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探讨期限结构在量化策略中的运用

2023-12-17 21:54:49   来源:   作者:王吉帅

 本文先对期限结构的原理和含义进行阐释,再针对简单的Contango结构和Backwardation结构进行单品种回测和分析,然后针对全市场行情走势,以单品种期限结构为基本策略,构建多品种组合策略和简单的期限结构排序选择策略。从绩效来看,HC、I、J单品种在期限结构策略下,常年能够获得较大收益。其中,HC年化收益为22.61%,最大回撤为23.29%;I年化收益为25.32%,最大回撤为51.92%。

原理概述

本文主要探讨期限结构及其变化对期货价格走势的影响。期限结构的因子主要分为Backwardation结构和Contango结构。由于期货品种的持仓成本,如注册仓单、仓储等会发生费用,理论上期货的远期价格高于近期价格,近期价格高于现货价格,从而形成Congtango结构。反之,现货价格高于期货价格的现象为Backwardation结构。

从理论上分析,Contango为正常的期限结构类型,而Backwardation结构为非正常结构,背后表达的信息是市场供应偏紧或需求旺盛,供不应求,价格上涨,利润增加。市场上的买方愿意支付超过期货持仓成本的溢价持有商品,而未来商品价格会相对理性,随着供求关系改善,远期价格相对近期价格偏低,由此呈现基差为正、期限结构向下倾斜的状态。

结构分析

本文初探期限结构对期货价格的影响,围绕期限结构因子细节进行数据变形和调整。从期限结构的理论概述可知,在Contango结构中,商品的供求关系为供需平衡或供过于求;在Backwardation结构中,商品的供求关系为供不应求。由于期限结构能够相对客观地反映市场运行状况,所以在期货价格上涨阶段,市场逻辑是供应紧缺导致现货价格大幅提高,主要是现货端拉动期货端上涨。虽然现货价格上涨是阶段性的提价,而不一定是线性或连续性的,但期货买卖价格是连续性的,短时间内现货价格的涨幅会大于期货价格,出现现货升水、基差为正的现象,此时会出现Backwardation结构。在期货价格下跌阶段,与上涨阶段类似,现货端供过于求率先调低价格带领期货价格下跌,且由于现货价格的非线性,而期货价格的线性且包含持仓成本,此时会出现Contango结构。

当市场在底部出现反转时,市场从供过于求慢慢向供不应求倾斜,此时对应的期限结构应该从Contango结构向Backwardation结构发生转变。当市场在顶部出现反转下跌时,市场将从供不应求向供过于求倾斜,此时对应的期限结构应该从Backwardation结构向Contango结构发生转变。

策略说明

策略选取较为活跃的期货品种进行测试,选取的期货品种代码池为A、AG、AL、BU、C、CS、EB、EG、FG、HC、I、J、JD、JM、L、M、NI、P、PB、RB、RM、RU、SA、SC、SF、SM、SP、TA、V、Y、ZN。

策略构建方式如下:

策略一为选取商品期货的主力合约至远期价格(如1月、3月、5月、7月交割月的期货价格),使用线性拟合方式求出期限结构的斜率,斜率为正时示为Contango结构,斜率为负时示为Backwardation结构。当结构从Contango变为Backwardation时做多,当结构从Backwardation变为Contango时做空。

通过分析不同品种期限结构变化带来的收益,对比净值曲线与期货价格走势,将表现优秀的品种组合成多品种组合。通过回测验证多品种期限结构策略是否能够在稳定收益的情况下降低策略的回撤,增加夏普比率和卡玛比率。

策略二为将多品种的Contango和Backwardation斜率进行排序,做多Backwardation最低的品种,同时做空Contango最大的两组品种,分别选取1组、2组和3组品种进行测试。

其他回测细节:一是回测对象为期货主力合约,回测过程中持有的合约按时进行移仓换月;二是回测周期为 2010年1月(或期货上市日期)—2022年12月;三是交易频率为日频,在T日的基本面数据更新后产生交易信号,并以T+1日的开盘价进行交易;四是交易费率统一设置为开平仓的万分之三;五是不使用杠杆。

测试表现

单品种测试与数据展示

单品种的期限结构测试选取收益为正、夏普比率高于0.2、卡玛比率高于0.2的品种进行展示,结果如下表所示:

表为单品种期限结构策略回测结果

结果显示,单品种的期限结构策略能够获得不错的收益。其中,HC、I、J能够获得较高的年化收益,分别为22.61%、25.32%和19.96%,但I的回撤幅度较高,达51.92%。单品种的期限结构策略能够获得平均收益为13%,但是整体回撤幅度较大,平均回撤为33%。

将符合标准的品种组成多品种期限结构策略,使用等仓位方式,进行等权重测试。回测结果如下图多品种等权策略净值曲线所示。多品种等权年化收益为10.83%,2010年至2022年总收益为142.22%,夏普比率为1.09,卡玛比率为0.96。

图为多品种等权策略净值曲线

表为2016—2022年收益优选策略回测结果

前文等权策略是基于事后验证的策略,仅是理论上的最优选择结果,为了保证策略的真实性,笔者对等权策略进行改进。从2015年起,每年滚动挑出回测中符合收益为正、夏普比率高于0.2、卡玛比率高于0.2条件的品种进行滚动选入,并剔除不符合的品种。策略选取收益前3—5位的品种进行回测,回测结果如上表所示。

每年选取3个品种进行回测,收益率在策略中表现最优,年化收益为18.94%,最大回撤22%。4个品种和5个品种的收益率分别为15.92%和14.81%。2016—2020年,3个品种、4个品种和5个品种的组合收益走势较为一致。2020—2022年,3个品种、4个品种和5个品种的组合收益率出现更大增长。如下图所示,优选策略能够获得一定收益,但是在2018年和2019年出现了停滞或小幅回撤,所以收益状况并不稳定。

图为2016—2022年3个品种组合收益优选策略净值曲线

图为2016—2022年4个品种组合收益优选策略净值曲线

图为2016—2022年5个品种组合收益优选策略净值曲线

期限结构排序策略测试

期限结构排序策略回测结果如下表所示,筛选出3个品种组合能获得最高的年化收益8.33%,4个品种组合和5个品种组合年化收益分别为6.13%和3.93%。

表为期限结构排序策略回测结果

从下图排序策略净值曲线分析来看,单向做多的收益会高于多空双方组合,单向做空几乎不会带来有效收益。其中,3个品种组合单向做多年化收益可以达到16%,但是最大回撤幅度为44%,策略稳定性较差。同样,3个品种组合年化收益为8.33%,回撤幅度为22.65%。

图为3个品种组合期限结构排序策略净值曲线

图为4个品种组合期限结构排序策略净值曲线

图为5个品种组合期限结构排序策略净值曲线

图为期限结构排序策略净值曲线

总结

本文分析了期限结构策略在不同期货品种中的回测结果。

首先,对期限结构产生的原因及其带来的价格变化进行分析,根据理论分析提出单品种的期限结构转换策略,以及期限结构斜率排序策略。从策略结果来看,将期限结构作为因子构建策略能够提供一定的收益。其中,3个品种组合的收益优选策略表现最好,能够获得年化18.94%的收益,回撤幅度为22%。

其次,以年为频率滚动轮换的收益策略表现优于以日频为主的期限结构斜率排序策略。主要原因是,期限结构斜率排序策略的主要收益来自做多,策略无法从做空中获得收益,甚至会带来亏损,这与市场运行的实际情况相吻合,符合大部分商品价格急涨缓跌的特征。这会导致当价格在底部,从Backwardation结构转换为Contango结构时,即使确定性不大,因价格波动不剧烈,亏损范围也会较小。而当价格在高位振荡时,期限结构出现Contango结构向Backwardation结构转换,由于价格波动剧烈,且在历史高位容易持续创新高,这种状态下会加剧亏损。基于上述原因及其他因素,期限结构策略做多时的胜率和稳定性会大于做空。

最后,进一步优化目标。通过上文介绍的方法,可以将期限结构的分析更加细致,如形态可分为Super—Normal—Flat,如不同品种拥有自己独特的期限结构形态。还可以将期限结构筛选策略细化,引入仓位管理和资金管理策略,确保降低回撤幅度,稳定收益。(作者单位:中州期货)

 

 
责任编辑: 马宁
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