基于J2EE的風險保證金清算系統(tǒng)

饒玲玲

(上海交通大學 計算機科學及工程系， 上海 200240)

基于J2EE的風險保證金清算系統(tǒng)

饒玲玲

(上海交通大學 計算機科學及工程系， 上海 200240)

基于J2EE的風險保證金清算系統(tǒng)克服了業(yè)內同類系統(tǒng)存在的缺陷，使得用戶能實時了解投資風險，進行正確的市場決策。介紹了的風險保證金清算系統(tǒng)利用JQuery(一種JavaScript框架)、Ajax(Asynchronous JavaScript And XML)、Gemfire(一種分布式數據庫管理平臺)等核心技術，結合Sybase(一種商業(yè)關系型數據庫)、AutoSys(自動化系統(tǒng))來收集和處理前一個交易日的交易及市場數據，根據客戶個性化的風險配置計算最終的風險并將風險報告通過客戶端及郵件進行展示。

風險； 保證金； J2EE(Java 2 Platform,Enterprise Edition)

0 引言

金融市場交易中存在較大的杠桿，尤其是近年來日益繁榮的國際金融衍生品市場，在給投資者和金融機構帶來巨大利潤的同時也帶來了巨大的風險，如何對風險進行有效地管理，以獲取最大利潤是銀行和各種金融機構追逐的目標。風險保證金[1]制度是交易市場中交易雙方最基礎的保障，也是最根本的風險管控手段[2]。

風險保證金包括初始保證金和追加保證金。初始保證金其實就是金融產品交易合約履行前買方預付的一種押金，其目的是涵蓋市場交易的風險?；谑袌龅淖儎樱斮I方結算賬戶不能滿足最低的初始保證金時，賣方有權向買方追加保證金以覆蓋市場風險，這就是追加保證金。

較當前市場上其他的風險保證金系統(tǒng)，本文論述的風險保證金系統(tǒng)具有如下特點：

(1) 可視化的配置頁面：配置風險量化計算參數，如客戶信息、同一客戶的不同賬號信息、風險量化計算模型及不同模型的不同過濾規(guī)則等。由于風險保證金系統(tǒng)的輸入數據是來自其它交易系統(tǒng)或者第三方機構，數據種類多，數量大，根據配置的風險量化計算參數篩選需要的輸入數據，給操作員帶來了極大的便利。

(2) 動態(tài)過濾機制：當輸入數據結構出現(xiàn)變化或者引入新的金融產品/規(guī)則時，本系統(tǒng)也可以根據已經配置好的過濾規(guī)則進行動態(tài)過濾，相比其它系統(tǒng)只針對特定產品/規(guī)則的靜態(tài)過濾，本系統(tǒng)的優(yōu)勢就顯現(xiàn)出來了。

(3) 良好的可擴展性：采用B/S架構，使用常用的瀏覽器進行操作通過HTTP/SOAP等協(xié)議與服務端進行數據交互，只需要在服務器端進行開發(fā)及部署，而不需要升級每個客戶端，具有良好的可擴展性。

(4) 數據讀寫迅速：前臺采用Ajax異步無刷新機制和JQuery技術，后臺采用Gemfire分布式內存數據庫，讓用戶能快速獲取想要的數據，大大地提升了用戶體驗度。在風險計算方面，分布式緩存技術也帶來了性能方面的提高。

1 風險保證金系統(tǒng)的關鍵技術簡介

1.1 Ajax 技術

Ajax即Asynchronous JavaScript and XML(異步JavaScript和XML)，是一種用于創(chuàng)建更快更好以及交互式更強的網頁應用開發(fā)技術，與傳統(tǒng)的web應用不同，Ajax可實現(xiàn)無刷新狀態(tài)更新頁面和異步提交。Ajax被大眾接受要追溯到1997年，正是Google公司Google earth、Google suggest及Gmail等產品的廣泛使用，才讓Ajax走入了大眾的視野。使用Ajax，Web應用程序可以發(fā)送數據且通過服務器端的檢索異步操作在不干擾現(xiàn)有頁面的前提下實現(xiàn)顯示與一系列動作。類似于DHTML或LAMP，Ajax不是一種單一技術，而是一系列原有技術的結合體，包括XHTML、XML、XSLT等。

Ajax技術的4層體系結構，如圖1所示[3-4]。

圖1 采用Ajax技術的四層體系結構

1.2 JQuery技術

JQuery是一個快速、簡潔的JavaScript框架，是繼Prototype之后又一個優(yōu)秀的JavaScript代碼庫(或JavaScript框架)。JQuery設計的宗旨是“write Less，Do More”，即倡導寫更少的代碼，做更多的事情[5]。它封裝JavaScript常用的功能代碼，提供一種簡便的JavaScript設計模式，優(yōu)化HTML文檔操作、事件處理、動畫設計和Ajax交互。

JQuery的核心特性可以總結為：具有獨特的鏈式語法和短小清晰的多功能接口；具有高效靈活的CSS選擇器，并且可對CSS選擇器進行擴展；擁有便捷的插件擴展機制和豐富的插件。JQuery兼容各種主流瀏覽器，如IE 、FF等。

JQuery以其簡潔、架構清楚、擴展性好等優(yōu)點深受歡迎，但新版本沒有保留對舊版本選擇器的支持等缺點也引起開發(fā)者和企業(yè)的注意。

1.3 Gemfire技術

Gemfire是一個基于內存操作的高性能分布式緩存系統(tǒng)，與傳統(tǒng)關系型數據庫相比，它提供了更好的并發(fā)訪問能力，也稱為內存數據庫。具有如下優(yōu)點：數據集的分布式處理、高可用性和容錯性、客戶端緩存機制等。

Gemfire作為企業(yè)級分布式緩存解決方案，Gemfire有以下三種部署架構:

(1) 點對點模式(Peer-to-Peer)：在這種模式中，Gemfire緩存嵌入在應用程序中，與應用程序共享堆空間。同一個Gemfire集群環(huán)境的不同節(jié)點不同應用之間可以互相共享數據。

(2) C/S(客戶端/服務器端)模式：這種模式中，所有的服務器端緩存在相同的分布式系統(tǒng)中，客戶端緩存有可能屬于同一個分布式系統(tǒng)，也有可能屬于不同的分布式系統(tǒng)。服務器之間以點對點模式進行數據交互，客戶端連接到服務器組中的一個或者多個服務器，與服務器進行交互。

(3) WAN模式：該模式是通過配置網關部件與其他系統(tǒng)進行通信，每個分布式系統(tǒng)內部的各個節(jié)點之間以點對點模式工作，每個分布式系統(tǒng)還可以充當客戶端/服務器端模式中的服務器系統(tǒng)。

2 風險保證金系統(tǒng)的構建及工作流程

2.1 系統(tǒng)的構建

Web前端采用JQuery庫進行開發(fā)，通過XSL和Ajax技術與服務器端進行交互。Ajax是基于XMLHttpRequest對象的異步JavaScript請求處理方式進行工作的，考慮到XMLHttpRequest對象在大部分瀏覽器上已經實現(xiàn)且數據格式沒有限制，通過一個簡單的接口就能將數據從客戶端傳遞到服務器端且不影響用戶當前操作。Ajax請求返回的XML數據通過XSL技術轉化成最終的HTML。

系統(tǒng)后端是基于Spring MVC + Hibernate的框架，采用J2EE進行開發(fā)。 Spring MVC架構實現(xiàn)了系統(tǒng)的層級分離，能更直觀地控制業(yè)務跳轉，通過Hibernate及spring自身對事物的支持，實現(xiàn)數據持久化與數據庫交互。系統(tǒng)選擇Gemfire 服務器-客戶端模式，支持大量節(jié)點連接到本服務器。系統(tǒng)這樣的構建，各個功能模塊獨立，降低了代碼的復雜性，邏輯更清楚，性能得到了改善。

系統(tǒng)報表管理模塊在設計時，采用了水晶報表(crystal)/ itext/poi等報表產品，利用java開源工具類庫產生PDF/EXCEL格式的相應文件，文件產生后，用Spring Email實現(xiàn)文件以郵件附件的形式發(fā)送給客戶。文件在Linux服務器上的ftp傳輸是用KSH腳本實現(xiàn)的。頁面打開報表文件是用RESTful Web Services的方式實現(xiàn)的。

客戶端使用瀏覽器IE、Chrome、Firefox訪問系統(tǒng)。前后端服務器的硬件配置，表1所示。

表1 硬件的配置

2.2 系統(tǒng)工作流程

風險保證金系統(tǒng)的輸入數據是來自上游系統(tǒng)的每個交易日的交易數據和市場數據，這些外部數據通過FTP的形式傳輸到本系統(tǒng)，在獲取到文件傳輸結束標示符后，通過AutoSys啟動對不同數據不同文件分析的指令，將通過固有屬性驗證的數據進行處理并導入Sybase數據庫。系統(tǒng)核心模塊采用Java語言和Spring框架，構建一個Spring batch流，將從數據庫中獲取到的數據放入Spring batch框架，根據過濾規(guī)則進行逐層邏輯運算確認。最后,將不同的數據根據不同的風險計算模型(VaR或者Stress)進行風險值的計算并將計算結果在前端進行展示(包括系統(tǒng)主頁面信息的展示和各種市場數據報表/風險量化分析報表的展示)。系統(tǒng)工作流程圖，如圖2所示。

圖2 風險保證金系統(tǒng)工作流程圖

3 系統(tǒng)業(yè)務邏輯架構實現(xiàn)

系統(tǒng)從邏輯上可以劃分為展現(xiàn)層,數據采集層，數據處理層和風險計算層。邏輯設計圖(箭頭指向代表數據的流向)如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)邏輯設計圖

展現(xiàn)層：為用戶提供可視化的數據展現(xiàn)和配置平臺。用戶在該層配置賬戶基本信息和數據過濾規(guī)則，并將最后的風險計算結果在該層顯示，用戶的體驗度最高也對系統(tǒng)提出了更高的要求。本系統(tǒng)采用的開發(fā)技術和框架讓其比同類產品更有優(yōu)勢。

數據處理層：根據展示層配置的過濾規(guī)則，進行交易數據或者市場數據的過濾驗證，將滿足過濾條件的數據發(fā)往風險計算層進行風險值的計算，驗證不通過的數據則發(fā)送到報表展現(xiàn)模塊，生成各種相應的錯誤報表以便用戶查看。

數據采集層：該層主要工作就是從外部系統(tǒng)收集各種市場和交易數據，從內部系統(tǒng)收集賬戶信息，風險計算模型信息及數據過濾規(guī)則，獲取到這些信息后再進行數據整合(包括格式類型轉換及匯總等操作)，以滿足數據處理層對不同數據的輸入要求。

風險計算層：根據不同的交易數據類型，該層一方面可利用外部清算中心的計算模型進行風險值的計算，另一方面也可利用系統(tǒng)自身的計算模型進行風險值的計算，并將最后的風險計算值發(fā)送到展示層進行展示。

4 風險保證金系統(tǒng)的實現(xiàn)效果

本系統(tǒng)的核心頁面包括資產組合參數配置頁面、交易數據過濾規(guī)則配置頁面、報表頁面，下面對這三個頁面進行介紹。

資產組合參數配置頁面包括客戶的名稱、編號、狀態(tài)、所屬區(qū)域、是否是真實客戶等靜態(tài)信息。該頁面會對輸入數據進行實時的動態(tài)驗證，當輸入值不符合該參數事先定義好的數據規(guī)則時，頁面上會有紅色高亮的信息提示用戶重新輸入。當資產組合基本信息配置不完整時，系統(tǒng)不會保存并提示用戶將基本信息填寫完整。每個子頁面都有收縮/展開按鈕，這樣的設計使得頁面布局更簡潔、美觀。

交易數據過濾規(guī)則是用來過濾出那些真正需要進行風險計算的數據，提高風險計算模型的計算效率。本頁面根據不同賬戶下不同產品的不同風險計算模型會有不同的過濾規(guī)則，已經配置過過濾規(guī)則的產品會以黑色粗體的形式顯示。如圖4所示。

圖4 數據過濾規(guī)則

為便于用戶動態(tài)配置過濾規(guī)則，每個過濾規(guī)則的顯示效果及數據范圍都可以在可視化編輯頁面進行編輯。

報表頁面是從各種緯度(單條交易/整個資產組合角度、不同風險計算模型角度、不同交易類型角度)生成不同的報表。通過點擊頁面上的按鈕就能直接查看或者下載查看。該頁面不僅可以查看當前交易日的報表還提供對歷史報表查看的服務，使得用戶可以結合歷史數據更準確地定位資產組合當前的風險。

5 總結

本文介紹了已經在某銀行使用風險保證金系統(tǒng)，從當前金融市場中存在的各種風險引入了保證金和風險計算的概念。針對業(yè)內現(xiàn)有風險保證金系統(tǒng)的不足，本系統(tǒng)作了相應的改進，如系統(tǒng)架構邏輯更清晰，賬戶信息和數據過濾規(guī)則可以動態(tài)配置，以及Gemfire的使用帶來的性能方面的提高，通過本系統(tǒng)計算出的市場風險值，使得操作員能更準確的作出反應，以獲取最大的收益。

風險保證金系統(tǒng)為銀行和金融機構準確地定位市場風險，從而作出正確的決策有重要的意義?，F(xiàn)代金融市場的發(fā)展給本系統(tǒng)帶來機遇的同時也帶來了新的挑戰(zhàn)，如過多依賴外部系統(tǒng)，系統(tǒng)自身風險計算模型單一復雜和風險計算性能瓶頸等。這些都是我們今后可以努力提升的方向。

[1] 李傳峰.SPAN保證金系統(tǒng)及其國內應用價值分析[J]. 海南金融,2012,286(9):62-64.

[2] 黃榮兵.風險值VaR框架下SPAN風險控制理論與應用研究[D].武漢:華中科技大學,2010:41-43.

[3] 胡玲霞,李賓.基于Ajax技術及三層架構的Web應用[J].現(xiàn)代計算機(專業(yè)版),2009,(8):152-155.

[4] 尹婷,趙思佳.基于JQuery框架的Ajax網站設計模式的研究[J].湖南環(huán)境生物職業(yè)技術學院學報,2010,(3):1.

[5] 朱育發(fā).JQuery與JQuery Mobile開發(fā)完全技術寶典[M].北京:中國鐵道出版社,2014.

A Risk Margin Liquidation System Based on J2EE

Rao Lingling

(Department of Computer Technology, Shanghai JiaoTong University, 200240, China)

The J2EE-based risk margin liquidation system overcomes the shortcomings of similar systems in the industry. It enables users to understand the investment risks in real time, and makes the right market decisions. This article describes the risk margin clearing system using JQuery (a JavaScript framework), Ajax (Asynchronous JavaScript And XML), Gemfire (a distributed database management platform) and other core technologies, combined with Sybase (a business relational database), AutoSys (Automated systems) to collect and process transactions and market data for the previous trading day, and then calculate the final risk based on the customer's personalized risk profile and present the risk report through the clients and mail.

Risk; Deposit; J2EE

饒玲玲(1986-)，女，江西新干人，軟件工程師。研究方向:金融領域數據庫分布系統(tǒng)。

1007-757X(2017)06-0074-03

TP311

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2017.01.20)