第十三章量化投資《投資學(xué)》本章導(dǎo)讀

隨著交易品種、交易頻率增加，現(xiàn)代證券投資策略的實(shí)施將面對(duì)處理大量金融數(shù)據(jù)等問(wèn)題，要想能在證券市場(chǎng)行情中及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種交易機(jī)會(huì)，必須引入現(xiàn)代信息技術(shù)來(lái)試試各種投資策略，量化交易應(yīng)運(yùn)而生。與證券投資分析不同，量化投資技術(shù)側(cè)重于討論如何利用現(xiàn)代信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)各種證券投資策略技術(shù)方式。本章將在介紹金融量化投資基本概念于特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，初步探討金融量化投資系統(tǒng)的構(gòu)建原理與常用模塊，在結(jié)合現(xiàn)有量化交易平臺(tái)的基礎(chǔ)上，介紹量化投資實(shí)施的具體方式。當(dāng)前，由于受到一系列金融危機(jī)事件的沖擊，如東南亞金融危機(jī)、美國(guó)次貸危機(jī)和歐債危機(jī)等，全球范圍內(nèi)的金融市場(chǎng)波動(dòng)加劇，各類(lèi)投資工具價(jià)格的日間波動(dòng)顯著增大，為投資者的投資決策帶來(lái)了困難。在上述環(huán)境下，對(duì)金融工具內(nèi)在價(jià)值的準(zhǔn)確評(píng)估尤為重要。對(duì)投資者而言，投資工具代表著一定時(shí)期內(nèi)獲得未來(lái)收入的權(quán)利，投資工具內(nèi)在價(jià)值取決于該工具能夠帶來(lái)的未來(lái)現(xiàn)金流入、資金時(shí)間價(jià)值以及風(fēng)險(xiǎn)調(diào)整等因素或者金融市場(chǎng)上與該工具類(lèi)似的可比價(jià)格，因此，要求我們需要使用經(jīng)濟(jì)學(xué)、金融學(xué)、財(cái)務(wù)管理、投資學(xué)以及風(fēng)險(xiǎn)管理的基本原理投資工具進(jìn)行估值，這也是本章的主要內(nèi)容。教學(xué)要求掌握量化投資概念的內(nèi)涵與外延；了解量化投資策略的構(gòu)建邏輯；掌握常見(jiàn)量化投資的理論基礎(chǔ)與構(gòu)建思路；理解現(xiàn)有技術(shù)分析策略、風(fēng)險(xiǎn)中性策略、股指期貨套利策略、配對(duì)交易策略的設(shè)計(jì)原理；了解量化投資策略的實(shí)施步驟，能夠結(jié)合所學(xué)金融理論較為準(zhǔn)確的理解分析實(shí)務(wù)中使用的量化策略。目錄CONTENTS1量化投資概念與特點(diǎn)2量化投資系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架與流程3量化投資策略實(shí)例第一節(jié)量化投資概念與特點(diǎn)一、量化投資基本概念二、量化投資基本特點(diǎn)三、量化投資策略分類(lèi)四、量化投資系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)廣義的量化投資是泛指使用數(shù)量化方法進(jìn)行決策的投資行為。狹義的量化投資是指依據(jù)金融理論與投資理念，基于現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)學(xué)、數(shù)學(xué)方法構(gòu)建的投資模型，利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)輔助設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、實(shí)施投資策略，進(jìn)行主動(dòng)投資管理的投資過(guò)程。量化投資涵蓋了投資行為的完整過(guò)程，包括交易標(biāo)的篩選、交易時(shí)機(jī)捕捉、交易優(yōu)化與自動(dòng)執(zhí)行以及資金管理與風(fēng)險(xiǎn)控制各個(gè)環(huán)節(jié)。一、量化投資基本概念1.量化投資系統(tǒng)開(kāi)發(fā)效率高2.量化投資系統(tǒng)運(yùn)行較為穩(wěn)健，不易受投資者情緒干擾3.量化投資系統(tǒng)的信息處理能力強(qiáng)，有利于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的金融套利交易。二、量化投資基本特點(diǎn)套利策略是趨勢(shì)類(lèi)策略基于市場(chǎng)中性方法進(jìn)行套利基于無(wú)套利定價(jià)理論的價(jià)差套利策略交易策略包括程序化交易、算法交易、高頻交易等類(lèi)型三、量化投資策略分類(lèi)量化投資系統(tǒng)是指包含了策略設(shè)計(jì)、策略回測(cè)、交易實(shí)現(xiàn)以及風(fēng)險(xiǎn)控制等多個(gè)模塊組成的閉環(huán)體系。傳統(tǒng)的量化投資系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)的策略較為簡(jiǎn)單，回測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)功能通常較為薄弱。隨著金融數(shù)據(jù)信息的豐富，現(xiàn)代較為成熟的金融量化投資系統(tǒng)大多采用C/S數(shù)據(jù)終端提供的數(shù)據(jù)接口與第三方高級(jí)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)環(huán)境進(jìn)行連接構(gòu)建?；诰W(wǎng)絡(luò)瀏覽器的B/S架構(gòu)的金融量化投資平臺(tái)逐漸開(kāi)始流行，為廣大投資者提供了更為友好的學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)環(huán)境。四、量化投資系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)債券定價(jià)原理第二節(jié)量化投資系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架與流程

在投資邏輯的基礎(chǔ)上，依托量化投資軟硬件平臺(tái)，通過(guò)設(shè)計(jì)具體的實(shí)施策略，為投資邏輯提供了具體實(shí)現(xiàn)方法。投資策略理論模型投資策略編程實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)回測(cè)檢驗(yàn)?zāi)Ｐ陀行阅M交易測(cè)試策略效率實(shí)盤(pán)交易策略模型修正優(yōu)化投資理念投資理論策策略開(kāi)發(fā)平臺(tái)編程語(yǔ)言，如c語(yǔ)言、Python和Matlab債券定價(jià)原理第三節(jié)量化投資策略實(shí)例一、基于MACD指標(biāo)的量化投資策略二、多因子策略三、市場(chǎng)中性類(lèi)策略四、統(tǒng)計(jì)套利策略五、算法交易一、基于MACD指標(biāo)的量化投資策略使用技術(shù)指標(biāo)構(gòu)建的量化投資策略屬于趨勢(shì)型策略。趨勢(shì)型策略基于風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)價(jià)格走勢(shì)中的動(dòng)量效應(yīng)與翻轉(zhuǎn)效應(yīng)，該類(lèi)策略認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)將延續(xù)已有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向，利用風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)的歷史價(jià)格數(shù)據(jù)構(gòu)造的多種技術(shù)分析指標(biāo)進(jìn)行選股和交易，以指導(dǎo)未來(lái)的買(mǎi)賣(mài)操作。由于技術(shù)分析方法歷史悠久，創(chuàng)建了大量的技術(shù)指標(biāo)。依據(jù)不同風(fēng)格的技術(shù)指標(biāo)或者將多種技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行組合可以開(kāi)發(fā)出豐富多樣的量化策略模型。一、基于MACD指標(biāo)的量化投資策略二、多因子策略多因子策略的構(gòu)建基本思路是，首先從某一金融分析數(shù)據(jù)庫(kù)選取樣本（通常剔除ST/PT股票），在根據(jù)一定的投資邏輯提取相關(guān)股票的因子歷史數(shù)據(jù)后，剔除異常值和缺失值，然后依據(jù)不同規(guī)則對(duì)因子有效性進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試因子的方法包括打分法和回歸法兩種。一個(gè)有效的Alpha因子應(yīng)該能夠帶來(lái)長(zhǎng)期且穩(wěn)定的Alpha收益，同時(shí)因子在各期的表現(xiàn)應(yīng)該具備較好的持續(xù)性。在對(duì)單因子進(jìn)行初步篩選后，可以構(gòu)建一個(gè)因子庫(kù)，以便于后期跟隨市場(chǎng)特征變化選擇不同類(lèi)型因子調(diào)整多因子模型。二、多因子策略

簡(jiǎn)單的多因子策略實(shí)例

選股策略：選定標(biāo)的股票為滬深300指數(shù)成分股，每5個(gè)交易日進(jìn)行調(diào)倉(cāng)，回測(cè)時(shí)間區(qū)間設(shè)置為2017年1月1日至2019年12月31日。策略利用上一期各因子與各股票收益率之間的多元線性關(guān)系估計(jì)下一期股票期望收益率，買(mǎi)入其中期望收益率較大的前15只股票，每5個(gè)交易日進(jìn)行調(diào)倉(cāng)。效因子有總市值因子、杠桿率因子、凈利潤(rùn)同比增長(zhǎng)率因子、營(yíng)業(yè)收入同比增長(zhǎng)率因子、市凈率-凈資產(chǎn)收益率因子（PB-ROE）、市盈率相對(duì)盈利增長(zhǎng)比率因子（PEG）對(duì)股票收益率和各因子之前的關(guān)系進(jìn)行線性回歸，并依據(jù)線性關(guān)系求出當(dāng)前股票的預(yù)期收益率，并依據(jù)收益率對(duì)股票進(jìn)行排序。二、多因子策略三、市場(chǎng)中性類(lèi)策略市場(chǎng)中性策略一般包括兩類(lèi)設(shè)計(jì)思路：(1)阿爾法套利：做多具有阿爾法值的證券產(chǎn)品，做空指數(shù)期貨，實(shí)現(xiàn)回避系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)下的超越市場(chǎng)指數(shù)的阿爾法收益。(2)貝塔套利：期指市場(chǎng)上做空，在股票市場(chǎng)上構(gòu)建擬合300指數(shù)的成份股，賺取其中的價(jià)差，這種被動(dòng)型的套利。

主動(dòng)型投資技術(shù)則認(rèn)為，通過(guò)一些特殊的技術(shù)手段，在識(shí)別出市場(chǎng)上偏離均衡定價(jià)的股票后，通過(guò)對(duì)沖掉系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)，從而可以剝離獲得超額收益（Alpha收益），作為承擔(dān)這種個(gè)別資產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)的溢價(jià)報(bào)酬。三、市場(chǎng)中性類(lèi)策略

Alpha策略原資產(chǎn)組合的收益包括Beta部分和Alpha部分，通過(guò)借助衍生產(chǎn)品（例如股指期貨）將Beta部分對(duì)沖掉后，則得到Alpha部分收益。

在基礎(chǔ)Alpha策略的基礎(chǔ)上也可以通過(guò)重組Alpha和Beta來(lái)構(gòu)建新型資產(chǎn)組合，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)型投資，一般稱(chēng)該類(lèi)策略為可轉(zhuǎn)移Alpha（PortableAlpha）策略。

三、市場(chǎng)中性類(lèi)策略統(tǒng)計(jì)套利的交易策略基本要素包括：配對(duì)（一籃子）交易、協(xié)整法以及均值回歸策略。配對(duì)交易的基本過(guò)程：使用相關(guān)系數(shù)排名，對(duì)高相關(guān)系數(shù)的兩只股票價(jià)差進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)（利用統(tǒng)計(jì)計(jì)量方法進(jìn)行檢驗(yàn)價(jià)差是否為平穩(wěn)序列）。協(xié)整法。雖然股票價(jià)格時(shí)間序列大多并不平穩(wěn)，但是通過(guò)幾支股票的線性組合就可能構(gòu)成一個(gè)平穩(wěn)的時(shí)間序列，這就是我們一般意義上提到的協(xié)整關(guān)系。均值回歸策略的基本思路是，如果一只股票價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出（高于或低于）其歷史平均價(jià)格，則認(rèn)為該股票處于超買(mǎi)或超賣(mài)狀態(tài)，那可以預(yù)期其在未來(lái)將超相反方向運(yùn)行。四、統(tǒng)計(jì)套利策略五、算法交易

算法交易則是研究量化投資中交易環(huán)節(jié)的具體執(zhí)行最優(yōu)方法，屬于金融量化投資系統(tǒng)中的一個(gè)模塊。算法交易關(guān)注的是合理確定交易總量，如何合理確定交易價(jià)格、拆分下單數(shù)量實(shí)現(xiàn)交易環(huán)節(jié)的利潤(rùn)最大化。算法交易的具體目標(biāo)大致有以下四個(gè)：1）交易成本最小化。2）成交均價(jià)最貼近目標(biāo)價(jià)格。3）成交價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)最小化。4）隱藏下單意圖。

算法交易按照所使用的算法類(lèi)型可以分為沖擊驅(qū)動(dòng)型、成本驅(qū)動(dòng)型和機(jī)會(huì)導(dǎo)向型三類(lèi)。

依據(jù)算法的出現(xiàn)先后，可以將其大致分為三代：第一代算法：從歷史交易模式出發(fā)，統(tǒng)計(jì)歸納歷史成交時(shí)間、成交量、價(jià)格分布等的規(guī)則，并將這些規(guī)則應(yīng)用于之后的交易。第二代算法：執(zhí)行差額算法（ImplementationShortfall），以最大限度地貼近某一特定價(jià)格為目標(biāo)。第三代算法：在第二代算法的基礎(chǔ)上，第三代算法朝著深度和廣度兩個(gè)方向同時(shí)發(fā)展。第四代算法（開(kāi)發(fā)中）：目前學(xué)界和部分投資界研究人士已開(kāi)始著手開(kāi)發(fā)第四代算法，其主要的目標(biāo)是將博弈論、心理學(xué)、行為經(jīng)濟(jì)學(xué)等領(lǐng)域的成果結(jié)合到算法中。五、算法交易本章小結(jié)隨著一般均衡框架下的動(dòng)態(tài)投資組合理論與資本資產(chǎn)定價(jià)理論以及無(wú)套利均衡分析框架的成熟，證券投資中的數(shù)量化分析逐漸成為重要技術(shù)。從這種意義上說(shuō)，量化投資的發(fā)展過(guò)程始終貫穿于現(xiàn)代金融發(fā)展史。較之于傳統(tǒng)金融投資的一個(gè)突出優(yōu)勢(shì)是可以借助歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行的回測(cè)檢驗(yàn)與程序執(zhí)行，顯著提升了投資策略的開(kāi)發(fā)、執(zhí)行效率及其穩(wěn)健性。債券定價(jià)包含三個(gè)基本步驟。量化投資的三個(gè)基本特點(diǎn)量化投資的策略分類(lèi)量化投資系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架與流程。趨勢(shì)型策略、因子策略、市場(chǎng)中性策略和統(tǒng)計(jì)交易策略的基本原理。

討論討論主題1：在