黑色系商品期货跨品种程序化交易套利

周美行 刘泉 李志文 彭子剑 曾宇琦

摘要：本文简要介绍了商品期货套利理论和程序化交易理论，对螺纹指数和热卷指数的样本内数据进行了相关性分析，制定相应套利策略，并选取螺纹指数和热卷指数作为实证分析对象，对样本外数据进行程序化交易检验。程序化交易结果表明，在不考虑弱市有效市场的情况下，较小的资金使用率能够带来可观的套利收益，且各风险指标均在可接受的范围以内，套利策略可行，套利效果与阈值的选取有关。

关键词：跨品种套利；螺纹指数；热卷指数；程序化交易

中图分类号：F830.93文献标识码：A文章编号：1008-4428（2019）03-0119-02

一、 商品期货套利简述

商品期货套利是指利用相关市场或者相关合约之间的价差变化，在相关市场或者相关合约上进行交易方向相反的交易，待价差发生有利变化而获利的交易行为。

商品期货套利可分为期现套利、跨期套利、跨品种套利和跨市场套利。其中跨品种套利是指利用两种或两种以上的高度相关的商品期货其价差在合理区间内变动，同时进行在价值上大抵相等，操作方向相反的两笔交易，待价差向预期的方向变动时平仓获利。

二、 程序化交易简介

程序化交易是指交易决策不完全由人主观操作完成，而是利用电脑程序，结合历史数据，将投资策略编写成程序再由电脑执行，电脑依据其交易策略发出交易信号，再进行买卖。程序化交易按照是否完全由电脑完成投资决策，又可分为完全程序化交易和半自主程序化交易。

（一）程序化交易的优势

1. 客观交易

由于投资者在进行投资决策时很容易受个人情绪以及外在环境的影响，而程序化交易能够客观的按照现行投资决策进行交易，能够帮助投资者逐渐控制情绪，遵守投资纪律，并坚持收益与风险匹配最优的资金管理原则进行投资决策。

2. 克服生理极限

由于期货交易有日盘和夜盘，这对投资者的身体素质是个不小的考验。当投资者由于身体不佳而导致工作效率下降时，可能会导致投资者错过最佳的投资机会，而程序化交易能够按照投资者所编写的投资决策24小时不间断盯盘，从而避免错过最佳投資机会。

3. 强大的运算能力

程序化交易能够利用最新的行情数据，结合计算机的高速运算能力，在瞬息万变的行情当中分析出最佳的投资决策并直接完成交易。

（二）程序化交易的局限性

1. 程序化交易策略以趋势追随为主

利用历史数据，结合技术分析，但技术分析本身是具有滞后性的，且趋势追随的模型在面临震荡行情时极易出现频繁交易，造成资金的损失。

2. 交易成本更大

程序化交易下单时为了确保策略能够迅速成交，通常以对手价为申报价，这样的滑点设置伴随着较高频率的交易时会增加投资成本。

3. 参数设置不准确

基于历史数据回测而确定程序化交易参数，其基本假设是历史反映未来，但是，当未来行情变化与历史数据反映的信息相背离时，设置的参数误差会很大，甚至造成资金的大幅度回撤。

三、 跨品种套利实证研究

鉴于期货合约在临近交割月时受流动性风险的影响会出现较大幅度的价格波动，以及在不同月份，期货的主力合约其价格水平会出现断裂的情况，本文选取了2015年1月5日至2018年12月3日上海期货交易所螺纹指数和热卷指数每日的收盘价作为样本数据，分别替代螺纹期货和热卷期货进行实证分析，共954个数据。其中2015年1月5日至2016年12月30日为样本内数据，共487个数据；2017年1月3日至2018年12月3日为样本外数据，共467个数据。

对样本内数据进行相关性检验，计算螺纹指数和热卷指数的相关系数：

rxy=∑xiyi-nxy（n-1）sxsy=0.944

从相关系数来看，螺纹指数和热卷指数高度相关，适合作为此次跨品种套利的研究对象。

（一）价差分析

长期来看，热卷指数与螺纹指数的价差（见图1）大致分布在[0，300]，并呈现出规律性的波动，其均值为149.6374，标准差为113.84933，最大值为440，最小值为-45。根据套利理论，当价差越大时，存在的套利机会以及潜在收益率也就越大，相对应的套利风险相对较小。

（二）制定套利策略

鉴于热卷指数和螺纹指数的合理价差在[0，300]，现制定以下套利策略：当价差>300时，套利操作为先平掉螺纹指数的空头头寸，再买入10手螺纹指数，同时先平掉热卷的多头头寸，再卖出10手热卷指数；当价差<0时，套利操作为先平掉螺纹指数的多头头寸，再卖出10手螺纹指数，同时先平掉热卷指数的空头头寸，再买入10手热卷指数。套利策略遵循螺纹指数和热卷指数交易的时间相同，交易的方向相反，螺纹指数头寸与热卷指数头寸比例 h=ρσhc/σrb，根据样本内数据计算后得：h=0.98≈1。本文默认的螺纹指数和热卷指数的操作头寸均为10手，套利头寸的选择并不影响本文对套利策略的实证研究过程，在实际情况当中可以适当地调整套利头寸。

（三）程序化交易检验

将上文的套利策略编写成程序化交易模型（见表1），该模型属于跨合约引用模型，即螺纹指数与热卷指数相互引用彼此最新价格行情，将模型应用于文华财经旗下“赢智”模拟版程序化交易软件，并对样本外数据进行程序化交易检验，程序化交易模型的构建遵循镜像交易原则，即螺纹指数和热卷指数的程序化交易模型在结构和内容上对称，交易的时间相同，方向相反，每次交易的单位相同，都按默认单位成交。

四、 结论

本文通过对商品期货套利和程序化交易的理论研究，以及利用程序化交易对螺纹指数和热卷指数跨品种套利的实证研究，运用了统计学中描述统计的方法，对价差进行描述统计，并利用价差波动的规律，制定相对应的套利策略，并依据套利策略编写程序化交易模型，最后应用于程序化交易软件进行组合回测，回测结果表明，在约为30%资金使用率上，套利组合能够取得可观的收益率，且资金的回撤风险保持在较低的水平，策略有效。

参考文献：

[1]约翰·赫尔.期货、期权及其他衍生产品[D].北京：机械工业出版社，2011.

[2]杨艳军.期货与期权投资学[D].北京：清华大学出版社，2013.

[3]中国期货业协会.期货及衍生品分析与应用[D].北京：中国财政经济出版社，2018.

作者简介：

周美行，男，江西萍乡人，江西财经大学金融学院金融学专业学生；

刘泉，男，河南商丘人，江西财经大学金融学院金融学专业学生；

李志文，男，江西上饶人，江西财经大学金融学院金融学专业学生；

彭子剑，男，江西宜春人，江西财经大学金融学院金融学专业学生；

曾宇琦，男，江西吉安人，江西财经大学金融学院金融学专业学生。