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潼骁读书|《量化投资小传》(下)2020.3.31

潼骁读书|《量化投资小传》(下)2020.3.31 潼骁投资
2020-03-31
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《量化投资小传》


作者 陈浩

潼骁投资首席量化研究员,北京大学金融数学学士、中国科学院金融数学博士。曾在新加坡星展银行负责期权、利率及外汇衍生品,回国后工作领域涉及人工智能、机器学习及算法交易。


前情回顾:上篇文章主要讲解关于资产配置和套利的历史和发展,提及诸多业内风云人物发展史,原文点击:量化投资小传(上)




No.4

 多因子 


1.多因子选股

BARRA公司成立于1974年,创始人是巴尔•罗森伯格(Barr Rosenberg),他是将现代投资组合理论从象牙塔应用到现实世界的先驱之一。


罗森伯格[1][2]曾经是伯克利大学的经济学教授。伯克利有不少富二代,其中就有一个学生私下建议他把船改造成住所,停靠在渔人码头,享受下生活。罗森伯格掐指一算,自己的工资根本不够。一咬牙一跺脚,为了造船,他决定辞职下海。


来源:[2]

—种理解股票价格的方法是,将影响股价的因素进行分解。比如,芝加哥大学教授尤金•法玛和肯尼斯•弗伦奇就分离出两个因素:股价和以市值衡量的公司规模。罗森伯格琢磨,对不同的股票细分,可以进一步分解得到更多的因子。例如,通用汽车的股价由经济和市场中的多重因素共同决定,这些因素包括汽车产业、大市值股票、美国股市、油价、消费者信心、利率等等。苹果电脑的股价也包含多个因素,比如大市值股票、技术、消费者因素等。罗森伯格开发了跟踪数千只股票各种因素的量化模型,并把它们编成了电脑程序。


1974年,他在伯克利咬牙跺脚之后,下海成立了一家公司,起名为巴尔•罗森伯格合伙公司,后来改名为BARRA。没错,就是那个开发BARRA多因子风险模型的公司[1]。


2008年,金融危机爆发。罗森伯格被人发现隐瞒了模型的一个问题,在内部权利斗争下丢掉了饭碗,最终被美国SEC终身禁止从事投资业务。罗森伯格虽然被禁了,但BARRA模型还是好的,至今影响着多因子投资界。


(插播一条趣闻[1]。上篇文章“套利”部分提到,一个叫做穆勒的年轻人走进了摩根士丹利的大门,用统计套利策略,带着PDT团队十年间为摩根士丹利创造了40亿美元的利润。在这之前,穆勒也曾为BARRA效力过。他用Fortran代码为BARRA分析股票因子。有一段时间,文艺复兴的大奖章基金找BARRA帮忙解决一个棘手的技术问题,穆勒的出色表现给西蒙斯留下了深刻印象,西蒙斯有意把穆勒招致麾下,但是穆勒拒绝了,那个时代穆勒深信法玛的市场有效论,觉得大奖章基金不太靠谱。不久之后,BARRA上市,穆勒觉得公司上市之后就变得不思进取,决定跳槽,后来才有了摩根士丹利PDT的故事。这个故事让人想起了那句古老的中国成语,牛者恒牛。)


公开使用多因子策略的另一个传奇基金是AQR[3]。AQR资本管理公司在1998年成立。开始规模只有10亿美元,后来基金规模不断增长,到2007年已超过400亿美元。但2008年金融危机让AQR遭受重创。之后公司开始转型,以低费率和高透明度吸引投资者。AQR对外宣传的投资方法主要基于四个因子:价值、动量、低波动和利差。也有网友评论,AQR现在的战术是靠发表论文,来增强影响力和扩大规模。但如果AQR的确手握超额收益的有效策略,不太可能公开。


2.聪明贝塔

近几年,由于金融危机的影响和巴菲特老爷子的呼吁,被动基金管理规模不断增加。—种介于主动基金和被动基金的“聪明贝塔”[4]模式也受到越来越多的重视。聪明贝塔的本质就是构造多因子指数基金。这些因子包括价值、红利、波动率、动量和规模等。Blackrock、Vanguard等都推出了聪明贝塔指数基金。


来源:[4]

3.业绩归因

与多因子相关的还有一个细分领域——业绩归因。业绩归因[5]最早起源于1972年,英国投资分析协会,一篇名为“投资组合的绩效分析”的报告。但是这篇报告没有被重视,很多人怀疑这篇报告并没有公开发表。所以,目前业界公认是美国投资家Brinson创建了业绩归因这个门派。Brinson[6]的方法可以把基金管理表现分解为资产配置能力、选股能力和择时能力等。这种方法可以为基金业绩排名提供依据,例如晨星等基金评级。同时,这个方法也可以为FOF经理选择子基金提供参考。


来源:[7]

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No.5

择 时 


谈起择时,首先要聊的是用现代科学研究趋势跟踪的阿斯内斯。


1966年,阿斯内斯[9]出生于纽约。读本科时,阿斯内斯认为自己会子承父业,成为—位出庭律师。他不知道为什么他想成为一名律师,只知道这是家族传统。不过他父亲对儿子这样做并不理解。他说:“你擅长算术,为什么想当律师?”就此,阿斯内斯改学经济。


1990年的一天,阿斯内斯走进法玛的办公室,和他商讨自己的博士论文选题。阿斯内斯十分紧张,心里怀着深深的负罪感。法玛是市场有效假说的坚定捍卫者,同时也是阿斯内斯的恩师。但是,阿斯内斯自己选定的博士论文题目与法玛的有效市场假说相悖。阿斯内斯发现了一种奇特的反常趋势:处于跌势中的股票总是比理论跌幅跌得深,而处于涨势中的股票也会比理论上的涨幅涨得多。他也借用了一个物理学名词来形容这一现象:动量。是否要继续研究,法玛的意见很重要。学术是一个非常垄断的领域,如果导师不支持,学生想要提出和导师相悖的观点,很容易背上背叛的罪名。法玛听阿斯内斯介绍完他的发现后,说了一句平淡但意味深长的话:“如果数据确实如此,那就写吧。”


1992年,阿斯内斯开始写作博士论文。动量,通俗言之,就是散户所说的追涨杀跌,机构所说的趋势跟踪。阿斯内斯第一次用现代科学的方法开始研究这个投资问题。几年后,他创建了自己的对冲基金——AQR。是的,就是本文“多因子”一节提到的,从10亿美元做到400亿美元的AQR。


趋势跟踪作为择时策略的一个分支,今天在量化投资领域仍然活跃。今天我们提到CTA,首先想到的就是趋势跟踪。趋势跟踪策略的优点是收益无限但损失有限。CTA的优点是期货可以提供多头和空头的双向趋势下注。趋势跟踪策略成为了现在CTA最常用的策略。


来源:[8]


择时策略的另一个明星是詹姆斯•西蒙斯的大奖章基金。


20世纪80年代晚期,文艺复兴科技公司发布大奖章基金[9]。现在很多人认为这是世界上最成功的对冲基金。历史上,西蒙斯也有郁闷的时候。1988年下半年,大奖章开始亏损,且每个月都在恶化。到1989年4月,基金已经缩水了近30%。西蒙斯努力寻找扭转大局的方法过程中,幸运地发现,一项关键的转变是把交易频率提高。一般情况下,基金的持仓时间是几天,甚至几周。西蒙斯决定减少至一天甚至一小时以内。预测明日或者数小时之内走势的能力要远远强于预测一周或两周。他成功了。只是,对于具体的策略,文艺复兴科技公司严格保密。除了文艺复兴科技公司的内部人员之外,没人知道他们是如何找到价格的非随机运动的。文艺复兴科技公司很少有员工跳槽,即使有,也大多对此三缄其口。


西蒙斯年轻的时候是一位数学家。1958年毕业于麻省理工学院数学系,1961年获得加州大学伯克利分校的数学博士学位。1968年,出任纽约州立大学石溪分校的数学系主任,当时才30岁。


不惑之年,西蒙斯进军量化投资领域,创建了文艺复兴公司。对于自己在投资领域的大器晚成,他在MIT做过一次演讲,题为“44岁开始你的量化投资生涯,晚吗?”[11]


西蒙斯和我国数学泰斗陈省身是好友。他们一起合作提出了现代几何学的一个重要定理,陈氏-西蒙斯定理。直到今天,他仍把这个定理的手稿挂在文艺复兴办公室的墙上。


不少投资界的仙风道骨都喜欢跨界,一手提着钱袋,一手捧着书本。西蒙斯一边掌管文艺复兴基金,一边把数学公式挂在墙上;乔治•索罗斯一边掌管量子基金,一边研究哲学。可能的解释是,投资带给了他们物质上的自由,而科学和哲学则寄托了他们精神上的自由。


西蒙斯办公室墙上的陈氏-西蒙斯定理来源:[11]



No.6

高频交易


1815年,拿破仑战争进入尾声。据记载,最早得到拿破仑战败的消息的,不是英国政府,而是罗斯柴尔德家族[12]。在信息为王的金融世界,每一则消息都可能起到关键作用,每一秒都价值连城。如果这个故事是真实的,罗斯柴尔德做的就是最早的高频交易。


进入二十一世纪,骑马和飞鸽传书的速度,已经跟不上时代的步伐,只是偶尔作为一项娱乐活动被我们提起。今天的出行,高铁是更快的工具。


(2017年,在上海市第十六届信鸽比赛中,有选手为了赢得大赛奖金,除了在上海设置A鸽棚之外,在比赛放飞地附近河南省永城市设置了B鸽棚,通过两地轮流饲养、放飞的训练,使信鸽具备辨别两地鸽棚的能力,利用比赛信鸽放飞后会自觉回到距离更近的B鸽棚的特点作弊。2017年5月1日早晨,大奖赛的参赛信鸽于河南虞城开笼放飞。没多久,信向飞回河南永城B鸽棚。两人带着这些信鸽坐高铁当日抵达上海,将信鸽带至各自的饲养点放飞,造成信鸽自己飞回的假象。结果包揽此次信鸽比赛前4名,对应大赛总奖金额109万余元。后来其他选手怀疑比赛成绩,这才东窗事发。[13])


比高铁更快的是什么?光缆和微波。


2014年,VirtuFinancial就向美国证券交易委员会递交了IPO文件。在2009年至2014年的近1500个交易日里,VirtuFinancial仅有一天出现亏损。在招股说明书里,这个神奇的公司写道:公司经营着无线微波发射业务,使得Virtu在伊利诺伊州和新泽西州之间传输数据的单向时滞降低到4.7微秒。


高频交易,从诞生之日起,就在和时间赛跑,也充满了争议。


1.做市商

做市是高频交易最主要的一种方式,盈利模式成熟,经济意义明确。做市商的利润来源主要有买卖价差和交易所佣金两个部分。


因为做市商双边报价,所以当买单和卖单都成交的时候,做市商就获得了价差部分的利润。价差利润的风险在于如果一段时间内只是单边成交,做市商需要承担暴露头寸的市场风险,或者去市场对冲,或者在整个资产组合内部处理。


来源:[25]


做市商另一部分利润来源就是交易所提供的佣金。有的交易所为了提高流动性,会引入做市商制度。具体而言,做市商双边报价,降低买卖价差,交易所为做市商提供佣金。佣金比例虽然不高,但如果交易成规模,也是一笔不菲的收入。一些主要的做市商即使价差部分的收益风险抵消,买卖价差部分零收益,也可以通过交易所佣金获得足够的利润。

高频做市商在外汇、场内期权等市场都存在。有投行的交易部门,也有不少低调的对冲基金,例如Tower、Jump等。多年以前,海外做市商为客户的双边报价以人工为主。一些交易员依靠消息和提前对冲等灰色手法,人工做市也能有稳定而客观的利润。但近年来,监管越来越严格,国外大部分人工做市已经无法提供超额收益,和赌博差别不大。算法速度快、不知疲倦、不会抱怨、工资低,替代人工做市已成为大势所趋。

高频做市也并非稳赚不赔。2012年8月1日,当时美国最大的一家高频做市商骑士资本[16]由于误把测试用交易软件部署到实时交易环境,在45分钟内疯狂执行了四百万次交易指令,涉及154只股票,造成的损失超过10亿美元。骑士资本自身更是因此亏损4.4亿美元,几近破产,最终被另一家高频交易公司Getco收购。

提着锤子找钉子,高频做市这门手艺可以应用在很多领域。股票竞争激烈了可以做商品,商品成交量小了,可以做比特币。去年比特币行情爆发,一些高频交易员也开始尝试比特币。例如国内的WeQuant[18]公开了他们的做市策略,也公布了代码。但是数字货币的水不浅,网传不少平台的行情数据都有问题[19],海量信息的时代,我们必须具备强悍的甄别能力。

从时间上看,海外2009年前后是高频最火热的时候,如日中天。当时,传统投行和对冲基金受到金融危机冲击很大,大幅裁员。但高频喜欢波动,在金融危机中异军突起,不断扩张。不过花无百日红,近几年各家高频策略同质化严重,高频池子有限,整个高频交易领域的竞争也越来越剧烈。

2.套利
弗格森在《货币崛起》[24]记载,十九世纪初,罗斯柴尔德家族鼎盛时期,家族成员遍布欧洲,他们利用市场间的差价和汇率差赚钱。例如,如果巴黎的金价高于伦敦金价,在巴黎的家族成员就会卖出黄金,然后把现金发到伦敦,伦敦的家族成员就会用这笔钱购买更多的黄金。

同一种资产在不同交易场所如果存在价差,就存在套利机会。大部分套利机会都是由于行政管制,有行政壁垒,需要有特殊的政府渠道,例如罗斯柴尔德的外汇套利背后有强大的官员保护伞,一般商人很难参与。在完全竞争的自由市场,套利的市场容量有限,竞争激烈,所以速度是关键。例如在美国,同一支股票可能在不同交易所交易,交易价格有时存在微小差别,这种价差就归速度最快的高频交易商所有。如前文书“套利”一节提到的,Jane Street做ETF套利,速度是一个关键因素。

3.短期趋势
前文书“择时”一节提到,西蒙斯创办文艺复兴的大奖章基金并非一帆风顺。其中一个转折点是西蒙斯发现短期预测比中长期预测要精准。高频交易其中一个流派就是做短期趋势,基于微观快照数据和订单本,把预测周期做到极致。



高频工程师董可人[16]举过一个简单例子。微观订单结构就像拔河比赛,如果卖单数量和重心明显高出买单很多,价格就有下跌的压力。反之,如果买单数量和重心占优势,价格就有上升的趋势。


国内最早的高频起源于游资和日内交易员,游走于股票和商品两个主要市场[15]。后来,正规军请了统计分析师和程序员逐渐把策略程序化,高频策略的私募基金也越来越多。但2015股灾,股指期货的交易成本急剧提高,股票市场的高频死了一大半。商品稍微好些,商品价格低的时候手续费也低,买卖价差不变,做市策略有空间。商品价格上涨的时候成交量增大,趋势明显,趋势交易流行。但后来提高手续费,打击商品炒作,商品高频也休眠了。[14]


细心的炒家可能发现,这是一个猫和老鼠的游戏。如果有根据订单结构判断趋势的对手盘,就可以捏造虚假的趋势来迷惑对手。当然这是非法的,本质上,如果中低频交易,就是坐庄的一种手法。


4.交易成本管理

4.1冰山算法

投资者在购买或出售证券时,如果数量太大,一方面想部分透露其交易意图,吸引更多的交易对手,从而节约交易的时间和成本。另一方面又不想完全暴露其真实的交易规模,改变市场供需结构,导致价格逆向变动,增加交易成本。冰山算法提供了这样一种服务。



本人谁也看不到,真的像一座「冰山」一样。


这种隐藏真实订单给其他交易者带来的一个问题是,如果所见非所得,就需要估计真实订单的数量和水平。目前已经有一些基于概率统计和机器学习的方法来处理这类问题[16]。


4.2拆单算法

量化投资有一个特别的分支,交易成本管理。大订单如果一次挂单,市场无法消化,会产生冲击成本,俗称滑单。买单容易买太贵,卖单容易卖太便宜。所以最好把一个大单拆成很多个小单,分批下单。拆成多少个,每个下多少,这就是订单执行算法要解决的问题。


订单管理[20]最早起源于20世纪90年代,美国股市的火热吸引了大量海外投资者。虽说顾客就是上帝,但天高皇帝远,美国一些经纪商在为这些海外投资者下单的时候,也没有很认真。为了节省精力,有的直接挂市价单,有的挂一个统一的限价单,不管是否执行,就算交差了。在这样的背景下,类似VWAP这些订单执行算法就被发明出来了。VWAP[21]策略即是一种拆分大额委托单,在约定时间段内分批执行,以期使得最终买入或卖出成交均价尽量接近两段时间内整个市场成交均价的算法交易策略。


来源:[26]


国内这个领域不是很活跃。一是国内市场的交易对手都是人,通常有足够的时间给交易员来反应和手工执行拆单。二是国内市场对自动化和高频不太友好,这类自动下单可能触发监管警报。


5.幌骗
华尔街电影《商海通牒》里,提到如何在金融市场里赚钱,有一句经典的台词:“更快,或者更聪明,或者欺骗。”高频交易里有一个涉嫌欺诈的偏门,幌骗[22]。幌骗指制造虚假订单,诱导其他投资者,以获得更好的成交价,但不以真实成交为目的的行为。技术上,幌骗主要有两种形式,一种是spoofing。以压低价格为例,先挂稍低于卖一的订单,这样虚假订单可以排在订单本的最前面,误导其他交易者以为价格在下跌,挂出更低的卖单或买单。很短的时间内再撤回之前卖一的订单,以被拉低的价格挂买单成交。抬高价格与此类似。如此快速反复,高抛低吸盈利。另一种是layering,在订单本上不同价格挂很多单,制造价格趋势假象,然后快速撤单,反向真实下单,由此获利。当然,这些现在都是非法交易。



幌骗在华尔街一直是灰色地带。直到2010年多德•弗兰克法案明确将Spoofing等市场干扰行为定义为非法行为。CitedaI等对冲基金在与幌骗交易者的斗争中因为输钱,不堪其扰,最终向监管部门举报。2015年11月,美国联邦法院裁定高频交易员Michael Coscia的商品交易欺诈以及幌骗罪名成立。


国内也有类似操作。俄罗斯团队伊士顿[23]2012年进入中国,通过搭建幌骗的高频交易系统,一秒最多下单31手、通过高频程序化交易非法获利20多亿元。



No.7

 后 记 


“未来已经到来,只是尚未流行。”——威廉•吉布森

凯文•凯利在《必然》[27]里有这样一段话。“在本世纪结束前,如今人们从事的职业中有70%很可能会被自动化设备取代。广泛的自动化将会触及包括体力劳动和知识型工作在内的所有工种。这不是一场人类和机器人之间的竞赛,而是一场机器人参与的竞赛。如果和机器人比赛,我们必输无疑。未来,薪水高低将取决于能否和机器人默契配合。我们需要让机器人接手。机器人能干那些我们正在干的事情,而且远比我们干得好;机器人能从事那些我们从事不了的工作,能做那些我们从没想到需要去做的工作;机器人还能帮助我们发现自己的新工作,发现那些让我们拓展自身意义的事。这一切都是必然的。”

今天,美国股票市场60%的交易量都来自动化交易[28]。以量化投资为重心的对冲基金持有9320亿美元的投资,或占所有对冲基金资产的30%以上[29]。回首整部量化投资历史,不过百年。

1870年,巴奇利耶出生在法国西北部的港口城市Le Havre。

1900年,他在巴黎大学发表了《投机理论》。庞加莱给出的评价是B,评语是"somewhat remote from those our other candidates are in the habit of treating."他领先那个时代太久,并不为主流学术界接受。由于论文没能获得最高等级的成绩,他也无缘实现他学者的理想。从1909年开始,他在巴黎大学不拿任何薪水讲课。

1946年,萨缪尔森发现他论文的前夜,巴奇利耶去世,他终身只发表了这一篇论文。

2017年,跨年演讲《时间的朋友》,有一句广告语。“梵高这个人,生前穷困潦倒,死后富可敌国。这就是时间。”

谨以此文记录那些有名和无名的人们。


参考资料

[1]宽客.斯科特•帕特森•卢开济.万卷出版公司.2011

[2]量化投资界的一代宗师——巴尔•罗森伯格

[3]AQR Capital Management是一家怎样的公司?知乎

[4]聪明贝塔(Smart Beta).伍治坚.雪球

[5]Performance attribution.Wikipedia

[6]Measuring Non-US Equity Portfolio Performance.Brinson,Gary P.,and Nimrod Fachler.Journal of Portfolio Management.1985.

[7]https://valuefy.wordpress.com/2014/05/13/performance-attribution/

[8]https://www.aqr.com/About-Us/OurFirm/Cli仟-Assness-Bio

[9]宽客.斯科特•帕特森•卢开济.万卷出版公司.2011

[10]Seeker,Doer,Giver,Ponderer.

https://www.nytimes.com/2014/07/08/science/a-billionaire-mathematicians-life-of-ferocious-curiosity.html

[11]西蒙斯MIT演讲:44岁开始你的量化投资生涯,晚吗?

https://wallstreetcn.com/articles/250279

[12]Rothschild family.Wikipedia

[13]高铁代鸽"飞".新浪新闻.2018

[14]在中国做期货高频交易的日子.Babyquant,知乎Live,2017

[15]在机构做A股日内高频的日子.张芸子.知乎Live, 2017

[16]我是高频交易工程师.董可人.知乎.2015

[17]宽客.斯科特•帕特森•卢开济.万卷出版公司.2011

[18]浅谈比特币现货做市策略.WeQuant,知乎.2017

[19]“敌敌畏事件”、恶意做空?收割韭菜?风暴中的。Kex面临一系列信任危机

[20]Improving VWAP Performance. Themis Trading. 2014

[21]Algorithmic Trading & DMA. Barry Johnson. 4Myeloma Press. 2010

[22]What is the difference between layering and spoofing? Trim.com

[23]伊士顿300倍暴利背后:高频交易与"幌骗”解密

[24]货币崛起.尼尔•弗格森.中信出版社.2009

[25]https://ilcmarkets.wordpress.com/2015/02/16/the-rationale-behind- market-making/

[26]http://speedtrader.com/volume-weighted-average-price-vwap-explained/

[27]必然.凯文•凯利•电子工业出版社.2016

[28]Just 10% of trading is regular stock picking.CNBC. 2017

[29]宽客玩转华尔街.华尔街日报.2017






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上海潼骁投资发展中心(有限合伙)成立于2014年4月15日,注册资本1000万人民币,于2014年8月取得私募基金管理人展业资质,是私募证券投资基金管理人,是基金业协会观察会员,具有基金业协会审核通过投资顾问资格。

公司目前有50余人的投资、研究、交易及后台管理团队,主要成员具有10年以上的投资研究和资本市场综合业务经验。

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