Python 串接網路券商 IB 進行全自動美股程式交易

Python + A.I. 股市應用系列；串接券商更新帳務數據、下美股買賣委託單；Interactive Brokers 盈透證券

股仔與新創夥伴合作打造的美股資訊站 — FinGuider，歡迎前往體驗！

小小前言

最近被朋友笑稱是：

『最懶惰的投資人，沒有之一』

因為像是「要買賣哪些股票？」、「什麼時候買賣？」、「資金管理」這類的問題，我是透過 AI 以及量化交易策略去自動分析。

而「交易執行」的部份，我是透過程式串接網路券商去自動完成。

所以在整個美股投資的過程，就只有在入金的時候才需要親自出馬，特地跑一趟銀行去寫麻煩的電匯單，入金之後就沒我的事了！

就結果而言，朋友們的形容確實沒有半點毛病。但他們沒想到的是，要得到這樣「輕鬆」的投資生活之前，必須先付出難以衡量的成本與代價！購買高品質的數據資料；投入大量時間鑽研投資學、美股、AI、程式等等的知識；再花更多的時間與力氣編寫一段又一段的 code，經過無數次的除錯與優化，最終才形成一套完整的投資系統。

熬過了前面那一大段辛苦的付出，後面確實得到了更效率（更懶惰）的生活！一勞永逸，大概就是自己「學程式」的最大動力！

廢話講完，本文要分享什麼？

“幫助大家成為另一個輕鬆愜意的投資人”

如果我們把股市投資的過程簡單地拆成三個環節：

1. 資訊更新 ↙ 2. 投資決策 ↙ 3. 執行交易 ↖ back to 1. 資訊更新

那麼過去寫過的兩篇文章，分別介紹了如何寫程式去自動完成『1. 資訊更新』＆『2. 投資決策』的相關內容：

如何善用資源，打造出自己需要的股市資料庫（傳送門）；
如何做出一個能夠預測股價走勢的 AI（傳送門）。

剩下的『3. 執行交易』，希望透過本文內容，幫助大家掌握如何透過 Python 串接網路券商 IB 進行美股全自動程式交易

本文架構

前置作業 a) 下載 IB 的 Trader Workstation（簡稱 TWS） b) 開辦 IB 虛擬戶頭 c) 完成 TWS 的設定 d) 安裝 ib-insync 模組 e) 透過 Python 連線 TWS
透過 Python 了解 IB 戶頭裡的帳務資訊
將投資決策，透過 Python 送出委託單至 IB 進行下單
確認交易執行的狀況，對委託單進行修改
更新自己投資組合的帳面狀況

學會以上的內容，理論上足以開發自己的自動化程式交易。其他細節，例如：

Q. 為什麼選 IB — Interactive Brokers 盈透證券
Q. 如何開 IB 真實戶以及如何電匯入金
Q. 投資策略怎麼寫？怎麼回測？
Q. 一整套的自動化要怎麼在 Windows 上排程運作

其實都是一些不錯的主題，但與本文主軸無關，再另找時間分享吧！

1. 前置作業

a) 下載 IB 的 Trader Workstation（簡稱 TWS）

☀ 前往 IB 的首頁

Home | Interactive Brokers LLC

GlobalAnalyst Scan the Globe for Undervalued Stocks. Learn More IMPACT Introducing the IMPACT App! Sustainable…

www.interactivebrokers.com

☀ 在 IB 首頁 Log In 的地方選擇 “Download Trader Workstation”

☀ 選擇最新版即可。下載安裝後，執行 TWS

b) 開辦 IB 虛擬戶頭

☀ 沒有開 IB 的真實帳戶也沒關係，執行 TWS 後會彈出一個登入視窗。點擊下方 “Try the demo”，就可以馬上無痛開辦一個虛擬 demo 帳戶

☀ 透過一個 email 無痛開通 demo 帳戶後，就可以啟動 TWS 囉！

☀ TWS 初始介面的版塊：

c) 完成 TWS 的設定

☀ 點擊 TWS 左上 File 選單中的 “Global Configuration”

☀ 在左選單中點選 “API” → “Settings”，並照著下圖完成設定，Socket port 以及 Master API client ID 內的參數可以修改

d) 安裝 ib-insync 模組

☀ 安裝 ib-insync 模組，這是一個完善的第三方 API，直接幫大家省下極大量的 coding 工作

pip install ib-insync

* 如果是 python 3.6 以下的版本，需要再安裝 dataclasses，新版的 python 都不需要裝，已內含了！
pip install dataclasses

e) 透過 Python 連線 TWS

☀ TWS 必須「保持開啟」著的狀態，我們現在來試試連線吧！

# 匯入模組
from ib_insync import *

util.startLoop() # 開啟 Socket 線程
ib = IB()
ib.connect('127.0.0.1', 7497, clientId=123)

☀ 在 Console 看到下圖的回傳文字，就表示連線成功囉！

2. 透過 Python 了解 IB 戶頭裡的帳務資訊

☀ 從 TWS 右上的 MONITOR 區塊，切換至 “Portfolio” 分頁後，點擊 “ACCOUNT” 打開這個 demo 帳號的戶頭帳務狀況

☀ 從 TWS 右上的 MONITOR 區塊，切換至 “Portfolio” 分頁後，點擊 “ACCOUNT” 打開這個 demo 帳號的戶頭帳務狀況

☀ 打開 “ACCOUNT” 後，右邊的每一個「+」號都可以展開該分類底下的詳細項目！這裡先介紹其中重要的 3 個項目：

Cash = 現金，此帳戶有 1,037,875 USD
Securities Gross Position Value = 持有中的資產的帳面價值，此 demo 是新開的還沒進行交易，目前自然就是 0 USD （註：如果有開期權戶，此項目還包含了期權的價值喔）
Net Liquidation Value = 就是前兩項的加總，帳戶清算的總價值

☀ 接下來我們就來嘗試透過 Python 下指令取得這 3 個數字吧！

import pandas as pd

# 先取得帳戶總覽，'DU228378'是我的 demo 帳號代碼，記得要改成你的 demo 帳號代碼，在 TWS 的右上方尋找
account_summary = ib.accountSummary(account='DU228378')
# 再透過 pandas 轉換為 DataFrame
account_summary_df = pd.DataFrame(account_summary).set_index('tag')

♠ 取得 Cash 現金的數字
account_summary_df.loc['AvailableFunds']

♠ 取得 Securities Gross Position Value 持有中資產的帳面價值
account_summary_df.loc['GrossPositionValue']

♠ 取得 Net Liquidation Value 帳戶清算的總價值
account_summary_df.loc['NetLiquidation']

☀ 如此就能輕鬆地掌握帳戶目前的狀況。不管是哪種交易策略，都一定會需要取得這些數字，來進行交易決策的判斷喔！

3. 將投資決策，透過 Python 送出委託單至 IB 進行下單交易

要成功送出委託單，我們要先定義﹝contract 合約﹞以及﹝order 委託單﹞這兩項變數。這裡透過幾個例子進行示範：

♦ 例1:「用市價買進 50 股 TSLA」 ♦ 例2:「用限價 370 買進 100 股 QQQ」

♦ 例1:「用市價買進 50 股 TSLA」

# 定義 contract 合約
contract = Contract(
    secType='STK',      # 買進的是「股票」，就鍵入「STK」
    symbol='TSLA',      # 鍵入股票代碼
    exchange='SMART',   # SMART 指的是 TWS 的智能路由，
                        # 它會根據以下條件找出最佳的交易所
                        # 1.交易所成本最小化
                        # 2.執行機率最大化
    currency='USD'      # 鍵入貨幣單位
)

# 定義 order 委託單
order = Order(
    action='BUY',       # 買進的話就是「BUY」，賣出/放空則是「SELL」
    totalQuantity=50,   # 這裡要鍵入的是「股」數喔！
    orderType='MKT'     # 例1下的是「市價單」，參數就是「MKT」
)

# 向 TWS 發送委託單！
ib.placeOrder(contract, order)

☀ 不到一秒，委託單就送出啦！Windows 右下角會彈出提示通知，這時回到 TWS，就能發現左下角的 ACTIVITY 區塊中，“Orders” 分頁內出現了我們剛剛設定的委託單

♦ 例2:「用限價 360 買進 100 股 QQQ」

# 定義 contract 合約
contract = Contract(
    secType='STK',      # 買進「ETF」的話也是鍵入「STK」
    symbol='QQQ',       # 鍵入 ETF 代碼
    exchange='SMART',
    currency='USD'
)

# 定義 order 委託單
order = Order(
    action='BUY',
    totalQuantity=100,  # 這裡要鍵入的是「股」數喔！
    orderType='LMT',    # 例2下的是「限價單」，參數就是「LMT」
    lmtPrice=370,       # ★ 限價單會多一個參數，設定「掛單價格」★
)

# 向 TWS 發送委託單！
ib.placeOrder(contract, order)

4. 確認交易執行的狀況，對委託單進行修改

☀ 先觀察一下 TWS。如果不是流動性太差的標的，基本上「市價單」執行成功的機會很高，我們就可以從右上 MONITOR 區塊的 “Portfolio” 中，看到帳面持股了！

☀ 而左下 ACTIVITY 區塊的 “Orders” 中，可以明顯看出兩筆委託單成交與否的差別。

☀ 切至 “Trades” 分頁，可以得到更詳細的成交資訊

看完了 TWS，接下來我們試試透過 Python API 來完成以下幾件事：

♦ 例3: 確認成交狀況 ♦ 例4: 掌握交易委託的資訊 ♦ 例5:「修改」一筆委託單 ♦ 例6:「取消」一筆委託單

♦ 例3: 確認成交狀況

# 透過這個函數，可以確認交易執行的情況
ib.executions()

備註：如果所有委託單都沒有成交，就會回傳一個空的 list

♦ 例4: 掌握交易委託的資訊

# 透過這個函數，可以取得未執行完畢的交易委託
open_trades = ib.openTrades()

檢視了一下 open_trades 會發現資訊量過多，各位針對自己所需去取值即可。這裡簡單做個示範，整理出一個記載重點資訊的 DataFrame

# 寫函數，從 open_trades 中的每一筆物件取值
def open_trade_info(trade_object):
    return {
        'orderId': trade_object.order.orderId,
        'action': trade_object.order.action,
        'totalQuantity': trade_object.order.totalQuantity,
        'orderType': trade_object.order.orderType,
        'lmtPrice': trade_object.order.lmtPrice,
        'secType': trade_object.contract.secType,
        'symbol': trade_object.contract.symbol
    }

# 整理成 DataFrame
open_trades_df = pd.DataFrame(list(map(lambda x: open_trade_info(x), open_trades)))

我們有一筆未執行委託，orderId 是 4，是這筆委託的專屬代號，等一下會用到

♦ 例5:「修改」一筆委託單
假設要修改剩下來的那筆委託單:
→ QQQ 買 80 股就好，不買 100 股了
→ 限價股價也從 370 改成 375 好了
以上要怎麼修改呢？

# 首先我們需要辨識出要修的這筆委託單的專屬代號
loc_index = open_trades_df.index[open_trades_df.symbol == 'QQQ'][0]
modify_id = open_trades_df.loc[loc_index, 'orderId']

# 跟前面一樣定義 contract 以及 order，但這次 order 裡要增加 orderId 這參數
contract = Contract(
    secType='STK',
    symbol='QQQ',
    exchange='SMART',
    currency='USD'
)
order = Order(
    orderId=modify_id,  # ★ 鍵入剛剛找到的專屬代號 ★
    action='BUY',
    totalQuantity=80,   # 從 100 股修改成 80 股
    orderType='LMT',
    lmtPrice=375,       # 從限價 370 修改成 375
)

# 向 TWS 發送，就能對正在掛著的委託單進行修改了！
ib.placeOrder(contract, order)

♦ 例6:「取消」一筆委託單
假設要把一筆委託單取消掉，該怎麼做呢？

# 記得要定期更新 open_trades_df（見例4）

# 一樣要先辨識出該筆委託單的專屬代號
cancel_id = open_trades_df

# 定義 order 委託單，這次只要指出要取消委託單的專屬代號即可
order = Order(
    orderId=cancel_id   # ★ 鍵入該筆委託單的專屬代號 ★
)

# 向 TWS 發送 cancelOrder，取消掉正在掛著的委託單！
ib.cancelOrder(order)

5. 更新自己投資組合的帳面狀況

大家可以先多練習下一些交易委託，讓投組豐富起來，再進行下一步驟喔！

☀ 投資組合豐富起來後，我們現在就來試試看透過 Python 獲取投資組合的資訊吧！

♦ 例7: 更新取得投資組合的資訊

# 透過這個函數，可以輕鬆取得投資組合的資訊
portfolio_data = ib.portfolio()

跟例4 非常相似，我們針對自己需求，將 portfolio_data 的資訊整理成 DataFrame

# 寫函數，從 portfolio_data 中的每一筆物件取值
def portfolio_info(asset_object):
    return {
        'symbol': asset_object.contract.symbol,
        'primaryExchange': asset_object.contract.primaryExchange,
        'currency': asset_object.contract.currency,
        'position': asset_object.position,
        'marketPrice': asset_object.marketPrice,
        'marketValue': asset_object.marketValue,
        'averageCost': asset_object.averageCost,
        'unrealizedPNL': asset_object.unrealizedPNL,
        'realizedPNL': asset_object.realizedPNL
    }

# 整理成 DataFrame
portfolio_data_df = pd.DataFrame(list(map(lambda x: portfolio_info(x), portfolio_data)))

本文 END

以上的內容，是程式交易當中幾個關鍵的基礎環節，希望可以有效幫助大家無痛進入程式交易的領域。

熟悉基本後，可以進一步閱讀 TWS API 的設計規則，以及 ib-insync 模組的參數內容。

最後就可以結合自己的投資策略邏輯，開發出完善的自動化程式交易系統，享受更愜意的投資生活囉！

感謝各位看完這篇教學文！希望內容對你有幫助！☀

如果覺得文章還不錯，希望可以幫我一個小忙，
那就是按下『拍拍手』以及『分享』出去啦～
感謝各位！♥