1證券交易接口數據是指行情、訂單、成交、參考數據、盤后數據等的證券交易相關信息，它具有產生量大、對實時性傳輸要求高的特點．為保證交易信息高可用、可審計，以及處理上的方便，諸如衛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據交換的格式．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，根據不同的傳輸協議，接口文件往往需要分成分段來進行傳輸，接收方必須收齊所有分段才能獲得所含的記錄信息，若有分段丟失則會引起整個文件的重傳，這不僅造成了帶寬的浪費，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］是一種面向消息數據流的二進制編碼方法，它是2005年由全球主要交易所和金融企業聯盟組織FPL所提出的、針對證券交易業通行的金融信息消息協議FIX［2］的一套壓縮和傳輸方法．

FAST針對FIX消息的格式設計，在將FIX消息流序列化為字節流的過程中利用消息數據間的邏輯關系來對FIX消息所含的數據字段進行編碼，可在FIX消息的基礎上獲得高達70-80%的壓縮率．FAST協議對消息的處理開銷很小，一般在數個微秒內即可完成對一條消息的編、解碼．此外，FAST還具有簡單、易實現的優點，其最新的擴展版本［3］FAST1．2于2009年被提出．

為解決前述現有文件類證券交易接口的問題，本文提出基于擴展FAST的文件類證券交易數據高速交換方法-Fast-File．文件類證券交易接口數據一般由相同格式的多行記錄構成，FastFile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行編解碼，這樣可通過利用記錄之間數據的邏輯聯系來降低數據冗余度．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，也可對其進行FAST的解碼，從而恢復出所含部分的記錄，這可使已收到分段的記錄能被快速地傳輸．本文設計并實現了擴展FAST和FastFile方法，通過實驗與多種常用的接口文件格式進行了測試比較，并與幾種通用的壓縮工具進行了壓縮率比較．實驗結果表明FastFile除按照每行記錄為單位進行編解碼，可降低重傳外，可大大降低現有文件接口的數據大小:比DBF小約70%、比XML小95%．即使與通用的壓縮算法相比，FastFile在數據壓縮率上也相當接近，如果FastFile疊加使用通用壓縮方法則可以達到更高的壓縮率．實驗結果驗證了FastFile方法的可行性與有效性．

2證券交易接口系統及接口數據

證券交易接口系統主要負責通過衛星和地面網絡等各種通信介質在電子交易主機，市場參與者、登記結算單位、外部交易所等外部系統，以及監察、行情分發等周邊系統之間進行證券交易服務過程中交易相關信息(也即接口數據)的交換．

對于證券交易所這種集中化的交易方式，電子化交易的發生時間集中、數據密集，在每一交易日內交易所往往能產生數十吉字節的大量接口數據．據估計，全球股票和期權市場日均產生的消息量將從2007年的七十多億條猛增至2010年的一千兩百多億條［4］．考慮到這些數據將被進一步分發到成百上千的內部和外部用戶，帶寬占用的總量十分地龐大．

眾所周知，證券交易接口數據的交換與一般信息通信系統的信息交換不同，對速度具有極高的要求．近年來，國際、國內資本市場獲得高速發展，資本流動性急劇增大，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出來．事實上，交易指令延遲時間及運行性能的問題已成為各證券交易所目前最大的技術挑戰［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．

由于市場發展水平和技術應用環境不同，各交易所采用了不同的接口實現方式，這包括:文件接口、數據庫接口、API程序接口、消息協議接口等．典型的證券交易接口包括開放協議FIX、Euronext的MMTP、Xetra的VALUES、納斯達克的CTCI、NWII、以及QIX等［6］．其中，為保證接口數據的高可用、和/或業務過程的可審計，某些證券交易接口數據往往需要以文件的形式"落地"到外存中進行可持久性存儲后再進行發送．同時，為處理上的方便，一般采用TXT、DBF、XML等標準格式的文件來進行存儲．以我國的上海證券交易所和深圳證券交易所為例，各自公開的數十種市場參與者接口均使用了基于數據庫文件的DBF接口．

然而，DBF、XML、文本等文件格式本身沒有考慮對于存儲空間的節省，如果若按照這類格式來表示數據，信息的冗余度比較高，在傳輸時這會導致帶寬的有效利用率不高，從而造成浪費，這對于我國帶寬資源受限且發展欠均衡的證券市場網絡技術條件來說尤為不佳．

其次，在證券交易接口數據傳輸的過程中，由于傳輸協議的限制，接口文件往往會被分割成多個分段進行傳輸．譬如在基于UDP傳輸協議的網絡條件下，往往采用64KB大小來分段文件，在因特網上可能按4k、8k等較小的粒度來進行文件分段，而在局域網上則可能以更大的尺寸來進行分段．但是，按照現有的接口文件的數據交換模式，接收方必須要等到收齊所有文件分段之后，才能進行拼裝和驗證，從而獲得所含的記錄信息，這首先會引起等待的時間開銷．其次，如果在傳輸中文件分段丟失，則依據具體實現，會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，進一步加重了文件分段帶來的延遲問題．

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

3基于擴展FAST的文件接口數據交換方法

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，其中消息尾為兩個字節的驗證碼．FAST針對FIX消息，在將FIX消息流序列化為字節流的過程中，通過"字段編碼"和"傳輸編碼"的處理來利用消息數據間的邏輯關系，將字段數據編碼為二進制字節流，通過這樣的處理可以大大降低字段所含數據的冗余度．譬如對于序號類別的字段來說，可以使用"遞增"的規律來總結字段數據的邏輯聯系，這樣就無需在傳輸每條消息時都對該字段數據內容進行發送．