订单簿合成技术详解：主动撮合法与被动成交消减法的实现与选型

合成订单簿通常涉及两种核心逻辑：“撮合法”和“成交消减法”。

合成订单簿主要有两大应用场景：一是基于实盘实时逐笔行情动态合成订单簿；二是基于历史逐笔行情静态数据重建历史订单簿（注：若能将实时合成的订单簿归档存储，则通常无需进行历史重建）。针对不同场景，可选择不同的合成逻辑，也可混合使用以进行交叉验证。

订单簿的用途广泛，目前主流应用包括做市策略、高频日内策略以及基于订单簿的高精度策略回测。

1. 撮合法 (Matching Method)

撮合法是一种主动式的订单处理机制。其核心特点是，在收到新订单后，立即模拟交易所“价格优先、时间优先”的撮合规则进行处理，无需等待后续成交信息。

该方法的逻辑在于主动判断对手盘口是否存在价格交叉（即最高买价 ≥ 最低卖价），并按照价格、时间优先的原则消除交叉盘口。由于能精确复刻交易所的撮合逻辑，撮合法广泛应用于高频交易策略回测、日内T0策略的模拟交易等场景，能有效保障回测结果的真实性与参考价值。

2. 成交消减法 (Trade Reduction Method)

成交消减法是一种相对被动的订单处理机制。在收到新增订单后，它不进行主动撮合，而是等待接收交易所后续推送的撤单、成交等消息，并严格按照消息顺序对订单簿中对应订单的数量进行扣减更新。

3. 二者核心区别

从实际应用角度看，两种方法并无优劣之分，关键在于根据需求选择。

从原理上分析，主要区别在于：

• 主动性：撮合法是主动的，收到订单立即检查并撮合，然后更新订单簿；成交消减法是被动的，依赖成交消息驱动更新。
• 订单簿状态：成交消减法可能导致订单簿出现短暂的非法状态（如交叉盘口），直至成交消息到来才消除；撮合法则通过主动撮合，始终维持订单簿的合法与可预测状态。
• 复杂度与适用性：撮合法需要完整实现交易所撮合规则，复杂度高，但结果精准，尤其适合回测场景；成交消减法则实现相对简单可靠，更适用于基于历史行情重建静态订单簿数据。

4. 结合交易所撮合机制的理解

在实盘交易中，订单发送至交易所，由交易所进行实时撮合，并随后向市场参与者发送逐笔委托和逐笔成交信息。对接收方而言，委托和成交消息是异步到达的，虽然交易所会保证基本的顺序（先委托，后成交），但行情源头或传输链路异常可能导致乱序，这是在系统设计中必须考虑的现实情况。

5. 撮合法实现思路

1) 核心逻辑

收到新订单时，立即检查是否与对手方盘口存在交叉，若存在则进行撮合成交，确保订单簿始终处于合法状态。

2) 处理流程

1. 接收新订单。
2. 检查交叉：买单检查是否价格≥卖一价；卖单检查是否价格≤买一价。
3. 若存在交叉，则与对手方订单按价格优先、时间优先的原则进行撮合，直至新订单完全成交或交叉消失。
4. 若新订单仍有剩余，则将其插入订单簿。

3) 伪代码示例

def process_order_with_matching(self, order: Order):
    """撮合法处理订单"""
    # 1. 先与对手方撮合
    if order.side == "BUY":
        # 买单：价格 >= 卖一价时撮合
        while self.asks and order.price >= self.asks[0].price and order.leaves_qty > 0:
            self._match_with_asks(order)
    else:
        # 卖单：价格 <= 买一价时撮合
        while self.bids and order.price <= self.bids[0].price and order.leaves_qty > 0:
            self._match_with_bids(order)

    # 2. 剩余部分插入订单簿
    if order.leaves_qty > 0:
        self._insert_to_orderbook(order)

    # 3. 清理空档位
    self._clean_empty_levels()

6. 成交消减法实现思路

1) 核心逻辑

严格遵循交易所消息推送顺序处理，不主动撮合，交叉盘口由后续到达的成交消息自然消除。

2) 处理流程

1. 接收新订单，直接插入订单簿（即使与对手盘产生交叉）。
2. 等待接收成交(Trade)消息。
3. 根据成交消息更新订单簿中对应订单的剩余数量。若数量归零，则删除该订单。

3) 伪代码示例

def process_order_with_reduction(self, order: Order):
    """成交消减法处理订单：直接插入"""
    # 直接插入订单簿，即使产生交叉（订单簿可能暂时非法）
    self._insert_to_orderbook(order)

def process_trade_for_reduction(self, trade: Trade):
    """通过成交消息消减订单"""
    # 1. 找到对应订单
    order = self.all_orders.get(trade.order_id)
    if not order:
        return
    # 2. 更新订单状态
    order.leaves_qty -= trade.qty
    # 3. 如果订单完成，移除
    if order.leaves_qty <= 0:
        self._remove_order(order)
    # 4. 成交可能消除了交叉盘口
    self._clean_empty_levels()

7. 示例演示

假设当前订单簿状态：

• 买一：10.5元 × 100股
• 卖一：10.3元 × 80股

此时收到新卖单：10.2元 × 150股（价格低于买一价，存在交叉）。

撮合法的处理过程：

# 1. 立即发现交叉：卖单价格10.2 < 买一价10.5
# 2. 主动撮合：
#    - 以10.5元成交80股（与买一）
#    - 新卖单剩余70股
# 3. 更新订单簿：
#    - 买一减少80股，剩余20股
#    - 插入新卖单剩余70股，价格10.2元
# 4. 最终状态：
#    - 买一：10.5元 × 20股
#    - 卖一：10.2元 × 70股

成交消减法的处理过程：

# 1. 直接插入订单簿：
#    - 插入卖单：10.2元 × 150股
#    - 此时订单簿状态（暂时非法，买价>卖价）：
#        买一：10.5元 × 100股
#        卖一：10.2元 × 150股
# 2. 等待交易所成交消息：
#    - 收到成交：买一订单成交80股
#    - 更新：买一剩余20股
# 3. 交叉盘口被此成交消息自然消解。

对于订单簿状态管理与高频数据处理，选择适合的合成方法是构建稳定系统的基础。