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程序化交易系统的设计思路包括4个方面，分别是设计思想、系统特点、系统的技术与理论分析基础、系统的技术策略，如图1.3所示。
图1.3 程序化交易系统的设计思路
程序化交易系统的设计旨在利用新的思路构建一个高效率、高质量的证券市场分析决策系统。系统设计建立在对证券市场全方位的分析上，并引入了现代管理科学和控制理论的一些核心理念。系统所设计的方法可以有效地提高对市场的分析和评价效率，可以更高效、更直观、更合理地监控市场变化，评价市场冷暖，筛选介入目标，确定买卖时机，方便地进行自动或半自动的程序化交易。
程序化交易系统是一个完整、科学的数据检测、分析与评价系统和买卖决策管理系统，其特点如图1.4所示。
图1.4 系统特点
（1）分析策略和决策方法比较完整
从理论上讲，我们进行证券投资决策所需要的绝大多数数据其实都在我们的计算机里或者网络上，而数据是可以被分析的，趋势也应该是可以被跟踪的。程序化交易系统通过对行情数据、历史数据和财务数据进行尽可能全面和完整的分析，以及通过采用直观明了的表现形式、完整全面的评价体系和及时高效的操作管理体系从不同的角度去引导我们做出科学、正确的决策，去逼近我们对市场更为真实的了解和判断。
（2）分析方法比较科学
例如，对于大多数证券投资者而言，都不会否认形态的重要性，但是就像世界上没有完全相同的两片叶子一样，世界上也没有完全相同的两只股票，形态的模糊性和数学处理的复杂性经常让人们大伤脑筋。不管是关于“形态识别”的方法还是关于“分型”的概念，都不便于进行确切、具体的操作。
在具体应用时还有很多的技术和效率问题不能很好地解决，但是程序化交易系统独创的技术分析与处理方法则将股票的走势、形态、成交情况、财务状况及与整个市场状态的关系等有机结合起来，把模糊与精确、背景与现状、大盘与个股的相对关系统一在了一个规范的平台上，以一种标准、统一的方式对市场和股票进行科学的监测评价和买卖操作的管理。这种处理方式的另一个合理之处在于它可以非常方便和高效地利用人们在模式识别方面的现有技术，以一种更简单的方式来对复杂的形态进行分析，让事情变得简单、自动、智能。
（3）表现形式比较合理
计算机的功能与人的能力在目前阶段还有很大的差别。对于大规模的数据处理来说，人根本无法和计算机相比，但在模糊识别和判断方面，人比计算机具有更大的优势。程序化交易系统采用比较科学和合理的方式对这两个方面的工作进行了有效的分离，充分发挥了计算机和人的优势，使交易系统高效、合理、直观、可靠，并且具有良好的人机界面和方便简单的操作方式。
（4）分析和执行效率比较高
程序化交易系统对数据进行了分类管理，主要数据和次要数据、历史数据和实时数据、正常数据和异常数据、静态数据和动态数据、常态数据和异动数据等都按其与操作的关联程度进行了不同的分配和应用，可以在不需要很强大的硬件资源的条件下非常高效地完成对整个市场的监测、分析和评价工作。
（5）资源利用效率很高
证券市场工作的核心是对市场的分析、评价和筛选，具体的买卖操作应该是一种机械的执行行为。因为操作指令具有简单化的特点且实时性要求不算太高，从理论上讲对系统资源的占用并不多，所以在系统分析的基础上，如果能够充分利用网络，即便同时对成千上万个账户进行管理也是完全可能的。
因此，建立了一种集中式分析、评价、筛选和买卖指令，但却是分布式买卖操作指令执行的服务系统，这样就可以充分利用系统分析的资源并以很高的效率协调行动，可以较好地解决操作效率和风险控制等问题。
系统的技术与理论分析基础包括5个方面，分别是基本分析、行业特征分析、市场分析、技术指标和技术分析、投资失败分析。
1. 基本分析
近百年来，人们在生产组织的过程中建立了管理科学的理论，在追求自动化的过程中完善了控制理论，在对军事行动的优化配置中产生了运筹学的理论。这些理论、技术的产生和发展非常成功地解决了企业的管理问题、自动控制问题、规划问题和预测问题等，在提高生产效率、保证产品质量、制造自动化设备、优化配置资源、保障军事及分析预测市场等方面都提供了系统的理论基础和成熟的方法技术，在现代科技和产业的发展中起到了极为重要的作用。如果没有这些理论，也就很难产生现代化的大工业、自动控制设备制造、航空航天与导弹技术等，也很难建立诸如天气预报等大规模的分析预测模型等复杂的分析系统。
相对于上述这些行业对管理理论和控制技术等方面应用的深度和广度而言，证券市场做为一个高度数字化、信息化的行业，在其市场分析、操作管理、资金管理等方面对管理科学和自动控制技术的应用显得非常不足，手工与经验操作的比重非常大。事实上，证券市场的操作过程不仅是一个单纯的技术和经验问题，同时也是一个多样化的管理问题：操作的管理、资金的管理、理念的管理等。从理论上讲，这个过程可以归纳为一个复杂的管理过程。
就像企业生产出合格产品并不能说明什么，关键是能否保证很高的合格率一样，在证券市场上偶尔赚钱根本算不了什么，关键是能否建立一套稳定的获利规则并严格地执行它！
实际上管理问题在很大程度上可以转换为规则问题、优化问题、标准化问题和程序化问题，而控制理论的核心是信息的检测处理和反馈。对于证券行业而言，绝大多数的数据都可以很方便地得到，数据的采集根本就不是问题，问题是如何对大量的数据进行有效的分析和利用。系统在引入管理工程和系统工程概念方面做了许多努力，在具体的技术处理方式上广泛采用了自动控制和动态规划的技术原理。
2. 行业特征分析
（1）证券行业具有高度数字化、信息化、网络化的特点。数字化意味着特别适合发挥计算机的强大处理能力，网络化则意味着可以不受时间、空间、距离的限制向客户提供及时、高效、个性化的服务。
（2）市场会随着经济规模的扩大而扩大，随着经济的发展而发展，随着企业的扩张而扩张。在这个过程中总有一些公司有强大的市场和资本扩张能力，它们的股票价格也会因此有惊人的涨幅。
（3）市场在“价值回归”的过程中永远都在不断地重复着“矫枉过正”的故事。从短期来看，所有理论和技术都无法改变这个市场零和博弈的本质；从长期来看，伴随市场规模的扩大和部分企业的高速扩张，证券市场存在着大量的具有投资价值的机会。
（4）人的大脑是最好的自动控制系统，但往往无法持续稳定、精确严格地按原则工作。在大规模的数据处理方面，人的能力无法与计算机相比，但在形态、颜色、动态图形的识别等模糊判断方面人比计算机更有效率。人的大脑比计算机更灵活，但受人性的限制往往是灵活有余、原则不足，适合做综合性的分析判断、模糊处理和规则设计。而计算机恰恰相反，原则有余、灵活不足，更适合做诸如大规模的数据处理、监测和规则的执行等程序化、规范化的工作。
（5）股票的操作实际上是一项复杂的系统工程，它不仅是一个单纯的技术问题，同时也是一个复杂的管理问题——操作的管理、资金的管理、理念的管理等。偶尔的赚钱根本算不了什么，关键是能否建立一套稳定的获利规则并严格地执行它！
（6）市场是有趋势的，市场趋势的变化是完全通过数据的变化来体现的，而数据是可以被检测、被跟踪、被反馈、被处理的，所以我们可以通过一定的技术手段将这种处理转换为自动或半自动的方式。股票操作过程的自动化、智能化从技术的角度看是一种必然的趋势。
（7）影响股票价格的因素是复杂而多样的，但最终的结果是高度收敛的：上涨、下跌或平盘。我们面对股市实际所需要做的决策往往也是简单的：买进、卖出或持股、等待。而结果也同样简单：赚钱或赔钱。就像打仗一样，战场情况千差万别，但最后的决策往往可以归结为进攻、防御或撤退，而结果也可以简单地归纳为胜利或失败。从这个意义上讲，股市与战场没有区别，都是在多因素、多变量情况下进行决策，而且一般情况下都是有解的。
（8）证券市场具有其他行业无可比拟的高效率和丰富的市场机会（短、中、长）及极大的挑战性。
3. 市场分析
在上述理解的基础上，为了形成具体的操作理念和操作策略，还需要做更细致的市场分析。
由于市场本身功能的多样性，造成了市场特征的多样性，而市场特征的多样性也必然会让参与者产生操作理念和方式方法之间的差异。因此，对操作的认识必须建立在对市场认识的基础上。
（1）认识市场
从某种意义上讲，证券市场是用来体现企业的价值、企业的经营活动状况、企业与外部世界的关系及企业的发展潜力的。各种各样的政治、经济信息都会通过各种方式反映在证券市场上，从而导致市场上股价的上涨或下跌。正常情况下，发展迅速或具有巨大市场潜力的企业会因股价的上涨而获得更多的资金，而更多的资金反过来又会让企业发展得更迅速，这种“正反馈”会让真正有市场潜力的企业高效率地获得充裕的资金，从而得以更迅速的发展。微软、沃尔玛、可口可乐等公司股价的迅速上涨和企业的高速发展就充分体现了市场的这种资源配置和资源优化作用（应该说，这才是证券市场存在的真正意义）。对于另外一些企业而言，它们的各种结构性调整或重大事件会给人们带来某种程度的想象空间，从而使它们的股价产生大幅度的波动。但是，更多的情况下，一些偏离其价值中枢的有趋势的股价波动是受到短期资金和某种信息的作用而发生的。当然，对于平静的企业而言，随机波动的情况也是存在的。根据上述理解，下面对证券市场上的价格变化的含义做简单的归纳。
①价值的测量：人类最早的商业活动是以货物交换的方式来进行的。很显然，这种方式既不方便，效率又低，所以就产生了货币——用以度量货物的价值。经过统一的货币化的价值评价与转换，商业活动的效率得以大大提高。企业股票的价格也是对企业价值的一种转换和测量，通过企业股票价格的变化人们能够大体上对企业的总体情况做出基本的评价（事实上这种评价经常会出现偏差和失真）。
②市场信息的测量：受时间、空间、工作量及工作效率的限制，人们的生产和服务活动会出现不平衡，实现平衡的需求导致对资源进行优化的需求，而对资源优化的需求又导致对信息高效率交换的需求，所以世界上发生的任何政治、经济事件都有可能会影响到某种股票的价格甚至是整个市场的走势。
③对未来预期的测量：市场、技术与需求的不断变化，导致企业经营效果不断变化，对未来市场与发展的不同预期导致了人们不同的选择，这种选择导致了价格的不断变化。
④人为干预程度的测量：市场参与者的资金规模、能否及时准确获得信息、对市场的判断能力等导致其获利方式的不同。在这种短期的搏弈中，人数少但资金量大的参与者是市场的“导向力量”，人数多但资金规模小的参与者是市场中的“惯性力量”，就像一个放大电路，在特定的条件下基极电流的微小变化往往就可以导致集电极电流β倍的变化。
（2）几种基本投资类型
①价值发现型。某些企业具有巨大的扩张能力（例如某类产品具有巨大的市场潜力），这些企业可能在相当长的一段时间里持续高速发展，选择这类企业的股票并长期持有将会获得稳定、持续的收益。以这种方式来投资的典型代表是巴菲特。采用这种投资方式的关键是要具有对企业的发展潜质进行准确评价的能力。这是一种综合预见能力，这种投资方式往往需要对企业的产品、技术、市场、服务、管理等因素进行细致的分析、判断，往往还要对整个市场、经济和技术发展的长期走势做出比较合理的预测，这肯定不是每个人都能做得到的。有时候，甚至是对本行业有充分了解的企业都无法做到。另外，这类投资方法要有足够的耐性，它适合于大的基金管理公司和长期投资者。这种方式可以简单地归纳为对企业的市场和资本扩张能力的发掘和预测。对于该类投资者来说，使用程序化交易系统可有效提高分析的效率。
②机会发现型（市场偏差型）。由于影响市场的因素非常复杂，而人们的知识又非常有限，所以市场往往会不断地发生各种各样的偏离，这种偏离在不同时期、不同行业、不同市场、不同国家之间有时会非常大，如果善于发现并捕捉到这种机会，往往能够获得非常丰厚的利润。索罗斯是这方面的典型代表。这也不是一种人人都可以获得的能力，因为要做出正确的判断，可能要对大量的数据和资料进行分析处理，但这并不是充分条件，仅仅依靠这些并不能保证一定会做出正确的决策。这种方式实际上是要找到市场发生最大错误和偏差的时机。程序化交易系统对市场的偏离情况可提供直观、明确的数据。
③短期价格操纵型。特殊情况下，如果市场某些重要参与者的资金量足以在一定程度上十分有效地影响和控制股票的价格（它们可能同时也具有在第一时间里获得企业内部变化信息的能力），那么就会产生对市场价格的操纵，这种操纵和其他短线逐利资金之间就形成了一种竞争和对抗关系，这时市场就变成了一种博弈。由于对价格变化和信息内容理解的偏差，就产生了资金、股票在不同价位的交换和转移，从而使一些人快速套利，而另一些人则迅速亏损。
④趋势跟踪型。股票的价格总是周而复始地涨涨跌跌。这种涨跌的趋势性在道氏理论里有详细的描述。而趋势的含义就是在向我们说明一个事实：股票在某种情况下上涨的概率会大一些，而在另外的情况下下跌的概率会大一些。当市场上判断某只股票上涨的概率比较大的人（尤其是资金量比较大的投资者）多起来的时候，正反馈就开始建立起来，股票就开始加速上涨。如果能够在适当的时间介入这样的股票就会获利，反之亦然。
基于上述对市场认识的不同理解及资金大小和操作理念的不同，就会产生不同的操作类型和投资策略。对于短线操作而言，基本上可以归纳为强势追涨、高抛低吸、超跌反弹3种基本形式。
4. 技术指标和技术分析
由于出发点、侧重点不同，技术分析的方法可以说是五花八门，技术指标更是多得不计其数。技术指标实际上只是一种对市场的测量或计算，是对市场和价格变化的跟踪和描述，是市场变化的一种表现形式。它的作用只是帮助我们对市场状态和趋势进行分析，但它永远都不会是市场变化的直接原因。决定未来市场价格走势的决定性因素仍然是资金的进出情况，但决定资金进出的因素往往又取决于市场的状态和企业的经营状态。
通过上述分析，我们不难知道，对于上述第一类和第二类投资者而言，技术指标只是一种决策参考。而对第三类投资者而言，技术指标也只是其对市场进行判断和对价格进行操纵或博弈时的一种依据。上述第一类和第二类投资者进行决策时需要对企业的产品、市场或服务、经营状况进行综合性的分析和评价，实际上是对企业的市场和资本扩张能力的评价和预测，这在很大程度上依赖于对企业财务数据的细致分析。程序化交易系统对财务数据也可以非常方便、高效地完成过滤、分析、比较、筛选等基础工作。
5. 投资失败分析
证券市场永远都是一个少数人赚钱的市场，所以必须对失败的原因进行足够的分析和考虑。投资失败的原因大体上可以归结为以下几点。
（1）获取的信息不完备，对信息的处理不正确、不及时。
（2）交易规则设计不合理。
（3）交易管理不严格、不及时。
（4）资金管理不合理。
证券操作过程中任何一个环节的失误都会导致赔钱，而赚钱却需要把每一步都做好。也就是说，盈亏的概率实际上是不对称的。这也是大多数人（包括一些所谓的高手）最后都没有赚到钱的真正原因。
基于上述基本分析，程序化交易系统的设计借鉴了现代管理科学和控制理论的核心思想，用系统工程的方法分析和重构了市场分析和评价方式，在操作模型的建立和系统的技术表现形式上引入了全新的思路和方法。
这样做的理由有两点：第一，从管理科学的角度来看待证券市场的操作，会发现很多违反管理学基本原则的问题；第二，在客观上这个全数字化的行业在技术上确实存在着高效率、自动化、智能化运作的基础。
对于传统行业而言，管理的重要性是不言而喻的。例如，对于一个像汽车制造这样的大型企业而言，其运作过程是非常复杂的，要考虑诸如人、财、物的组织，料、工、费的核算，产、供、销的平衡，以及质量保证体系的建立和效率的提高等各种问题。对于成千上万的零部件的加工，仅仅是质量保证体系就需要贯穿在整个供、产、销的过程之中。这中间的任何环节出现问题，都可能会对整个企业的生产和效益产生重大的影响。同样的，在股票操作的某个步骤处理不当，也会产生重大的损失，但是股票具体运作过程中的管理手段往往没有企业管理那么严密、精确和完整。
用户希望能将管理科学的一些理念引入到股票的操作程序中，从而构造一种新的处理模式和操作思路，可以以一种高效、规范、稳定的方式进行证券的操作、管理和服务。打个比方来说，常规的股票操作过程就像是在用高射炮来打飞机，击中目标的可能性是存在的，但要靠长期的刻苦训练，还要靠运气，而且效果也并不一定令人满意。但是，如果改用导弹来打飞机，效果可能就会好得多。尽管导弹的制造更麻烦，但这种方法却不需要人直接去做那些跟踪飞机的高难动作。需要说明的是，导弹系统往往不对未来做出什么预期，而是对已经侦测到的目标的变化实施灵敏、正确的反应，这需要依赖于一个高效的自动处理系统的支持。另外需要说明的是，导弹并不是一定可以打掉飞机的充分条件，最终的结果还取决于导弹的性能和对导弹的掌握程度，但可以肯定的是，导弹打飞机的效果会远远好于大炮打飞机的效果。系统通过各种处理方法力求实现这样的功效：对市场进行完善、高效的筛选评价，对趋势进行灵敏、及时的监控，对操作进行完整、正确的执行。