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基于 Chatgpt 研发的国债期货策略

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摘要

本报告基于人工智能语言模型 ChatGPT,构建并优化了国债期货择时策略,选取16个多维度因子涵盖技术、宏观、商品等,结合逻辑回归模型进行涨跌预测,经过归一化及因子筛选优化后,策略年化收益率提升至93.40%,胜率达63.63%,且适用不同市场状态,辅助AI在量化策略开发中展现强大能力,为国债期货投资提供了创新有效的择时工具[page::0][page::13][page::14][page::15][page::16]。

速读内容


国债期货策略选取多维度因子构建模型 [page::3][page::5]

  • 因子涵盖技术因子(动量反转、超买超卖、趋势、波动、成交量因子)、商品因子、国债因子和宏观因子等共16个。

- 利用ChatGPT辅助定义因子概念、生成计算代码,提升因子构建效率与代码可读性。
  • 主要动量反转因子包括AR、BR、CMO、AROON等,反映多空双方力量与短中期趋势。

- 波动与超买超卖因子用以衡量市场波动性和价格偏离,成交量因子反映量价关系。

逻辑回归模型预测国债期货涨跌,采用AI辅助开发训练模块与回测 [page::10][page::11][page::12]


  • 选用逻辑回归进行二分类预测,交易信号为涨跌做多空,初始策略年化收益15.83%,胜率51.02%。

- 通过ChatGPT辅助完成滚动训练模块和最大回撤、夏普率等绩效计算函数代码开发。
  • 提升策略开发效率,确保代码规范及注释完善。


策略优化显著提升绩效,归一化与因子筛选效果突出 [page::13][page::14]




| 投资组合 | 最大值 | 最小值 | 均值 | 标准差 | 最大回撤 | 年化收益 | 日度夏普率 |
|------------|--------|---------|-------|--------|----------|------------|------------|
| 初始测试 | 10.53 | -17.44 | 4.17 | 5.89 | 28.12 | 16.70% | 0.04 |
| 数据归一化 | 42.19 | -25.41 | 13.36 | 4.81 | 46.59 | 33.37% | 0.06 |
| 最终结果 | 43.25 | -6.01 | 10.71 | 2.52 | 31.78 | 93.40% | 0.12 |
| PCA | 41.48 | -20.31 | 10.55 | 3.62 | 41.09 | 54.38% | 0.08 |
  • 归一化操作减少因子量纲差异,显著提升策略稳健性和收益。

- 通过因子筛选,剔除表现不佳因子,重点保留动量反转、趋势、成交量等关键因子。
  • PCA降维反而导致信息缺失,影响模型表现。


最优策略回测表现及市场状态适用性 [page::15][page::16]



| 投资组合 | 2018.06-2019.02 | 2019.02-2020.06 | 2020.06-2021.12 | 2022.01-2022.09 |
|----------|-----------------|-----------------|-----------------|-----------------|
| 策略净值 | 1.48 | 2.20 | 1.60 | 1.58 |
| 长期持有 | 1.30 | 1.22 | 0.98 | 1.08 |
  • 策略在牛市、熊市及震荡市均取得优于长期持有的收益,表现出良好的稳健性。

- 适用多种市场环境,展示择时模型的实用价值。

ChatGPT在策略研发中的辅助应用优势 [page::0][page::10][page::11][page::12]

  • 从因子定义查询、代码生成、模型训练模块开发及绩效指标计算均有应用。

- 提升代码质量和开发效率,降低人力投入。
  • 未来有望在策略研究中进行进一步深入应用和探索。

深度阅读

详尽全面分析报告:《基于 ChatGPT 研发的国债期货策略》



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一、元数据与报告概览


  • 报告标题: 基于 ChatGPT 研发的国债期货策略

- 发布机构: 华西证券研究所
  • 发布日期: 2023年5月12日(推断,基于首页页眉“2D0a2t3e]年 5 月 12 日”所示可能为2023年)

- 分析师团队: 杨国平(副所长,金融工程首席分析师)、王祥宇(金融工程资深高级分析师)、杨兆熙(基金研究)[page::0][page::17]
  • 主题: 利用人工智能大模型ChatGPT辅助因子生成和策略开发,构建并优化针对国债期货的择时交易策略


核心论点与信息


  • 国债期货因具备稳健性以及杠杆和做空属性,是重要金融市场工具,但其收益预测较困难。

- 本研究创新性采用ChatGPT在技术因子生成、代码开发和策略回测中辅助,提高研发效率和策略实用性。
  • 选取来自商品、国债、宏观经济、动量反转、超买超卖、趋势、波动、成交量共8个维度的16个因子,通过逻辑回归模型预测国债期货收益。

- 初始策略年化收益15.83%,经过归一化处理、因子筛选与回测优化,年化收益显著提升至93.40%,胜率达到63.63%。
  • 报告强调模型固有风险及系统性风险,提示投资者理性参考[page::0]


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二、逐节深度解读



1. 国债期货择时策略的构建



1.1 技术因子选择


  • 因子由技术类和非技术类两部分构成:

- 技术因子涉及动量反转、超买超卖、趋势、波动、成交量指标。
- 非技术因子涵盖商品价格、国债基础数据及宏观经济情况,反映广泛市场及经济环境[page::3]

1.1.1 基于ChatGPT的技术因子生成


  • 首先以ATR(平均真实波幅)为例,经ChatGPT查询及生成定义和代码,结果与官方定义高度一致,代码清晰、注释完整,运行结果与手写代码一致,证实ChatGPT在因子计算中表现出高效率和准确性。

- 示例代码显示详细计算真实波幅tr1, tr2, tr3,选取最大值作为True Range,并计算其滚动平均,形成ATR指标[page::4][page::5]

1.1.2 动量反转因子


  • 动量反转因子表列示多种指标:AR、AROON、BR、CMO、MASS、PSY、SMI、IMI、EMV等。

- 经济学及行为金融学视角解释动量反转的产生:投资者非完全理性,存在过度自信、处置效应和“拇指法则”等心理偏差,导致市场价格往往出现反转。
  • 动量反转因子基于此类心理指标量化市场多空力量,助力捕捉未来价格走势趋势反转概率[page::6]


1.1.3 超买超卖因子


  • 表2展示包括ADTM、BIAS、KDJ、DBCD、DDI、MFI、ROC、CCI、RSI等指标,解读市场价格是否因短期供求失衡而出现价格显著偏离。

- 超买意指价格过高、买盘力量衰竭,有回调风险,超卖指价格过低、抛盘减弱,具备反弹潜力,这两者为市场行为学中重要的短期修正信号[page::7][page::8]

1.1.4 趋势因子


  • 表3包含ASI、BBI、COPPOCK、MACD、TEMA、VHF、VMACD等指标,反映价格长期走势及趋势强弱。

- 趋势因子有助减弱过度投机带来的波动,体现价格更真实的持续方向性和稳定性,适合相对稳健的国债期货行情[page::8]

1.1.5 波动因子


  • 表4包括ATR、CV、CVI、RVI,代表国债期货市场的波动幅度和风险水平。

- 波动率越高,价格不确定性越大,往往意味着资金对该品种的激烈争夺,统计上波动过大多为负面信号。
  • 对于国债期货,波动因子体现风险状况,为风险管理提供量化依据[page::9]


1.1.6 成交量因子


  • 表5涵盖AD、CHO、CMF、VR、OBV、PVT、VRSI、KVO等指标,反映市场交易活跃度与资金流向。

- 成交量与价格变化密切相关,量价关系揭示买卖意愿及市场强度,对趋势确认和反转判断有重要指导意义[page::9][page::10]

1.2 模型选择与开发


  • 国债期货择时问题被视作二分类预测(涨跌),常用逻辑回归、支持向量机、神经网络等多种分类模型。

- 报告聚焦采用逻辑回归,理由在于数据量有限且模型需求不复杂,且易于实现快速迭代[page::10]

1.2.1 ChatGPT辅助训练模块开发


  • 通过ChatGPT帮助编写滚动训练模块代码,加速模型迭代,示例代码基于sklearn库完成数据读取、滚动样本训练与预测,方便替换因子和调整参数[page::11]


1.2.2 ChatGPT辅助回测算法开发


  • 使用ChatGPT编写最大回撤计算函数,步骤具体且代码封装清晰,后续亦计算夏普率、胜率等指标,提升回测可读性和扩展性[page::12]


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2. 回测结果与策略优化



2.1 回测结果初期表现


  • 数据样本从2022年12月至测试日前,采用shifting方法构造训练集。

- 初始模型(逻辑回归,40期最少训练,考虑3bps双边交易成本和10倍杠杆)胜率为51.02%,年化收益率仅15.83%。
  • 图5显示策略净值比长期持有更为波动和领先,但收益平平[page::13]


2.2 策略优化


  • 针对16个因子量纲不同带来的偏差,加入数据归一化,显著提升策略表现,图6显示净值曲线大幅上行,策略年化收益33.37%。

- 进一步因子筛选,选出包含国债、货币投放、商品指数、汇率指数、EPU、PMI等宏观因子,以及动量反转、趋势、成交量、超买超卖和波动率因子,胜率提升至63.63%,年化收益达93.40%,图7清晰显示净值大幅上涨且远超长期持有[page::13][page::14]

2.3 因子分析


  • 选用因子中动量反转因子占比多,兼顾短期多空力量(AR、BR、CMO、EMV等),体现因做空机制存在,空头信息同等重要。

- 长期因子如AROON、MA12、ASI、TEMA、VHF等反映长期趋势,适合国债期货相对稳定特性。
  • 成交量因子选取CMF、VRIS,辅助揭示市场强度。

- 超买超卖和波动率因子较少,显示国债期货投资者情绪较为稳定,极端情绪对价格影响较弱。
  • 使用PCA降维反而降低模型效果,怀疑因因子间相关性低导致信息丢失[page::14]


2.4 策略绩效总结


  • 表6显示初始测试、归一化处理、最终策略以及PCA处理下的最大值、最小值、均值、标准差、最大回撤、年化收益和日度夏普率。

- 最终策略年化收益显著高达93.40%,标准差降低至2.52,最大回撤31.78,示范了较高收益伴随适当风险控制。
- PCA处理收益下降且风险上升。
  • 图8最优参数回测结果净值曲线光滑上升,远超长期持有。

- 策略对不同市场状态具有稳健性,能在牛市、熊市、震荡市中均跑赢长期持有,表7的分时期收益均高于对照组[page::15][page::16]

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3. 风险提示


  • 报告明确指出:

- 系统性风险可能导致策略失效。
- 模型以历史数据为基础,这种统计模型无法精准反映未来市场复杂现实,仅作投资参考。
- 投资者需谨慎对待策略预测结果[page::0][page::16]

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三、图表深度解读



图1与图2:ChatGPT定义ATR及代码生成


  • 图1清楚表述ATR为平均真实波幅指标,通过计算真实波幅反映市场波动性。

- 图2展示ChatGPT生成的Python函数calculate_atr代码,计算真实波幅的多种情况后求滚动平均,代码详细清晰,方便复用和调试[page::4][page::5]

图3与图4:ChatGPT辅助模型训练及最大回撤计算代码


  • 图3示范ChatGPT如何辅助生成线性回归滚动预测代码,合法且可运行。

- 图4显示ChatGPT适合编写评估指标代码,如最大回撤函数,相较人工更高效且逻辑清晰[page::11][page::12]

图5:初始策略与长期持有净值对比


  • 策略净值曲线与长期持有曲线交叉波动,收益改进不明显。

- 反映简单逻辑回归与所有因子数据未经标准化时,预测能力有限。胜率仅稍超五成[page::13]

图6:归一化后策略表现


  • 净值曲线大幅优于长期持有,净值峰值显著拉高,波动性适中。

- 归一化消除因子规模差异,提升模型稳定性和识别能力,从而带来爆发式收益提升[page::13]

图7:筛选因子后策略表现


  • 策略净值稳健上升至60+倍,远超仅约0.6倍的长期持有积累。

- 表明科学因子筛选对模型有效性和收益提升具有巨大帮助。
  • 策略胜率提升,风险控制更佳,最大回撤有所改善[page::14]


图8:最优参数折线回测净值


  • 净值持续向上,无明显长期回撤,夏普率表现显著。

- 对比长期持有净值曲线,策略更能捕捉市场机会,有效规避消极时期,适合动态择时[page::15]

表1-7 因子表及绩效汇总


  • 表1-5详细列举动量反转、超买超卖、趋势、波动和成交量各类因子定义,权威且覆盖广泛。

- 表6对不同时期策略在收益、风险、夏普率等指标详尽比较,数据展现策略优化路径及收益提升过程。
  • 表7分市场阶段展示策略净值均好于长期持有,表现出显著的稳健性和市场适应性[page::5][page::6][page::7][page::8][page::9][page::10][page::15][page::16]


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四、估值分析


  • 本文虽未体现传统股票估值模型,但其核心为交易策略开发与回测。

- 采用逻辑回归模型作为预测工具,无复杂估值模型依赖,重点在策略预测收益率与风险指标(最大回撤、夏普率等)的平衡。
  • 多因子策略通过历史回测衡量预期收益与风险,数值如最大回撤、年化收益、夏普率详列,今后可结合其他机器学习模型提升估值与策略精准度[page::13][page::15]


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五、风险因素评估


  • 报告识别关键风险:

- 系统性风险:不可分散且对策略影响深远的市场波动风险。
- 模型失效风险:模型建立于简化假设和历史数据统计不完善,无法精确捕获复杂现实时局。
- 研究结果仅作为投资参考,提醒投资者不应盲目依赖,注意策略局限性和市场不可预测性[page::0][page::16]

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六、批判性视角与细微差别


  • 模型局限与数据样本限制:数据样本较小(主要2022年12月起),可能限制模型对极端市场环境的适应性,逻辑回归适用但存在过拟合风险。

- 因子选择偏好主动突出:报告强调选择少量有效因子,但没有详细讨论因子相关性或因子稳定性长期表现,减少了多因子共振风险的论述。
  • PCA降维效果不佳说明因子构成较为分散,未来可能需进一步技术手段整合信息。

- ChatGPT应用虽提升效率,但报告缺少对生成代码质量控制、模型鲁棒性验证的深入讨论,实际应用过程中仍需人工严格验算。
  • 风险提示虽到位,但未提供具体的对冲或风险缓释策略,提示在后续研究中补充。

- 图表数据对比基准为长期持有,但其风险调整后收益对比未充分展开分析。
  • 报告未给予明确投资评级或操作建议,仅技术验证基点,表明策略仍在研发和验证阶段。[page::14][page::15][page::16]


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七、结论性综合



本报告以“基于ChatGPT辅助开发的国债期货择时策略”为核心,充分展示了结合人工智能大语言模型与系统性金融量化研究的创新路径。通过对多维因子(技术、宏观、情绪、成交量等)筛选及逻辑回归模型应用,实现了国债期货涨跌预测,策略年化收益由最初的15.83%提升至高达93.40%,显著优于传统长期持有策略,胜率达到63.63%,显示高度的择时能力和收益提升潜力。

报告详细展示了ChatGPT在因子定义解释、代码开发、回测分析中的辅助作用和技术实操示范,突出了金融工程领域人工智能应用的巨大前景。图表(如图5-8)与表格(表1-7)数据反映了回测策略从初试到精细选择及优化的迭代过程,策略净值曲线清晰说明收益和风险控制的改善。

报告明确指出策略仍存在系统性风险及模型失效风险,且依据有限历史数据开发,实际应用时需谨慎。整体来看,报告提供了一个技术领先且实用的国债期货择时解决方案,强调了AI辅助量化研究的未来趋势,同时为金融投资者和研究员提供了切实可行的策略框架和数据支持。

综上,华西证券研究所团队以严谨的态度,将ChatGPT的创新能力与传统金融工程方法相结合,为国债期货策略研发开辟了新途径,显示出高效、稳健且潜力巨大的投资模型,成为量化投资领域值得关注的前沿实践。[page::0][page::3][page::5][page::13][page::14][page::15][page::16]

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参考附图(部分重要图示)



图2:ChatGPT生成ATR指标代码示例

图5:初始策略净值与长期持有对比

图6:归一化后策略表现提升

图7:因子筛选后策略净值提升

图8:最优参数下策略回测结果

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(全文分析基于华西证券研究所发布的《基于 ChatGPT 研发的国债期货策略》报告内容,页码标注详尽,保障论据完整溯源。)

报告