1證券交易接口數(shù)據(jù)是指行情、訂單、成交、參考數(shù)據(jù)、盤后數(shù)據(jù)等的證券交易相關(guān)信息，它具有產(chǎn)生量大、對實(shí)時(shí)性傳輸要求高的特點(diǎn)．為保證交易信息高可用、可審計(jì)，以及處理上的方便，諸如衛(wèi)星行情等的一些證券交易接口往往采用DBF、XML等格式的文件作為數(shù)據(jù)交換的格式．但這類文件的信息冗余度較高，影響了傳輸帶寬的有效利用率和傳輸速度．此外，根據(jù)不同的傳輸協(xié)議，接口文件往往需要分成分段來進(jìn)行傳輸，接收方必須收齊所有分段才能獲得所含的記錄信息，若有分段丟失則會(huì)引起整個(gè)文件的重傳，這不僅造成了帶寬的浪費(fèi)，也影響了信息交換的速度．盡管可以通過使用ZIP等通用的壓縮工具對接口文件進(jìn)行壓縮來解決信息冗余度高的缺陷，但文件分段拼接等待和丟失重傳影響傳輸速度的問題仍然無法解決．

FAST(FIXAdaptedforStreaming，適流FIX)［1］是一種面向消息數(shù)據(jù)流的二進(jìn)制編碼方法，它是2005年由全球主要交易所和金融企業(yè)聯(lián)盟組織FPL所提出的、針對證券交易業(yè)通行的金融信息消息協(xié)議FIX［2］的一套壓縮和傳輸方法．

FAST針對FIX消息的格式設(shè)計(jì)，在將FIX消息流序列化為字節(jié)流的過程中利用消息數(shù)據(jù)間的邏輯關(guān)系來對FIX消息所含的數(shù)據(jù)字段進(jìn)行編碼，可在FIX消息的基礎(chǔ)上獲得高達(dá)70-80%的壓縮率．FAST協(xié)議對消息的處理開銷很小，一般在數(shù)個(gè)微秒內(nèi)即可完成對一條消息的編、解碼．此外，F(xiàn)AST還具有簡單、易實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，其最新的擴(kuò)展版本［3］FAST1．2于2009年被提出．

為解決前述現(xiàn)有文件類證券交易接口的問題，本文提出基于擴(kuò)展FAST的文件類證券交易數(shù)據(jù)高速交換方法-Fast-File．文件類證券交易接口數(shù)據(jù)一般由相同格式的多行記錄構(gòu)成，F(xiàn)astFile將接口文件中的每行記錄映射為一條消息，使用FAST對每條記錄所含的字段逐一進(jìn)行編解碼，這樣可通過利用記錄之間數(shù)據(jù)的邏輯聯(lián)系來降低數(shù)據(jù)冗余度．由于Fast-File的編碼粒度是基于一條記錄的，因此即便只是收到編碼文件的分段，也可對其進(jìn)行FAST的解碼，從而恢復(fù)出所含部分的記錄，這可使已收到分段的記錄能被快速地傳輸．本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)展FAST和FastFile方法，通過實(shí)驗(yàn)與多種常用的接口文件格式進(jìn)行了測試比較，并與幾種通用的壓縮工具進(jìn)行了壓縮率比較．實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明FastFile除按照每行記錄為單位進(jìn)行編解碼，可降低重傳外，可大大降低現(xiàn)有文件接口的數(shù)據(jù)大小:比DBF小約70%、比XML小95%．即使與通用的壓縮算法相比，F(xiàn)astFile在數(shù)據(jù)壓縮率上也相當(dāng)接近，如果FastFile疊加使用通用壓縮方法則可以達(dá)到更高的壓縮率．實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了FastFile方法的可行性與有效性．

2證券交易接口系統(tǒng)及接口數(shù)據(jù)

證券交易接口系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)通過衛(wèi)星和地面網(wǎng)絡(luò)等各種通信介質(zhì)在電子交易主機(jī)，市場參與者、登記結(jié)算單位、外部交易所等外部系統(tǒng)，以及監(jiān)察、行情分發(fā)等周邊系統(tǒng)之間進(jìn)行證券交易服務(wù)過程中交易相關(guān)信息(也即接口數(shù)據(jù))的交換．

對于證券交易所這種集中化的交易方式，電子化交易的發(fā)生時(shí)間集中、數(shù)據(jù)密集，在每一交易日內(nèi)交易所往往能產(chǎn)生數(shù)十吉字節(jié)的大量接口數(shù)據(jù)．據(jù)估計(jì)，全球股票和期權(quán)市場日均產(chǎn)生的消息量將從2007年的七十多億條猛增至2010年的一千兩百多億條［4］．考慮到這些數(shù)據(jù)將被進(jìn)一步分發(fā)到成百上千的內(nèi)部和外部用戶，帶寬占用的總量十分地龐大．

眾所周知，證券交易接口數(shù)據(jù)的交換與一般信息通信系統(tǒng)的信息交換不同，對速度具有極高的要求．近年來，國際、國內(nèi)資本市場獲得高速發(fā)展，資本流動(dòng)性急劇增大，隨之帶來與日俱增的交易量、高頻交易的大量使用，都使得降低交易延遲的需求凸現(xiàn)出來．事實(shí)上，交易指令延遲時(shí)間及運(yùn)行性能的問題已成為各證券交易所目前最大的技術(shù)挑戰(zhàn)［5］．為此，全球交易所紛紛采取措施降低交易延遲．其中，納斯達(dá)克OMX在2009年以250微秒的交易延遲成為世界上最快的交易所．

由于市場發(fā)展水平和技術(shù)應(yīng)用環(huán)境不同，各交易所采用了不同的接口實(shí)現(xiàn)方式，這包括:文件接口、數(shù)據(jù)庫接口、API程序接口、消息協(xié)議接口等．典型的證券交易接口包括開放協(xié)議FIX、Euronext的MMTP、Xetra的VALUES、納斯達(dá)克的CTCI、NWII、以及QIX等［6］．其中，為保證接口數(shù)據(jù)的高可用、和/或業(yè)務(wù)過程的可審計(jì)，某些證券交易接口數(shù)據(jù)往往需要以文件的形式"落地"到外存中進(jìn)行可持久性存儲(chǔ)后再進(jìn)行發(fā)送．同時(shí)，為處理上的方便，一般采用TXT、DBF、XML等標(biāo)準(zhǔn)格式的文件來進(jìn)行存儲(chǔ)．以我國的上海證券交易所和深圳證券交易所為例，各自公開的數(shù)十種市場參與者接口均使用了基于數(shù)據(jù)庫文件的DBF接口．

然而，DBF、XML、文本等文件格式本身沒有考慮對于存儲(chǔ)空間的節(jié)省，如果若按照這類格式來表示數(shù)據(jù)，信息的冗余度比較高，在傳輸時(shí)這會(huì)導(dǎo)致帶寬的有效利用率不高，從而造成浪費(fèi)，這對于我國帶寬資源受限且發(fā)展欠均衡的證券市場網(wǎng)絡(luò)技術(shù)條件來說尤為不佳．

其次，在證券交易接口數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，由于傳輸協(xié)議的限制，接口文件往往會(huì)被分割成多個(gè)分段進(jìn)行傳輸．譬如在基于UDP傳輸協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)條件下，往往采用64KB大小來分段文件，在因特網(wǎng)上可能按4k、8k等較小的粒度來進(jìn)行文件分段，而在局域網(wǎng)上則可能以更大的尺寸來進(jìn)行分段．但是，按照現(xiàn)有的接口文件的數(shù)據(jù)交換模式，接收方必須要等到收齊所有文件分段之后，才能進(jìn)行拼裝和驗(yàn)證，從而獲得所含的記錄信息，這首先會(huì)引起等待的時(shí)間開銷．其次，如果在傳輸中文件分段丟失，則依據(jù)具體實(shí)現(xiàn)，會(huì)引起對丟失分段甚至所有分段的重傳，由這種重傳所造成的延遲則可能更大，進(jìn)一步加重了文件分段帶來的延遲問題．

對現(xiàn)有方法冗余度高的一種可能的改進(jìn)方法如圖2．該方法借助ZIP、RAR、ARJ等無損的通用壓縮工具來進(jìn)行文件壓縮，降低文件接口數(shù)據(jù)冗余度，但這仍然無法解決由文件分段傳輸所帶來的延遲問題．

3基于擴(kuò)展FAST的文件接口數(shù)據(jù)交換方法

FAST是FPL在1995年提出的、針對FIX消息流的一種壓縮和傳輸方法．FIX消息流消息一般由消息頭、消息體和消息尾三部分組成，其中每部分由"tag=value"加分隔符的基本字段格式組成，其中消息尾為兩個(gè)字節(jié)的驗(yàn)證碼．FAST針對FIX消息，在將FIX消息流序列化為字節(jié)流的過程中，通過"字段編碼"和"傳輸編碼"的處理來利用消息數(shù)據(jù)間的邏輯關(guān)系，將字段數(shù)據(jù)編碼為二進(jìn)制字節(jié)流，通過這樣的處理可以大大降低字段所含數(shù)據(jù)的冗余度．譬如對于序號(hào)類別的字段來說，可以使用"遞增"的規(guī)律來總結(jié)字段數(shù)據(jù)的邏輯聯(lián)系，這樣就無需在傳輸每條消息時(shí)都對該字段數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行發(fā)送．