金融期货的量化交易
一、趋势交易
市场趋势就是一段时间内市场价格持续变动的方向，趋势的方向属性主要是指该趋势所引导的市场价格变动方向。趋势交易是单边投资策略中最重要的一种。
道氏理论是论证市场趋势最早和最经典的理论，该理论认为，股票会随市场的趋势通向变化以反映市场趋势和状况。根据时间周期的不同，道氏理论将趋势分成三类：主要趋势，次要趋势和短暂趋势。认为投资者最关心的是主要趋势，通常持续1年以上时间，有时甚至好几年。
大趋势通常包括三个阶段：第一阶段称为积累阶段，即熊市末尾牛市开端，精明的投资商开始逐步减仓；第二阶段称为发展阶段，大多数技术性顺应趋势的投资者开始跟进买入，从而价格快步上扬；第三阶段为最后阶段，交易活跃，投机性交易量日益增长，市场上看似卖盘减少，但实际上精明的投资者预感到了价格即将下跌，开始逐步卖出。在通常情况下，市场不会朝任何方向直来直去，市场运动的特征就是曲折蜿蜒，酷似一系列“前仆后继”的波浪，具有相当明显的峰和谷。所谓市场趋势，就是有这些波峰和波谷依次上升或下降的方向所构成的。无论这些峰或谷以此递升，还是依次递减，或者横向延伸，其方向就构成了市场的趋势。市场趋势可以分为三类：上升、下降和横盘整理。可以把上升趋势定义为一系列依次上升的峰和谷，把下降趋势定义为一系列依次下降的峰和谷；把横盘整理趋势定义为一系列依次横向伸展的峰和谷。趋势分为不同的层级，主要趋势、次要趋势和短暂趋势可能是相悖的。不同的交易者会去做不同时间周期的交易，所关注的趋势层级均不相同。作为股指期货的量化交易来说，由于可以实现程序化自动执行，能够抓住更加短暂的交易机会，时间跨度将更大，从高频交易、日内交易到数天、数周的交易，即各种时间长度都可以在股指期货中运用量化方法来做趋势交易。量化趋势交易一般从三种角度来寻找出入场点。
第一，根据价格形态，通过量化方法描述波峰和波谷的形态来确认趋势走向，构建交易策略。某些持续价格形态可以表示趋势的延续，诸如三角形、旗形、矩形等。支撑和阻力是趋势中的两个重要概念，在上升趋势中，价格在支撑点停止下跌，在阻力位上涨遇阻。将重要支撑点连接起来就构成了趋势线，而阻力点连接则可画出通道线，量化方法描述趋势线的难点在于如何对待趋势线的细小越，如何将毛刺与突破进行有效区分，而判断趋势线何时失效也存在一定难度。
第二，可以根据技术指标构建交易策略。第二节 单边投资策略有众多的技术指标来描述趋势强弱和走向，例如移动平均线、止损点、布林通道等。诸如布林通道本身就可以构建量化交易策略，还可以将多个技术指标结合其他因素，构建各种量化交易策略。
第三，可以根据K线形态来描绘市场趋势。单一K线判断走势有效性往往较差，而多个K线组合可以更好得形成对趋势的判断。
二、反转交易
反转是与趋势相对而言，任何一个趋势的开端首先是对上一个趋势的反转。在实际交易过程中，趋势交易可以认为是确认趋势后进入的交易，即所谓“右侧交易”，而反转交易则是在新的趋势形成之前或者之处进入交易，即所谓“左侧交易”。在市场上实现有趋势存在，是所有反转形态的前提，原有趋势规模越大，随后反转形态也可能越大。对于反转交易而言，同样可以根据价格形态、技术指标、K线形态等方面进行量化交易策略的设计。
例题：
（基于跳空缺口的日内反转交易策略）跳空缺口是指开盘价处于前一天的价格范围之外，分为跳空高开缺口（开盘价高于前一天的最高价）和跳空低开缺口（开盘价低于前一天的最低价）。
跳空缺口大多是由于前一天收盘之后到第二天开盘之前出现对行情走势有较大影响的事件或者消息，前一天市场没有对这些事件或者消息做出反应（或者反应不足），当天开盘对这些事件或者消息进行反应，如果当天开盘对这些事件或者消息的影响不足，则当天的走势有可能顺着缺口的方向走（高开高走或者低开低走），如果当天开盘对这些事件或者消息的影响反应过度了，则当天的走势有可能出现反转（高开低走或者低开高走）。本例所说的基于跳空缺口的日内反转策略是指：如果出现跳空高开缺口，则进行做空交易，收盘平仓；反之，如果出现跳空低开缺口，则进行做多交易，收盘平仓。该策略寻找的是高开低走或者低开高走的走势。正如上文所说，如果跳空缺口对信息反应不足，则可能延续高开高走或者低开低走的走势，因此本例在出现跳空缺口的基础上加上趋势确认的信号过滤，当出现跳空缺口时（跳空缺口的大小作为参数进行过滤），且价格进入前一天的波动范围后（进入的大小可以作为参数进行过滤）才进行交易。
交易策略：
（1）如果出现跳空高开缺口，且价格盘中跌破前一天的最高价（认为当天走势出现了反转、看跌），则开仓做空；
（2）如果出现跳空低开缺口，且价格盘中向上突破前一天的最低价（认为当天走势出现了反转，看涨），则开仓做多。
三、事件驱动交易
事件驱动也可用于股指期货单边投资交易中，事件来源主要是宏观事件，其中一类重要的交易策略是新闻交易。
新闻交易指的是利用新闻公布对市场的冲击来进行量化交易的投资行为。经济报道或者其他新闻对特定市场有短期的冲击，新闻交易者通过分析和预测市场如何对特定新闻产生反应，制定合适的策略来获取收益。
新闻交易依赖于分析新闻对市场方向的短期冲击，通过分析历史数据来预测未来的新闻如何影响价格。通常这些价格变动发生在新闻公布后的短时间内，新闻交易者必须快速对冲击做出反应才有可能盈利，对市场方向的判断和反应速度决定了盈利与否。
在欧美市场，由于电子交易的推出，交易时间几乎延长至24小时，重大新闻时间对交易价格产生明显影响，大量投资者运用新闻交易策略来进行自动化交易，获得新闻事件冲击前后市场价格变化的收益。目前在中国，交易时间偏短，重要经济事件和新闻时间往往在非交易时间公布无法完全运用新闻交易策略获利。但是部分经济数据在交易时间公布，会对市场产生即时影响。
例题：（本例以汇丰PMI为例，分析如何建立新闻交易策略）汇丰PMI是由汇丰和英国Markit Economics Limited共同编制，每月中旬收集数据，采用分层抽样法，按地理分布，并根据区域及行业对国内工业生产的影响，采用标准行业分类法（SIC）予以分层抽样，调查的结果。
反映当月对上月的变化。初值通常在每月23日附近公布，而终值原则上是在每月初第一个工作日发布。2019年10月起发布时间由原来的北京时间10点30分提前至9点45分。本例选取的PMI样本数据从2019年3月开始，一直到2019年4月，总共26期。
人们往往不太关心一个经济数据本身大小，而是关注实际情况与预期是否一致，以及相对于之前是变好了还是变坏了。因此这里我们针对PMI取两个变量：一个是本月预览值相对于上月终值的变化；另一个是当月终值与预览值的差值。为方便计算，我们给出上述变量的基本公式：
X1n=PMICn-PMI(n-1)
X2n=PMIn-PMICn
其中，X1n\X2n代表第n期针对汇丰PMI的两种不同变量，PMIn/PMICn分别代表第n期的汇丰PMI终值和预览值。
定义涨跌幅为收盘价比值的自然对数：
Rt,i=100*ln(Ct/Ct-i)
其中，Rt,i表示t时刻相对于t-i时的涨跌幅，如果i=1表示当前线相对于前一根线的涨跌幅。
本例选取股指期货上市以来的主力连续合约1分钟的数据。通过对以X1、X2与涨跌幅进行回归，我们可以得到回归方程，利用回归方程可以对下一期的涨跌幅进行预测，并依次可以制定交易策略。
四、模式识别交易
模式识别：属于信息科学和人工智能的重要组成部分，主要应用领域包括图像分析与处理、语音识别、声音分析、通信、计算机辅助诊断、数据挖掘等学科。
模式识别的主要任务：通过计算机自动识别输入数据的特有特征，将具有某一类特征的数据作为一种特定模式，并根据模式种类做出相应反应。
作业题：
1、金融衍生品课程学习心得。（可以是“课程心得”+“课程建议”，也可以是课程论文）
2、期货套利策略的主要依据。
第三节 投资组合对冲策略
对于持有股票组合的投资者来说，通常需要考虑到运用股指期货来对冲市场下跌风险，股指期货对冲是一种线性工具，在对冲投资组合风险时候放弃掉了市场上涨的潜在收益。这里介绍三种对冲策略：基于期权的组合保险策略、固定比例投资组合保险策略和时间无关组合保护策略。
一、基于期权的组合保险策略
在国际市场上通常采用的套期保值工具主要有两种：一是期货，一是期权。用这两种衍生产品的收益也表现出不同的特点：运用期货来进行套期保值，在不考虑基差风险的情况下，其总收益是固定的。而运用看空期权来进行套期保值则不是固定不变的。
当现货价格下跌，低于期权的执行价格时，总收益将被锁定在执行套期保值策略时的收益；当现货价格上升，总收益会受现货价格的上升而增加。也就是说，当运用期权而非期货来进行套期保值的时候，投资活动可能发生的损失被限定在一个可控位置，同时又保留了整个投资向上的盈利空间。比较而言，利用期货进行套期保值虽然避险成本相对较低，但是在价格上涨的趋势中却很容易将投资组合价值锁定在低位，从而丧失了价格进一步上涨带来的收益，这对投资者较为不利；利用期权进行避险策略可以有效的解决这一问题。国际上基于期权产品的投资组合保险策略（OBPI）已相当成熟，但在国内市场由于期权类型的衍生品还处于发展初期，我们无法采用此类工具进行套期保值操作，但是可以利用其他金融工具模拟欧式看跌期权的价格特征，从而间接实现OBPI策略。
用其他现有的金融工具来模拟期权，这一过程被称之为复制性期权或人造期权。期权与复制性期权最大的不同就是期权一旦购入，保值者所要做的只是持有与现货数量相同的期权合约至到期日并行权，中间并不牵扯诸如盯市等操作。而人为构造期权则需要实时关注现货价格并对因此导致的期权的价格变动做出反应，及时调整模拟仓位已达到拟合期权收益的目的。要构造复制性去劝来设计套期保值策略，首先要对期权产品本身的特点有一定的了解。现货价格与期权价格之间的关系用希腊字母Δ来表示，即当现货价格变动1个单位时，期权的价格将变化Δ个单位。所以，当现货价格发生变动的时候，我们只需要在期权市场上持有1/Δ份相反的头寸便能抵消现货市场上的损失。
但是需要关注的是，Δ的值不是一个恒定不变的常量，当现货价格发生变化时，Δ的值也是随之发生变化的。因而采用期权作为避险手段的时候，我们要实时关注Δ的变化情况。如果该系数变化太大，那么先前的套保比例Δ就必须调整到新的数值。假设投资者持有价值为P的股票投资组合，其收益率Ri可以通过CAPM模型表示为市场收益率Rm的函数：Ri=α+Rf+βi*(Rm-Rf)+ε 要对冲组合的系统风险，只需要对冲βi份股指风险。即当Δ值发生变化时，投资者需要根据Δ值得变动情况调整股指期货持仓比例。根据布莱克—斯科尔斯公式计算看跌期权的Δ值，每天根据最新的Δ值调整卖出的股指期货相对于现货头寸的比例。
二、固定比例投资组合保险策略
（CPPI）的主要思想是投资者根据风险偏好设定期初参数，以此为基础动态调整风险资产与固定收益资产比例，从而使投资组合价值维持在风险下线之上，达到组合保险的目的。CPPI策略的实际上是当风险资产价格上涨时，买入风险资产，增加整个资产组合中的风险资产份额。当风险资产价格下跌时，卖出风险资产，降低整个投资组合中的风险资产份额。
CPPI理论公式如下：
At=Dt+Et
Et=min(m(At-Ft),At)
其中，At为第t期资产组合总价值；Dt为第t期的无风险资产价值；Et表示第t期的风险资产价值；m为风险乘数，反映了投资者对风险的偏好程度和承受程度，乘数越大说明投资者风险偏好程度越高，会导致整个投资组合中投资于风险资产的比例越大，投资组合总价值的风险也随之增加，在风险资产价格上升时就越能充分的享受到收益上升的好处，但若风险资产出现亏损，则组合的价值也下跌的越快。Ft为风险下限，表明投资者要求的最低保证金额。Ft设定的越高，投资组合的受保本的比例就越高。缓冲垫A-F是投资组合机制与最低保证金之间的差值。
在CPPI策略的具体运用中，影响CPPI最终保本效果的关键因素是确定F和m两个参数。F的作用是确定整个资产组合的最低价值，Ft设定的越高，投资组合的受保本的比例就越高。m的作用是确定整个投资组合价值对于风险资产价值变化的敏感程度，当股票价格上涨时，买入股票数量成倍数(m)增加，组合总资产增加速度变快；当股票价格下跌时，卖出股票数量成倍数(m)增加，买进债券数量相应增加，组合总资产减少速度较小，当股价持续下跌时组合总资产趋近于风险下限（F）期初，需要满足0≤m（A-F）≤A，CPPI的风险资产比例与缓冲垫有着固定的m倍的函数关系，因此在两次调整区间内，如果cppi组合中的风险资产跌幅超过1/m时，就把缓冲垫跌穿了，即出现所谓的缺口风险，此时保本失败。理论上，只要把调整阀值限制在1/m之内就能实现保本。
三、时间无关组合保护策略
1.时间不变性投资组合保险策略（TIPP）的基本思路与CPPI策略基本相同，差别在于风险下线的设定与调整：1、在CPPI中，风险下限在期初设定且保持不变，但在TPPI中，风险下限为固定风险下限比例和该时刻资产组合价值的乘积与初始风险下限中的较大值，风险下限只上不下。根据固定的风险下限比例设定某一时刻的风险下限，当投资组合上涨时，风险下线提高；相反，当投资组合下跌时，风险下线维持不变，即风险下限随时间的变化而不断提高。
2、与CPPI相比,TIPP策略享受风险资产价格上升的能力变差，当风险资产价格上升时，TIPP策略比cipp策略增加了无风险资产的投资比重。综合而言，TPPI策略相比CPPI策略更加保守。
3、TIPP策略在投资初期的投资业绩显得更加重要。如果TIPP在投资初期的业绩不好，整个资产组合价值初期没有增加，则TIPP的风险下限就无法提高，而整个投资组合中无风险资产权重过大，会进一步遏止整个投资组合价值的上升幅度和速度，使得整个投资组合价值上升愈加困难。
