臺灣證券交易所電腦規劃部協理趙龍 (攝影/洪政偉)

「這次逐筆交易,不僅是30年來證交所與證券商之間,所有業務變動最大的一次,更是證交所IT十年來最大的變動。」這是臺灣證券交易所電腦規劃部協理趙龍,在證交所31個年頭以來,所見證的歷史時刻。

證交所的系統負責了整個臺股交易市場的委託接收、撮合、行情揭示與成交回報。因應逐筆撮合,對原本證交所的交易系統帶來革命性的影響,不僅要升級硬體主機系統,也必須重新調整系統架構,來克服逐筆撮合之後,瞬間大量交易行情揭示量的挑戰。

為此,證交所在2011年決定,汰換使用超過25年的第一代證券交易系統,重新改造核心交易系統,甚至自行開發逐筆撮合系統。當時系統規畫有兩個重要考量,除了系統架構必須採開放標準之外,就是交易處理速度反應要更快。

在這樣的前提下,證交所選擇了標準的開放Unix平臺大型主機。在系統架構設計時,一方面採用訊息中介軟體(Message Middleware)重新建構所有交易處理作業,來打開架構的限制,讓大量訊息可以分散到不同主機上處理,提升軟體開發彈性,增加系統擴充能力。

新一代系統能夠大幅提高處理能力的關鍵是,趙龍指出,系統跟系統之間,AP跟AP之間,程式跟程式之間,都利用訊息中介軟體連結,讓訊息交換與資料交換可以達到較高的效率。

不只如此,證交所還改用C++語言重新開發應用程式,並使用記憶體內儲運算結果,以取代傳統檔案系統,來提升主機處理能力。花了3年時間,第二代證券交易系統終於在2014年上線,陸續將現有股票交易作業轉移到新平臺執行。他提到,當時,第二代證券交易系統從接收委託到交易撮合,每秒已可處理1萬筆的委託交易量,其委託延遲時間(Latency)在3毫秒內。

這是證交所對內的改造,對外,考慮到未來交易筆數的增加,第二代證券交易系統改用串流形式的設計,讓券商可以不停地傳送交易委託到證交所系統。

另一項改變是,新系統採用了更多國際標準,委託資料的傳輸採取了FIX傳輸協定應用訊息格式,回報時則採用了資料流壓縮技術協定FAST資料壓縮技術。這個向國際標準靠攏的作法,也有助於臺灣證券商到全球不同市場下單,對證券商的作業更方便。

因應逐筆交易,提升行情傳輸與成交回報速度與效能是關鍵

趙龍進一步提到,第二代證券交易系統在規劃開發時,就配合未來交易業務規劃,納入各項交易機制架構,比如逐筆交易競價、多種委託功能、強化市場穩定措施、開收盤資訊揭露、暫停交易與收盤後延續交易等。此外,應用系統也採取參數化、模組化設計,來縮短新功能上線時程。

所以,到了2020年,逐筆交易系統正式上線時,主要架構反而沒有大幅度的變動,只需對相關模組進行調整修改,並進行充分的測試驗證。證交所除了在前端與撮合部分,做了一些優化與調整,並新增多種委託方式與5分鐘動態價格穩定措施等功能之外。趙龍表示,最大的變動,在於提升行情傳輸以及成交回報的速度與效能。

「本次全面逐筆交易案,撮合改採隨到隨撮,讓資訊即時性的挑戰變得更為嚴苛。」趙龍解釋,集合競價與逐筆交易的最大差異,其實是在於5秒一撮合到逐筆撮合這一段,依據業務發展推估,這兩者平均每秒委託量與揭示量就差了10倍,而尖峰每秒需要處理的委託量與揭示量資料,預估也會成長3倍。

為此,證交所在行情傳輸與成交回報這兩部分,重新進行架構的調整與開發,以提升速度與效能。他談到,為了提升處理效能,證交所從2015年至今,持續開發了十幾個函式庫,等於開發了整支AP,優化了許多處理流程與整體作業效率。

在2019年時,證交所更再次升級了證券交易平臺的硬體主機系統,讓CPU處理效能提升2.5倍。趙龍說,目前的架構下,全市場每秒可處理到3萬筆委託。若券商主機採共置服務(Co-Location)在證交所相同機房時,單一筆委託送出後的回應時間,甚至可以縮短到3毫秒。一整天的交易下來,證交所的日處理量已經可達2億筆委託資料。

其實,技術上,證交所單一筆的交易處理速度已可達到微秒等級,但,趙龍認為,處理速度跟測試環境與交易委託筆數多寡有很大關係,量多就慢,而筆數少就能速度快。不過,因為證交所負責整體市場,交易委託量很大,所以,在速度考量上,會以總體效能為主。

不只如此,證交所也從去年6月開始做行情傳輸壓測,而壓力測試用的數據,也以真實股市撮合筆數為目標,他提到,目前已能做到每秒3萬筆的行情傳輸速度。還有另一個數據,可以反應出證交所系統逐筆交易的效率與功能,早在2010年,權證交易就啟用逐筆交易,也等於驗證過證交所第二代交易系統的能耐,趙龍提到,即便是一天最多有4,500萬到5,000萬筆的委託,系統都能正常運作。所以,對於每天大約才300萬到400萬筆委託的股票買賣市場,現有證券交易系統的效能相當足夠。

打造擬真平臺供券商和投資者適應

不只證券交易系統大改造,在新制度上路之前,證交所還花了4個月打造出一套逐筆交易擬真平臺,讓證券商與投資人先試用,有更多時間準備與適應。

擬真平臺去年3月推出,投資人可以實際模擬委託下單與觀看行情資訊,也能熟悉逐筆撮合方式與6種新的委託單。累計到新制上線前,使用人數超過了40萬人次。為了評估各界準備度,證交所還開放正式環境給證券商與資訊廠商,依照其資訊系統測試需求,提供裝機測試,以及行情傳輸壓力測試,藉此評估其行情傳輸環境的承載能力。此外還辦理了三次市場會測,要求全部券商都必須參與,個別的測試也有十幾次。

國外早就推行逐筆交易制度多年,甚至有許多深度應用,例如用行情資訊、新聞資訊、社交平臺資訊、總體經濟指標的數據,以AI、大數據進行分析,找出最佳的投資組合。趙龍指出,證交所也開始研究這類作法,希望未來能應用在監理面,也供券商用於投資面的參考。

前端交易系統將從大型主機AIX轉移到開放式Linux環境

因應逐筆交易,證交所從10年前,展開了IT大變革,而且,這個歷程還沒有結束,趙龍進一步揭露了未來計畫。

大方向上,自從2014年第二代證券交易系統的上線,證交所就持續往開放式系統架構的路前進。去年更進一步,證交所開始規畫從大型主機AIX移轉到開放式Linux環境,主要有兩大考量,其中之一是為了符合國際間各交易所建置交易系統的趨勢。

再者,證交所目前使用的一些工具軟體,標準版大多只支援Linux和X86架構,若要改用於AIX環境得另請廠商轉換版本,考量成本效益與更好的系統效能,這也是證交所決定移轉平臺的另一原因。

趙龍提到,前端交易系統轉移到Linux主機採取一次性移轉方式,目前正進行應用系統驗證與上線部署作業,預計今年上半年就可以上線。目前的挑戰是,系統整合與容錯備援機制的設計,他解釋,開放系統雖然較有彈性,但另一方面,設備間的整合和容錯備援機制考量,可能就不如大型主機完整,得花更多時間加以測試驗證。在這樣的過程中,來找出最合理的資源調整與參數設定,讓系統效能最佳化,這正是證交所IT花最多心力的部分。

另外,考量到未來逐筆交易還會開放更多業務,證交所當需要進一步提升與擴大系統處理效能時,也會先針對訊息中介軟體進行提升。趙龍表示,目前證交所是使用套裝功能,雖功能完整,但是效率差;所以,今年已經開始研究如何自行開發符合精簡、高效的特性,專屬證交所的訊息中介軟體。

「當我們能掌控訊息中介軟體,就能像國外大型交易所一樣,打造出更具彈性的架構,也能夠使用更開放的硬體。」趙龍強調。

未來,證交所將持續朝向開放式架構邁進,讓系統具備可移轉(Portable)的能力,方便往後能夠順利移轉到其他平臺。他提到,包括前端交易系統、證券核心檔案傳輸等,也會陸續往開放平臺走。不過,「最重要的撮合與交易核心則是留在最後階段,假設驗證完效能、架構、穩定性都沒有問題,證交所就會朝開放平臺架構去努力。」

盤中零股交易新業務為臺股今年另一大變革

不只逐筆交易制度,臺股還將迎來另一項重要變革,證交所在今年10月26日即將上線盤中零股交易這項新業務,甚至只買1股也可以。現行盤中交易是以1,000股為1張,作為最小交易單位,低於千股的零散股票,得等到盤後才能交易。

盤中零股交易上路後,投資人在盤中交易時段也能買賣零股了,但只能用電子交易方式來委託。不過,這項新業務並非強制,券商可自行決定是否提供這項服務。既有的盤後零股交易作法與機制則照舊。

金管會證期局副局長張振山提到,開放盤中零股交易的目的,是要讓更多年輕人參與股票市場,也藉此活絡證券市場。他舉例,一張3百多萬元的大立光電股票,月薪不高的社會新鮮人根本買不起,透過買零股的方式,在能力範圍內也能參與股票市場。

證交所表示,盤中零股交易時間規劃由早上9點到下午1點半,然而,盤中零股交易採取每3分鐘集合競價撮合,與集中市場普通交易採逐筆撮合不同。撮合方式為早上9點10分起第一次撮合,依照價格與時間優先原則成交,撮合後才會對外揭露成交價格及數量等資訊,而零股交易未成交委託,則不會保留到盤後零股交易時段。

為因應此新業務推行,證交所得獨立開發一套全新的盤中零股交易系統。證交所電腦規劃部協理趙龍提到,這工程可不小,得開發委託下單、撮合、委託回報、成交回報及行情傳輸等子系統,另外還有盤後帳務及產製各項統計報表等子系統,最後還要把每天產製的結果,跟普通交易原有帳務合併,整個電腦作業才算完成。他補充,盤中整股普通交易與盤中零股交易各自的資料管理,在前端交易部分一定會分開,只有到最後要做帳務處理時,才會進行整合。

而為了滿足投資人買賣需求與資金運用效率與彈性,提升投資人與證券商參與意願,活絡零股交易進而擴大規模,證交所規劃零股得進行當日沖銷交易並分階段實施。

但,趙龍強調,主管機關的態度較為謹慎,同時考慮當日沖銷交易業務較為複雜,10月中將上線的盤中零股交易,第一階段僅開放現股買賣,等系統上線後視此新業務的實施情形,再逐步推動當日沖銷交易。


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