能化板块基本面量化系列文章第二篇，我们选择了塑料进行基本面量化的探索。

LLDPE自期货上市以来，价格波动较大。一方面宏观环境以及突发事件对大宗商品不时带来较大冲击，如2008年金融危机、2011年的欧债危机、2020年新冠疫情等等。另一方面，PE（包括LLDPE）自身供需变动也比较大，近些年受煤化工、大炼化的快速发展，PE（包括LLDPE）产能持续增长，部分年份增幅尤其大，对其价格也存在较为明显的影响。

一、聚乙烯产业情况

1.全球供需概况

聚乙烯（PE）是以乙烯单体聚合而成的聚合物。1922年由英国ICI合成，1939年开始在美国工业生产。由于具有容易加工、无臭无毒性以及良好的综合性能，聚乙烯用途十分广泛，且其产能产量快速增长。作为五大通用合成树脂之一，当前聚乙烯全球产能与消费量均位居五大合成树脂之首。

目前全球PE仍处于产能持续扩张状态。卓创数据显示，截止2020年，全球PE产能超过12800万吨，2016-2020年产能平均增速为4.77%。其中，亚洲PE产能占比超过35%，为全球最大的PE生产地区，其次是北美地区，产能占比约23%，中东与西欧产能占比跟随其后。亚洲不仅是PE产能最大的区域，也是全球主要消费地区，全球有超过一半年聚乙烯消耗在亚洲地区，其次为北美，占比约15%，中东消费占比仅6%左右。因此，亚洲为净流入地，而北美、中东为主要出口地区。从消费领域来看，PE下游制品较多，广泛应用于工业、农业以及日常生活中的诸多方面。据统计，约一半以上的PE用于生产薄膜制品，薄膜、注塑及吹塑制品约占PE总消费78%。

2.国内供需概况

我国PE产能及产量逐年增长。卓创数据显示，截止2021年6月，我国PE年产能已高达2405.8万吨，为2010年年产能的2.23倍。2010年至2020年，国内PE产能年均增速达8.06%，2016-2020年产能平均增速为8.21%，远高于全球产能增速。受产能快速扩张影响，我国PE产量也稳步增长。2010年，我国PE年产量首次突破1000万吨，2020年该数据已突破2000万吨，2010-2020年，PE产量年度平均增速高达8.87%，反应我国PE产能增长的同时，企业运行负荷也维持较高水平。

从产能区域分布来看，截至2021年6月，国内产能占比前两位的区域分别是华东（24.15%）和西北（23.62%），排名第三和第四的区域分别是东北（20.68%）和华北（18.64%）。其中西北地区由于煤炭资源丰富，前几年煤化工的发展对西北地区PE产能贡献较为突出。产能占比前四的省份，除西北以外，其它三个地区当前都已有轻烃工艺装置，生产工艺相对更为丰富。

自2008年以来，我国PE产能经历了三次快速的扩张周期，也是国内PE生产工艺多样化进程的体现。第一次为2009年，油制PE装置集中投产，投产企业包括福建联合、独山子石化以及中沙天津等，使得国内PE年产能增速高达29.22%。在2009年之前，国内PE全部为油制工艺，中石油与中石化具有。第二次为2014年，国内煤化工自2010年神华开启了首套煤制聚烯烃装置以后快速发展，并在2014年迎来了煤化工集中投产高峰，包括延长中煤榆能化、中煤陕西榆林、宁夏宝丰以及蒲城清洁能源等企业，截止2019年，煤（甲醇）制PE工艺产能占比增至27%。第三次为2020年，随着大炼化时代的到来，浙江石化、恒力石化、中科炼化、中化泉州等企业相继投产，与此同时，宝来石化与烟台万华PE装置的开车，打开了国内轻烃工艺制PE的大幕。2020年PE产能增速为18.36%，今年国内PE计划新增产能依旧较多，计划投产装置合计产能超过500万吨，考虑到推迟的可能，实际释放产能预计略少于预期。同时，今年以轻烃为原料的装置也在继续增加。

国内聚乙烯从油制工艺独占鳌头，到煤油工艺“争霸”，再到煤、油及轻烃“三分天下”的局面，仅仅用了11年时间，反应了国内聚乙烯生产原料多元化发展十分迅速。截止2021年6月，国内油制PE工艺产能占比为67%，煤（甲醇）工艺产能占比为23%，轻烃工艺制PE产能占比为7%。在总产能持续提升，新企业不断进入的过程中，聚乙烯产业上游集中度也在逐渐下降，生产企业之间的竞争有所加剧。

LLDPE作为聚乙烯三大类产品（LLDPE、HDPE、LDPE）之一，也是PE三类产品中截止目前唯一在大连商品交易所上市的期货品种。与PE产能产量整体发展趋势一致，LLDPE产能产量也是逐年增长。截止2020年，LLDPE年产能为821.3万吨，年产量为819.71万吨，LLDPE产能和产量在PE产能产量里的占比分别为36.41%和40.34%，在PE产品里占有十分重要的地位。

LLDPE无毒、无味、无臭，且具有较高的抗张强度、较好的抗穿刺和抗撕裂性能，主要用于制造薄膜类产品。据卓创资讯统计，我国LLDPE约有80%用于生产薄膜产品，有一小部分LLDPE用于生产注塑、电线电缆、管材等产品。

国内PE产能持续扩张的同时，国内PE需求也快速增长。2020年，我国PE表观需求量高达3860.2万吨，2011年至2020年，国内PE表观消费年均增速为8.3%，2016-2020年表观消费平均增速达10.8%。消费增速高于产能增速，使得我国PE进口量也呈现逐年增长态势，进口依存度居高不下。2020年，我国PE累计进口1853.4万吨，同比增长11.2%，国内PE进口依存度高达47.7%。

从需求区域分布来看，我国PE需求主要集中华东、华北以及华南三大地区，占国内总需求的68%左右。从塑料制品的生产情况来看，华东为国内塑料制品产量最大的地区，2020年，华东地区塑料制品产量占国内总产量的42%左右，华南地区塑料制品产量在国内排名第二。按各省份塑料制品产量排名来看，浙江与广东产量轮坐前两把交椅，且两者各自产量远超排名第三的省份的塑料制品产量。

国内PE消费领域与全球消费情况类似，薄膜仍是PE生产的主要产品。2020年，国内约53%的PE用于生产薄膜制品，中空容器与管、型材两类产品占比相当，均在12%左右。虽然PE制品种类多，应用领域广，但需求占比较大的行业若出现一些明显变动，往往对PE价格会带来更为明显的波动，值得大家重点关注。

3.期货运行情况

LLDPE自期货上市以来，价格波动较大。一方面宏观环境以及突发事件对大宗商品不时带来较大冲击，如2008年金融危机、2011年的欧债危机、2020年新冠疫情等等。另一方面，PE（包括LLDPE）自身供需变动也比较大，近些年受煤化工、大炼化的快速发展，PE（包括LLDPE）产能持续增长，部分年份增幅尤其大，对其价格也存在较为明显的影响。通过统计2011—2020年近十年的LLDPE主力价格数据可以看出，年内最高与最低价差多在2000元/吨以上，部分年份该价差甚至达到4000元/吨以上，对于单吨价值多在8000—1000元的产品，2000—4000元/吨的波动幅度对于产业链上相关企业的生产经营影响是比较显著的。

LLDPE期货市场整体运行良好。2020年LLDPE期货市场开始按单边统计口径，2020年1月1日至2021年7月26日，LLDPE单边日均持仓量和成交量分别为40.18万手和44.51万手，市场规模与活跃性在化工板块表现均比较好。由于LLDPE价格波动剧烈，同时，其期货市场运行相对活跃，为此我们尝试对塑料基本面相关数据的量化来进行初步探索。

二、塑料基本面数据筛选

在选择塑料基本面数据时，我们主要考虑如下因素：数据频率方面，我们选择周频和日频数据，月度和年度数据由于个数较少、时效性较差，未纳入本次测算；数据选择方面，本次主要考虑直接影响塑料基本面的数据。

在对塑料数据梳理过程中，我们将塑料的基本面数据分成5个大类，分别为，供给、需求、库存、成本、利润，具体如下：

三、塑料基本面量化探索

因筛选的塑料基本面数据有周频及日频两个频率，我们统一将周频数据处理为日频数据，以统一数据频率；对基本面数据进行初步探索，看传统基本面逻辑在数据上是否得到印证；按照正常基本面逻辑来看，供给端，数据值越大，塑料供给越多，价格倾向于下行；需求端，数据值越大，价格倾向于上行；库存端，累库阶段，价格倾向于下行，去库阶段，价格倾向于上行；成本端，成本上行，对塑料价格有支撑作用，价格倾向于上行；利润端，利润上行，则供给端有增加压力，价格下行。我们将按照上述逻辑对筛选的塑料数据进行初步探索。

1.数据相关性

通过计算塑料价格指数与其自身各个基本面数据相关性，我们发现大部分基本面数据与塑料价格指数相关性较低。在反应下游需求的数据中，薄膜与中空的相关性在0.3-0.4之间，为下游相关性数据中的较高值。成本方面，中国PEMTO日度含税装置成本、中国PE乙烯裂解日度含税装置成本，相关性在0.7以上。利润方面，中国PECTO日度税前装置毛利、中国PECTO日度税后装置毛利与塑料价格指数相关性达到0.8以上。

由于影响塑料行情的因素较为复杂，整体的相关性与数据长度相关等，我们只将数据相关性作为一个基本的参考。在实际测试中，我们仍以逻辑方向为准，对数据进行测试。比如，下游开工率数据，逻辑上应理解为，下游开工率数据越高，对塑料的需求越高，则实际塑料价格有上行趋势。

2.测试逻辑

测试逻辑我们仍主要以增量逻辑为主。增量逻辑主要考察数据一阶变化的相对高低。由于库存因子是供需两方博弈的结果，也考虑其自身绝对量相对高低对塑料的影响。

由于各个数据长度不同，各因子的测试时间长度也不同。我们以2020年11月30日前数据作为样本内选参测试。2020年11月30日后为样本外测试。总体样本数据自基本面数据获取开始，至2021年7月26日止。

在实际测试中，我们对上述5大类的数据均进行了测试，此处我们选择测试效果尚可、数据比较有特色的测试结果进行展示。
下方为具体测试效果。

3.因子测试效果

库存增量：库存增量因子表现较好，夏普达到1以上，交易次数相对也较多。样本外表现基本正常，没有出现大幅度异于样本内的情况。且在后续筛选中，因子参数稳定，考虑纳入后续合成。

库存绝对量：库存绝对量因子表现较好，夏普1以上，样本外表现也比较稳定，回撤周期略长。因子参数表现也比较稳定，考虑纳入后续合成。

下游单丝开工率：单丝开工率因子表现一般，交易次数较少，夏普比率低于0.6。最大回撤周期也较长。且所选参数周围其他参数表现出现绩效下滑，不纳入后续合成。

下游中空开工率：中空作为塑料占比较大的下游，单因子表现尚可，夏普接近0.8，交易次数不多。参数稳定性较好，考虑纳入后续合成。

下游薄膜开工率：薄膜开工率表现尚可，夏普比率0.64，交易次数尚可，最大回撤周期较长。但参数稳定性较好，考虑纳入后续合成。

下游管材开工率：管材开工率因子表现较好，夏普比率在1以上，最大回撤周期在200天以内。但参数稳定性较差，因子表现在所选参数周围出现剧烈波动，不纳入后续合成。

下游包装开工率：下游包装开工率表现一般，整体交易次数较少，夏普比率低于0.6，最大回撤周期较长。参数稳定性较差，不纳入后续合成。

线性产能占比：标品产能占比是供应端因子，看指标表现尚可，但样本外回撤较大。且参数稳定性较差，不纳入后续合成。

检修产能占比：检修产能因子也是供应端因子，看指标表现一般，且样本外出现较大回撤。参数稳定性一般，不纳入后续合成。

乙烯裂解日度含税成本 ：乙烯裂解成本因子看表现尚可，但交易次数较少，且参数稳定性差，不纳入后续合成。

4.因子筛选及合成

根据上述因子表现，考虑基本面维度、参数稳定性等因素，我们筛选出库存增量、库存绝对量、下游中空开工率、下游薄膜开工率因子进行合成。在因子合成方面，我们按照因子的维度将其分为下游开工率因子和库存因子两大类。开工率两个因子等权合成一个下游开工率因子，库存两个因子等权合成一个库存因子。最后两个大类因子进行等权合成，并进行信号映射，形成最终的信号。

合成效果，在合成测试时，我们将最后合成的因子做滞后1天处理，例如，历史数据显示时间标签在2021年7月20日的信号，我们认为20日可以得到数据，20日晚21:00前发出信号。我们在合成过程中选取2016年1月1日开始的测试效果进行展示。

从测试结果看，经过筛选后的因子合成效果年化收益39.94%，夏普比率1.61，最大回撤22.51%，最大回撤发生在2020年3月31日至2020年4月22日期间。最大回撤周期144天，发生在2018年3月底至10月底。

总结

能化板块基本面量化系列文章第二篇，我们选择了塑料（L）进行基本面量化的探索。

LLDPE自期货上市以来，价格波动较大。一方面宏观环境以及突发事件对大宗商品不时带来较大冲击，如2008年金融危机、2011年的欧债危机、2020年新冠疫情等等。另一方面，PE（包括LLDPE）自身供需变动也比较大，近些年受煤化工、大炼化的快速发展，PE（包括LLDPE）产能持续增长，部分年份增幅尤其大，对其价格也存在较为明显的影响。

我们通过对塑料基本面数据的梳理，将周频、日频数据分为供给、需求、库存、成本、利润五个维度。根据各个维度数据对塑料价格的影响方向构建了增量和绝对量因子。在综合考虑了因子表现、参数稳定性等因素后，我们筛选出下游开工率，库存两个维度的指标，共4个小因子。按照上述两个维度进行合成，最后进行大类因子合成，并对合成因子进行映射。2倍杠杆下，测试结果年化收益39.94%，夏普比率1.61，最大回撤22.51%，最大回撤发生在2020年3月31日至2020年4月22日期间。最大回撤周期144天，发生在2018年3月底至10月底。

最后经过筛选，我们保留的因子在大类上来看，属于需求和库存两个方面。供应端的因子由于参数稳定性不足，未能入选，但后续我们将对其进行继续探索。成本和利润本就是两个硬币的正反面，乙烯裂解成本表现尚可，但稳定性较差。后续我们将不断进行其他尝试以便引入更多数据维度。敬请关注！（作者单位：中信建投期货）