如何使用雾霾-1因子看开工率

文 | 广域研究

雾霾是一种灾害天气现象。形成雾霾的因素有二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项，前两者为气态污染物，可吸入颗粒物PM2.5才是雾霾天气主要成因，相较于其他空气污染物，PM2.5不仅对空气质量有着严重的影响，而且对人体健康威胁巨大。

PM2.5的一个重要来源就是工业生产，PM2.5和工业生产之间的关系是否可以量化确认，它们之间的关系是否可以知道期货交易

本文主要使用的数据集合：PM2.5-日间隔数据，开工率-周间隔数据，时间窗口是2015年至今。

雾霾的季节性

从图1:PM2.5-季节间隔（每一个季度的雾霾值设定为这段时间每日雾霾的均值）的走势，可以看到有明显的季节性，一年的第三季度雾霾最低，其次是第二季度，雾霾最严重的是第四季度。

图1：PM2.5-季节间隔-走势

来源：广域研究

开工率-确认

本文一共使用了11个开工率数据，主要包含焦化厂类别、螺纹钢类别、线材类别，根据图2，我们可以看到各类开工率在一定程度上是有类似的走势的。

图2：各类开工率的走势变化

来源：广域研究

后续研究中，我们选择具备代表性的开工率-螺纹钢-主要钢厂-北方。

领先滞后关系

钢厂的公布数据时间是每周五,本文研究周度间隔下，开工率和PM2.5的领先滞后关系。

根据图3，我们看到周度间隔条件下，PM2.5时间上领先于开工率，对开工率预测性更强，但是PM2.5预测开工率的能力并不显著，因此我们进一步研究雾霾在极端值附近与开工率因果性是否变得更强。

图3：开工率和PM2.5-北京美国大使馆的领先滞后关系

来源：广域研究

雾霾极端值-预测开工率能力

开工率对雾霾是正反馈；雾霾对开工率是负反馈，但是全局来看，负反馈并不显著，所以我们看雾霾极端值对开工率的负向影响是否显著。

根据经验，雾霾公布到对开工率产生影响有一段时间的滞后期，本文假设滞后时间是一周，统计雾霾PM2.5显著高于300时（300是雾霾指数分布的95%分位数），一周以后的开工率均值是否显著低于PM2.5小于300的情况。

通过图4，我们可以看到PM2.5>300对于一周以后的螺纹钢-北方主要钢厂-开工率的影响显著，PM大于300的开工率均值是71.9,PM2.5小于等于300的开工率均值是78.3。因此我们得到雾霾极端值对开工率是有强负反馈作用。

蓝色:PM2.5>300;红色：PM2.5<=300

图4：螺纹钢-北方主要钢厂-开工率（一周以后）-PM2.5以300为分割点观察开工率分布

来源：广域研究

雾霾单因子套利策略

极端雾霾天气对开工率有显著预测能力。极端雾霾天气下，政府部门会做出降低雾霾的措施，势必会影响工业开工率，进一步降低钢厂产量，从原材料和产出上看，螺纹钢产量降低、铁矿石需求量减少，重新调整螺纹和铁矿的供给，导致螺纹钢价格上涨，铁矿石价格下跌。

本文建立以单因子-雾霾极端值为信号，交易螺纹钢和铁矿石。具体策略：当北京美国大使馆距离今日的N.day日内的雾霾指数存在大于PM.limit的情况，则明日开盘买入螺纹钢、卖出相同货值的铁矿石；如果没有雾霾极端值出现，则没有头寸。其中N.day和PM.limit分别是窗口和雾霾阈值参数。

从图5看，雾霾单因子-交易螺纹/铁矿比价，累计三年没有亏损，但是如果极端值切太低（100），区分度变差，雾霾极端值对螺纹-铁矿比价的影响大幅减弱，净值表现出回撤非常大，如果极端值切高了（300、400），交易次数太少，例如400的阈值，一共只有3次交易。

窗口从小到大变化，策略净值先变好后变坏，综合来看，20个交易日、即一个月为窗口，策略的表现较好。

综合而言：极端雾霾天气对螺纹钢和铁矿价格的相对表现具有一定预测能力，但交易时仍需综合考虑多种因素

图5：雾霾单因子套利策略-不同窗口表现-雾霾大于100、200、300、400的极端值

来源：广域研究

螺纹/铁矿比价走势

结合图6：螺纹/铁矿比价的走势以及图5：雾霾套利策略-不同极端值切法的表现，可以说策略表现与同期的螺纹/铁矿比价的上涨一致。当极端值大于300的时候，螺纹/铁矿比价的上涨明显增强。

图6:螺纹/铁矿比价走势-2014至2017

来源：Wind数据库

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