量化投资研究与交易高级培训班-学习总结

      在机场等飞机的时候,在十分中内攒出来的学习总结,呵呵,大家看看,或者还是有些心得的。—-Ariszheng  2011.12.18

量化投资研究与交易高级培训班-学习总结

 

课程简介:

随着国内金融市场越来越成熟,资本市场越来越有效是必然趋势,捕捉信息反映时滞将越来越难;同时,在金融衍生产品的陆续推出以及市场结构趋向完整的情况下,建立信息获取优势和信息处理优势尤为重要。而量化投资恰恰在这两个方面的优势很明显。量化投资可以高效地汇集海量数据,还可以通过多样的分析工具、严格的检验流程和客观的检验结果实现信息的分析解读优势。国际上,在投资基金中以量化投资作为工具的占33%(达数千亿美元),而在中国,这个数字几乎为零。基金投资大师巴菲特的基金从1989年至2008年间,平均年回报率为22%,而量化投资大师西蒙斯所管理的大奖章基金在同期二十年的平均年回报率高达38.5%!

未来的二十年,量化投资在中国将有一个巨大的发展空间。当前中国量化投资已经得到业内人士的高度重视,在未来的量化投资发展中还需要。然而,当前国内业界人士对量化投资的认知程度较低,这有针对性地对他们进行量化投资理论、方法、投资工具及实践训练等方面的深入培训。

 

学习总结与心得

金融市场从来都是资本与智慧的竞技场,自从布莱克与斯科尔斯在20世纪70年代提出了期权定价公式起,数学方法开始在金融领域得到广泛的应用。随着金融品种多样化、交易的全球化使得金融市场信息技术急速增长,定性分析已经无法处理如巨大的数据。以数学与计算机相结合的数量化分析方法迅速发展。

无论是过去的长期资本管理公司(Long-Term Capital Management)、还是现在的文艺复兴科技有限公司(Renaissance Institutional Equities Fund)无不是数量技术力量的体现。CDS、CDO引发的金融危机印证了金融数量分析方法面临技术更新,但其以数学与计算机相结合基础不会改变。近几年,国内金融机构已经将金融数量化作为战略发展之一,量化投资与交易在中国正处于起飞阶段。

 

一、对冲基金发展  

对冲基金采用各种交易手段(如卖空杠杆操作、程序交易、互换交易套利交易、衍生品种等)进行对冲、换位、套头、套期来赚取巨额利润。这些概念已经超出了传统的防止风险、保障收益操作范畴。加之发起和设立对冲基金的法律门槛远低于互惠基金,使之风险进一步加大。为了保护投资者,北美的证券管理机构将其列入高风险投资品种行列,严格限制普通投资者介入,如规定每个对冲基金的投资者应少于100人,最低投资额为100万美元等。举个例子,在一个最基本的对冲操作中。基金管理人在购入一种股票后,同时购入这种股票的一定价位和时效的看跌期权(Put Option)。看跌期权的效用在于当股票价位跌破期权限定的价格时,卖方期权的持有者可将手中持有的股票以期权限定的价格卖出,从而使股票跌价的风险得到对冲。

又譬如,在另一类对冲操作中,基金管理人首先选定某类行情看涨的行业,买进该行业中看好的几只优质股,同时以一定比率卖出该行业中较差的几只劣质股。如此组合的结果是,如该行业预期表现良好,优质股涨幅必超过其他同行业的劣质股,买入优质股的收益将大于卖空劣质股而产生的损失;如果预期错误,此行业股票不涨反跌,那么劣质股跌幅必大于优质股,则卖空盘口所获利润必高于买入优质股下跌造成的损失。正因为如此的操作手段,早期的对冲基金可以说是一种基于避险保值的保守投资策略的基金管理形式。

经过几十年的演变,对冲基金已失去其初始的风险对冲的内涵,Hedge Fund的称谓亦徒有虚名。对冲基金已成为一种新的投资模式的代名词,即基于最新的投资理论和极其复杂的金融市场操作技巧,充分利用各种金融衍生产品的杠杆效用,承担高风险,追求高收益的投资模式。量化基金的杰出代表,西蒙斯所管理的大奖章基金在同期二十年的平均年回报率高达38.5%!

 

二、量化投资利润及盈利模式

最初的对冲操作中,基金管理者在购入一种股票后,同时购入这种股票的一定价位和时效的看跌期权(Put Option)或股指期货。看跌期权的效用在于当股票价位跌破期权限定的价格时,卖方期权的持有者可将手中持有的股票以期权限定的价格卖出,从而使股票跌价的风险得到对冲。在另一类对冲操作中,基金管理人首先选定某类行情看涨的行业,买进该行业几只优质股,同时以一定比率卖空该行业中几只劣质股。如此组合的结果是,如该行业预期表现良好,优质股涨幅必超过其他同行业的股票,买入优质股的收益将大于卖空劣质股的损失;如果预期错误,此行业股票不涨反跌,那么较差公司的股票跌幅必大于优质股,则卖空盘口所获利润必高于买入优质股下跌造成的损失。正因为如此的操作手段,早期的对冲基金才被用于避险保值的保守投资策略的基金管理形式。可是,随着时间的推移,人们对金融衍生工具的作用的理解逐渐深入,近年来对冲基金倍受青睐是由于对冲基金有能力在熊市赚钱。从1999年到2002年,普通公共基金平均每年损失11.7%,而对冲基金在同一期间每年赢利11.2%。对冲基金实现如此骄人的成绩是有原因的,而且它们所获得的收益并不像外界所理解的那么容易,几乎所有对冲基金的管理者都是出色的金融经纪人。

被对冲基金所利用的金融衍生工具(以期权为例)有三大特点:第一,它可以以较少的资金撬动一笔较大的交易,人们把其称为对冲基金的放大作用,一般为20至100倍;当这笔交易足够大时,就可以影响价格(见图1);第二,根据洛伦兹·格利茨的观点,由于期权合约的买者只有权利而没有义务,即在交割日时,如果该期权的执行价格(strike price)不利于期权持有者,该持有者可以不履行它。这种安排降低了期权购买者的风险,同时又诱使人们进行更为冒险的投资(即投机);第三,根据约翰·赫尔的观点,期权的执行价格越是偏离期权的标的资产(特定标的物)的现货价格,其本身的价格越低,这给对冲基金后来的投机活动带来便利。

对冲基金管理者发现金融衍生工具的上述特点后,他们所掌握的对冲基金便开始改变了投资策略,他们把套期交易的投资策略变为通过大量交易操纵相关的几个金融市场,从它们的价格变动中获利。

现时,对冲基金常用的投资策略多达20多种。其手法主要可以分为以下五种:

长短仓,即同时买入及沽空股票,可以是净长仓或净短仓;

市场中性,即同时买入股价偏低及沽出股价偏高的股票;

可换股套戥,即买入价格偏低的可换股债券,同时沽空正股,反之亦然;

环球宏观,即由上至下分析各地经济金融体系,按政经事件及主要趋势买卖;

管理期货,即持有各种衍生工具长短仓。

对冲基金的最经典的两种投资策略是“空头”(shortselling)和“资金杠杆”(leverage)。

空头,又被称作短置,即买进股票作为短期投资,就是把短期内购进的股票先抛售,然后在其股价下跌的时候再将其买回来赚取差价(arbitrage)。短置者几乎总是借别人的股票来短置(“多头”,long position,指的是自己买进并持有股票)。在熊市中采取短置策略最为有效。假如股市不跌反升,短置者赌错了股市方向,则必须花大钱将升值的股票买回,吃进损失。短置此投资策略由于风险高企,一般的投资者都不采用。

“杠杆”(leverage)在金融界有多重含义,其英文单词的最基本意思是“杠杆作用”,通常情况下它指的是利用信贷手段使自己的资本基础扩大。信贷是金融的命脉和燃料,通过“贷杠”这种方式进入华尔街(融资市场)和对冲基金产生“共生”(symbiosis)的关系。在高赌注的金融活动中,“贷杠”成了华尔街给大玩家提供筹码的机会。对冲基金从大银行那里借来资本,华尔街则提供买卖债券和后勤办公室等服务。换言之,武装了银行贷款的对冲基金反过来把大量的金钱用佣金的形式扔回给华尔街。

 

三、高速交易系统

美国全国股票交易所(英文:National Stock Exchange,简称:NSX)美国全国股票交易所的前身是辛辛那提股票交易所,全部电子化交易已经使其成为美国拥有第三大交易量的股票交易所,是美国NASDAQ、NYSE和 AMEX上市股票成本最低的交易场所,正在逐渐从一家地方交易所发展成为全国性交易所。

 

美国证券市场交易系统图

第一,交易成本最节省的交易所

美国全国股票交易所进一步发展了全国证券交易系统(National Securities Trading System,NSTS),这个系统可以自动执行拍卖市场的所有功能,交易系统的这一改进使得全面电子化代替了传统的交易大厅,于是交易大厅大大减少。再加上交易所承诺通过经营收入共享项目,与会员共享全面电子化的收益成果,所以全国股票市场成为美国内交易上市公司股票最有效率、最便宜的地方,甚至有人认为全国股票市场可以成为NASDAQ和NYSE的替代场所。

第二,是NMS的一个组成部分,参与全国市场系统的多项计划

美国全国股票交易所也是全国市场系统(NMS)的一个组成部分,涉及三项计划:一是CTA/CQ计划,二是OTC/UTP计划,三是ITS计划。

CTA/CQ计划是指统一证券行情协会(Consolidated Tape Association,CTA)和统一报价(Consolidated Quotation,CQ)计划,对交易所上市证券的实时交易和报价数据进行搜集、处理和发布,其中CTA负责管理交易,CQ负责管理报价。从20世纪 70年代末以来,所有经SEC注册的交易所和诸如NASDAQ这样的市场中心,凡交易NYSE或者AMEX上市证券,都会把他们的交易和报价发送到中央统一协调器处,在那里产生数据流,并发送到全世界。CTA/CQ计划包括两个网络,网络A处理NYSE的数据,网络B处理AMEX的数据。目前参与该项计划的成员有9家。

OTC/UTP计划是指场外交易(Over the Counter,OTC)/未上市交易特权(Unlisted Trading Privileges,UTP),负责搜集、处理和发布NASDAQ全国市场和小型资本市场上市证券在所有市场上交易的实时交易数据和报价。该计划包括 10家会员,数据供应只由一个网络C组成,该网络成为NASDAQ上市证券统一市场数据的唯一来源。

美国全国股票交易所是上述两项计划的会员,通过三个网络对NYSE、AMEX和NASDAQ上市证券进行交易,这三个市场上市证券也是美国全国股票交易所的主要交易品种。同时美国全国股票交易所还是市场间交易系统ITS计划的成员。美国全国股票交易所最早引入自动交易界面与ITS相连,使得其市场会员可以通过该系统与其他市场的会员相互发送指令,得到最佳的买卖报价。

第三,在竞价机制中引入竞争性“专家”机制

美国全国股票交易所也采用混合的交易机制,在拍卖竞价的基础上引入了“专家”对股票做市,改善了流动性。特殊之处在于,全国股票市场引入的“专家”是竞争性的,一个专家可以为多只股票做市,与NASDAQ的做市商制度类似,而与NYSE和波士顿股票交易所那种只能为一只股票做市的垄断性“专家”有所区别。

第四,上市条件较宽松

在美国全国股票交易所上市的普通股需要满足以下的数量标准。此外,该交易所还规定了优先股、权证、债券等其他有价证券的上市标准。

与其他交易所一样,由SEC对全国交易所进行监管。同时该交易所也是一个自律组织,负责检查和监管在该交易所交易的证券。全国交易所发生的每一项交易都处于持续不断的自动监控之中。为了确保有效的监管,提升投资者信心,NSX建立了许多监管项目以同NSX法规以及联邦证券法规保持一致。NSX是第一家引入电子指令查账索引(audit trail)的交易所,该系统包含客户以及指令的所有历史数据,以供查询。利用行业内先进技术和最完备的查账索引系统,NSX不断发布信息进行有效监管,确保股票交易价格的公平合理。

 

四、算法交易简介

在进行电子交易的金融市场里,算法交易(Algorithmic Trading)是通过计算机程序来下交易订单,即利用计算机算法决定交易下单的时机、价格乃至最终下单的数量与笔数等。算法交易被对冲基金、养老基金、共同基金以及其他机构交易者广泛使用,他们将大额的交易分解为若干笔小额的交易,以便更好地管理市场冲击成本、机会成本和风险。诸如对冲基金一类的交易者也利用算法交易来根据电子方式接收的信息流启动交易指令,而此时人工下单的交易者甚至都不知道这些信息,如此大大提高了交易的时效性。

算法交易可以被应用于任何投资策略,包括做市、跨市套利、期现套利和单边投机(包括趋势追随)。在投资决策和执行的任何一个阶段,算法交易信号都能够提供良好的技术支持,甚至整个投资决策和执行可以完全依靠算法交易自动运行。

根据美国Aite Group LLC咨询公司的统计数据,2006年在欧洲及美国股票市场中,有1/3的交易是由自动交易系统或算法化交易完成的。预计到2010年,这个比例将达到50%。

2006年,伦敦证券交易所有超过40%的交易订单来自算法交易者,2007年预计将达到60%。总体上看,美国市场与股票市场中算法交易的使用率要高于其他市场,预计2008年在某些市场中算法交易的使用率将达到80%。算法交易在外汇市场中也很活跃,2006年大约占总交易的25%。算法交易也可以轻而易举地被应用于期货和期权市场,预计到2010年大约20%的期权交易量将源于计算机程序。债券市场也将逐渐引入更多的算法交易者。

金融市场的下单指令流计算机化始于20世纪70年代早期,其标志是纽约证券交易所(New York Stock Exchange,NYSE)引入订单转送及成交回报系统(Designated Order Turnaround,DOT,及后来的Super DOT)以及开盘自动报告服务系统(Opening Automated Reporting System,OARS)。DOT系统直接把交易所会员单位的盘房与交易席位联系起来,直接通过电子方式将订单传至交易席位,然后由人工加以执行。而OARS系统可以辅助专家决定开盘结算价。

股票指数套利交易是指,交易者买入(卖出)一张例如S&P500的股指期货合约,并且同时卖出(买入)一个最多包含500只在NYSE上市的股票组合,该股票组合与期货合约高度相关。NYSE的交易程序会被预先录入计算机,当期货价格和股票指数直接价差大得足以赢利时,计算机会自动向NYSE的电子买卖盘传递系统发送交易指令。

也是在80年代,程序化交易被应用于投资组合保险中。投资组合保险是根据基于Black-Scholes期权定价模型的计算机模型,利用动态地交易股指期货来复制股票组合的合成看跌期权(Synthetic Put Option)。

这两类策略,通常被笼统地称为“程序化交易”,曾经被许多人指责为制造并加剧1987年的股票市场危机的罪魁祸首。

进入80年代后期及90年代,随着电信网络的发展,金融市场才实现完全电子化。在美国,百分位报价改革(Decimalization)把每股的最小变动价位从1/16(0.0625)美元变为0.01美元。这改变了市场的微观结构,让买卖竞价价差可以变得更小,遏制了做市商的交易优势,因此也降低了市场的流动性。但这个改革却可能促进了算法交易的发展。

市场流动性的降低促使机构投资者把交易指令按照计算机算法拆分,从而让下单指令在更有利的平均价位上成交。平均价格的基准可以是时间算术平均价(Time Weighted Average Price,TWAP),更常用的基准价则是成交量加权平均价(Volume Weighted Average Price,VWAP)。

随着越来越多电子交易市场的出现,其他的算法交易策略逐渐成为可能,这些策略包括期现套利、统计套利、趋势追随以及均值回归等。用计算机来实现这些交易策略要更加便捷,因为计算机对转瞬即逝的错误定价(Mis-pricing)反应更迅速,并且可以对多个市场的价格同时实时监控。

为了满足不同的交易策略需求,很多不同的算法层出不穷。这些算法技巧通常都会被冠以一个名字,例如“冰山一角Iceberging”、“游击队员Guerrilla”、“基准点Benchmarking”、“狙击手Sniper”和“嗅探器Sniffer”。

1.降低交易费用

大单指令通常被拆分为若干个小单指令渐次进入市场,这个基本策略被称为“冰山一角”。这个策略的成功程度可以通过比较同一时期的平均购买价格与成交量加权平均价来衡量。用来发现潜在的“冰山一角”指令的算法则叫“游击队员”。

2.套利

典型的套利策略通常包含三、四个证券,譬如根据外汇市场常用的利率平价理论,国内债券的价格、以外币标价的债券价格、汇率现货及汇率远期合约价格之间将产生一定的关联。如果市场价格与该理论隐含的价格偏差很大,大得超过其交易成本,那么可以用四笔交易来确保无风险利润。算法交易允许类似的套利使用更复杂的模型,其中可以包含四个以上的证券。股指期货的期现套利也可以用算法交易来完成。

3.做市

做市包括在当前市场价格之上挂一个限价卖单或在当前价格之下挂一个限价买单,以便从买卖差价中获利。花旗集团在2007年7月购买的自动化交易平台(Automated Trading Desk)就是一个活跃的做市商,它占到了纳斯达克和纽约证券交易所总成交量的6%。

4.更复杂的策略

基准点”算法被交易员用来模拟指数收益,而“嗅探器”算法被用来发现最动荡或最不稳定的市场。
     算法交易的兴起对整个金融市场带来了深刻的影响与变化。百分位报价改革引起的交易规模缩小可能促进了算法交易的发展,而算法交易则进一步缩小了交易规模。曾经由人来担任的交易员工作正在被电脑所取代。数以毫秒计的电脑连接速度,变得更为重要。 诸如纳斯达克这样自动化程度较高的市场已经从诸如纽约证券交易所这样自动化程度较低的市场获取了更多的市场份额。电子化交易的经济规模效应为降低佣金和交易费用作出贡献,也为金融交易所的国际化兼并整合作出了贡献。交易所之间的竞争也愈加激烈,交易处理速度也越来越快。以伦敦证券交易所为例,它在2007年6月启动了一个叫TradElect的新系统,该系统平均每10毫秒就能完成从下单到确认的整个过程,并且能够每秒处理3000个指令。2005年金融行业用于电脑和软件上花费达到了264亿美元。


 

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