有极大的提升。比如在设计上就把公参中心和佣金中心模块独立出来,把交易、清算和簿记共用的参数统一管理,不再因为前后端参数不一致引发业务处理差错,也能及时整齐、快速的调整相应的参数,最具代表的就是交易日历和证券信息。而交易中心的订单系统支持弹性扩展,可根据当前交易压力进行快速扩充,如新增交易场所或交易板块,也可以采取新增交易节点的方式快速支持,不会干扰到已有的交易节点,弹性扩容让交易中心维持在经济和性能的最佳平衡点。

最复杂的是业务规则的调整或新增交易品种,这些变化以往经常需要半年以上的开发、测试和上线周期。平安证券的新一代核心系统首先在业务设计上,就把已知的业务和交易品种全部纳入考虑,同时预留了扩展空间,最后把大量业务规则抽象,设计了独特的业务规则引擎,将标准化的业务规则配置在业务引擎中处理,当业务规则发生变化时,大部分的新业务不再需要系统开发工作,只需调整业务规则即可。经过实践,这样的设计使我们的业务扩展性极其灵活,能够快速的支持新业务的落地。

4、风险管控水平提高

平安证券新一代核心系统非常重视业务风险的管控,对传统面临的透支风险、清算风险和持仓风险设定了多维度的防范措施。交易时发生透支通常是交易时的错簿记、漏簿记引起的,所以针对这个现象,新一代核心系统设立了另路的成交比对,对已成交的订单来与交易的委托记录勾稽,保证所有成交结果都在系统中有合法的委托。同时,系统会根据交易记录倒算每个客户的持仓情况,保证得到的结果与日初持仓情况一致,确保了对交易过程及时发现资券透支的情形。

传统的清算有点像千军万马过独木桥,其中有一条数据异常,就会造成整个清算过程的阻塞,对问题的排查耗时耗力。为此我们在新一代核心系统中,对清算的处理做到逐笔流式清算,也就是说每笔清算记录的运行是独立,不会产生相关干扰,有问题的清算记录能够迅速的被定位并重跑,彻底减轻了清算风险带来的压力。

传统证券公司对客户的持仓管理模式是被动的,只能做到根据登记机构下发的对账数据来核对数量,当前客户所持有的资产类型非常广泛,在没有中央登记机构覆盖的市场,这种模式就存在极大的缺陷,容易造成持仓风险。新一代核心系统为解决这个问题,设立资产生命周期管理,对客户持仓的所有资产纳入到生命周期管理,根据资产事件主动去核对持仓变化,保证所有资产事件及时、准确的处理。

新一代核心系统在风险管控上从风险发生的源头入手,利用系统从新设计的契机,结合以往使用经验,建立了多道防线,使我们的整体风险防范水平得到了提高。

第三章 实践应用

一、客户服务

新一代核心系统围绕交易生命周期各环节,以客户为中心提供多元化的客户服务。

1、不同交易节点无感切换

新一代核心系统将交易、清算、簿记、交收流程标准化,簿记中心提供差额上账、批量上账多种上账模式(详见图2),以满足不同交易系统的要求,客户可以在不同交易节点间T+0自由切换,满足了客户多样化的交易需求。

图 2 新一代交易系统交易系统上账

2、统一资产视图

新一代核心系统可为客户提供统一对账单与实时总资产查询,展示客户所有的资产,不用再区分交易通道而分开查询,详见图3。对于在多个经纪商交易的客户,还提供标准持仓导入功能,可导入客户在其他经纪商的交易资产,同时对于存在多个投资交易账户的客户提供资产组合服务,支持灵活组合查看资产配置及投资情况,进一步提升客户服务体验。

图 3 新一代交易系统全资产查询

3、提供详细的损益明细

现有的核心系统在持仓中记录损益数据,客户无法追溯历史交易的损益明细,新一代核心系统为客户提供每笔交易核算损益明细,记录每笔交易的实际收益与持仓的浮动盈亏,客户能溯源每笔交易的收益,为客户投资提供更详尽的数据支持与服务。

二、支持业务发展

1、规则引擎助力业务快速落地

在业务规则发生变更时,现有的核心系统需对多套系统变更,投入大量资源在开发、测试环节,难以快速响应业务变更。新一代核心系统的清算、簿记处理逻辑通过自主开发的业务规则引擎配置实现,业务规则引擎支持金融领域清算业务规则语言,在新业务上线时,由业务人员完成规则的配置,支持新业务快速落地。(详见图4、5)

图 4 新一代交易系统对账规则配置

图 5 新一代交易系统清算规则配置

1、客户交易节点的快速扩容

新一代核心系统可依据业务量的变化“动态伸缩”交易服务节点,交易系统间客户数据也可灵活、快速进行迁移。在爆发行情客户数及交易量急速增加的情形下,业务可实现快速拓展,同时也大幅提升了资源利用率、降低系统运维成本。

2、支持交易业务发展

新一代核心系统构建分布式的核心交易系统群,簿记、清算与交易解耦,有效提升交易流程的敏捷性、满足业务连续交易的需求,支持多币种、多市场、跨时区交易;支持交易业务个性化、多样化发展;支持FPGA、策略交易系统等各类新交易技术引进。

三、风险管控

1、资产全生命周期事件管理

新一代核心系统建立了覆盖资产全生命周期的事件库,对各类资产事件进行跟踪处理,依据参考数据对外部登记机构处理的事件进行核对,根据资金收付情况发起对应事件的处理,实现对客户持有期间的资产事件进行主动管理,保障客户资产准确、安全。

2、交易事前、事中的风险控制

新一代核心系统建立成交汇总中心,增加交易中头寸和交易活动进行监控,异常情况发生后立即提示预警,为异常处理预留充足时间,改变了目前只能在日终结算完成后才能发现异常的被动局面。同时,借助FPGA硬件技术,对重点账户进行异常交易行为监控,打破高并发交易合规性检查性能瓶颈,已实现验资、验券、买卖力写入、通道关停、延迟展示等9类场景。(详见图6)

图 6新一代交易系统交易中监控

第四章 行业价值

平安证券新一代核心系统的建成和成功实践为证券行业的发展开辟了新的方向,行业价值深远。

1、系统重构设计:纵向解耦、横向整合,减少行业对厂商的技术依赖、增加对业务统一规划管理能力。

我公司新一代核心系统通过业务规则梳理、标准化流程设计以及技术方案的论证实施,解决了不同市场、业务产品交易、清算、簿记功能系统的耦合,并通过交易中心、清算中心和簿记中心三大中心平台的建设实现了支持多市场、多产品,满足不同类型客户需求的交易、清算、簿记功能整合,可实现统一、高效的服务。

2、技术创新应用,助力行业业务发展,提效、增质、降本。

(1)技术解耦有效提升业务的落地时效。新一代核心系统实现了技术和业务的解耦,让技术层和业务逻辑层分离,如清算环节技术负责实现通用基础数据采集及清算流程技术框架搭建,业务负责实现清算规则的配置和验证。主要的意义在于:

①缩短了业务方案向技术传导转化的环节,提高了效率;

②降低了对技术厂商或技术部门的依赖,可快速促进业务发展;

③规则配置、规则验证直接由业务人员进行,问题解决更加快速高效精准、业务目标更加明确;

(2)新一代核心系统创新优化了清算模式,实现全流程的自动化处理,可大幅提升清算效率。同时,支持异常事件跟踪处理及单笔回退处理机制,可有效定位异常问题并快速处理,保证清算的及时、准确。

(3)新一代核心系统采用分布式架构,可实现交易节点快速扩容。新一代核心系统采用分布式技术架构设计,可实现客户交易节点的快速扩容,并根据业务量“动态伸缩”交易服务节点,交易系统间客户数据也可灵活、快速进行迁移。有效应对爆发行情下客户数及交易量的急速增加,在助力业务快速拓展的同时,大幅提升了资源利用率、降低系统运维成本。

3、引入国外先进技术,提升行业风险管控能力

根据国内外证券市场的交易行为监管模式,新一代核心系统在实现了客户全资产视图的统一管理,交易的集中管控基础上,引入国际先进FPGA硬软件平台技术,根据国内证券市场的特点,分析合规和风控规则,参照FPGA在国际上交易前合规检查和风险控制的应用经验,直接植入现有商业化FPGA硬软件平台,组织进行推广应用,缩短国内FPGA低延迟交易和国际水平的差距,减小金融国际化对我国市场的冲击。后续将推动FPGA硬软件平台的国产化研究和技术成果的行业共享。

[Source]

本文系未央网专栏作者发表,属作者个人观点,不代表网站观点,未经许可严禁转载,违者必究!

本文为作者授权未央网发表,属作者个人观点,不代表网站观点,未经许可严禁转载,违者必究!

本文版权归原作者所有,如有侵权,请联系删除。

评论


发表评论
您的评论提交后会进行审核,审核通过的留言会展示在上方留言区域,请耐心等待。
猜你喜欢

扫描二维码或搜索微信号“iweiyangx”
关注未央网官方微信公众号,获取互联网金融领域前沿资讯。