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Black-Litterman 模型研究系列之六 ——使用BL 模型确定因子权重

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摘要

本报告基于Black-Litterman(BL)模型,结合Barra多因子模型,提出利用BL模型确定多因子权重的方法。以因子收益率均值作为BL主观观点,因子收益率协方差作为信心水平,求解最优因子权重后进行合成选股。实证中证800指数成分股,BL-Barra多因子组合回测表现显著优于因子等权组合及基准指数,年化超额收益达12.29%,充分体现BL模型在因子配置中的信息融合优势[page::0][page::2][page::7][page::9][page::10]

速读内容


BL模型与Barra多因子模型结合的核心思想 [page::2][page::3]

  • BL模型在贝叶斯框架下实现资产配置,可应用于多因子选股中的因子权重优化。

- 将Barra模型中股票的因子暴露转化为因子组合权重,利用股票收益回归计算因子收益率作为BL主观观点。
  • 观点对应矩阵P是纯因子投资组合权重,观点收益Q为因子收益率向量。


因子权重λ的推导与资产权重w的关系 [page::5][page::6][page::7]

  • 结合BL组合权重计算公式,推导得到因子权重λ的表达式,体现了均衡收益、观点不确定性和因子协方差的综合影响。

- 资产权重w可以表示为因子权重λ和观点矩阵P的乘积,清晰反映多因子组合构成。
  • 协方差矩阵Ω使用因子收益的EWMA估计,并进行波动率与滞后调整。


选股组合构建与回测设置 [page::7][page::8]

  • 选取beta、规模、估值、成长、流动性、动量、波动率七大类因子,中证800成分股2010-2022年2月月频回测。

- 先验因子权重设为过去1个月等权,主观观点向量Q为过去1年平均因子收益率。
  • 标准化行业中性约束下构建BL-Barra合成因子,根据其值进行选股,股票数量均值为32只。


主要回测结果及对比分析 [page::9][page::10]


| 组合 | 累计涨幅(2010-2022/2/28) | 年化涨幅 | 相对中证800累计超额收益 | 年化超额收益 |
|-------|-----------------------|---------|---------------------|-------------|
| BL-Barra多因子组合 | 430.14% | 14.69% | 397.25% | 12.29% |
| 因子等权组合 | 284.12% | 约11.69% | — | 3.00% |
| 中证800指数 | 33.45% | — | — | — |
  • BL-Barra模型选股组合显著跑赢因子等权组合与基准指数,反映贝叶斯模型在多因子权重确定上的优势。




因子权重动态表现(2021年10月至2022年3月)[page::9]



| 因子 | 2021.10 | 2021.11 | 2021.12 | 2022.1 | 2022.2 | 2022.3 |
|-------|---------|---------|---------|---------|---------|---------|
| Beta | 37.2% | 44.9% | 81.4% |149.7% |-101.2% |-349.3% |
| 规模 | -6.1% |-13.6% |-62.8% |-131.5% |141.0% |600.6% |
| 估值 | 23.4% | 24.4% | 22.2% | 18.4% |-23.8% |-196.1% |
| 成长 | 52.0% | 62.7% | 73.7% | 82.0% | 25.4% |-125.4% |
| 流动性| -18.0% |-27.6% |-40.2% |-55.1% | 52.1% |176.4% |
| 长动量| 8.9% | 11.4% | 17.9% | 31.2% |-17.8% |-18.9% |
| 短动量| 0.4% |-6.4% |-20.1% |-31.8% | 33.8% |142.9% |
| 波动率| 2.3% | 4.3% | 27.8% | 37.1% |-9.5% |-130.1% |
  • 因子权重表现出显著动态变化,反映市场风格周期性,BL模型权重调整灵活有效。


研究结论与风险提示 [page::0][page::11]

  • BL模型有效融合因子收益的均值、协方差及主观观点不确定性,实现更优因子权重分配。

- 实证显示BL-Barra多因子组合表现优异,显著跑赢因子等权与基准指数。
  • 风险提示:基于历史统计规律,当历史规律发生改变时模型可能失效,投资需谨慎。


深度阅读

报告详尽分析——《Black-Litterman模型研究系列之六——使用BL模型确定因子权重》



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一、元数据与报告概览



报告标题:Black-Litterman 模型研究系列之六 —— 使用BL模型确定因子权重
作者及分析师
  • 杨国平(副所长,金融工程首席分析师,复旦大学博士)

- 张立宁(高级分析师,南开大学硕士)
  • 丁睿雯(助理分析师,剑桥大学硕士)

发布机构:华西证券研究所
发布日期:未具体指明,内容覆盖至2022年3月
研究主题:基于Black-Litterman(BL)模型与Barra多因子模型的结合,利用BL模型确定多因子选股的因子权重,进而进行优化资产配置与选股策略构建。

核心论点与主旨
报告旨在展示如何将BL模型(基于贝叶斯框架,结合主观观点与均衡市场信息)与Barra多因子模型相结合,解决多因子模型中因子权重确定的问题。具体应用中,BL模型的观点被确定为因子收益率的均值,及其协方差表现观点的信心水平,进而推导出最优的因子权重,最终将权重应用于多因子选股组合构建。实证回测显示,BL模型加权的多因子选股组合在2010-2022年间的表现明显优于因子等权组合及中证800基准指数,表明了BL模型在多因子投资组合优化中的实际有效性。

投资评级及目标价:本报告属于量化策略与方法研究报告,目前未包含具体的股票评级或目标价。[page::0][page::1]

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二、逐章节深度剖析



1. 模型回顾



本章简要回顾BL模型的基础数学框架,核心在于贝叶斯式融合均衡收益与分析师主观观点,推导资产的后验收益率均值和协方差矩阵:
  • 均值方程:具体形式展示了组合收益率均值的后验分布,包含均衡收益$\pi$与观点收益向量$Q$,两者的权重受观点权重参数$\tau$、观点协方差$\Omega$及协方差矩阵$\Sigma$共同影响。

- 协方差方程:组合收益率的后验协方差$\Sigmap^*$不仅包括先验协方差$\Sigma$,还叠加了观点风险的影响。
  • 资产权重计算:无约束时,利用均值-方差框架直接计算最优权重,风险厌恶系数$\delta$参与其中。


分析重点强调相较于股票收益率,因子收益率更平稳且噪声影响较小,适合作为BL模型的主观观点基础,从而使BL模型不仅限于资产配置,也可用于确定因子权重,提高多因子模型的有效性。[page::2]

2. Black-Litterman模型与Barra多因子模型结合



2.1 主观观点的设定


  • 观点转换方法:将针对个股的观点转化为对因子收益率的观点。利用Barra多因子模型中股票的因子暴露矩阵$X$,对横截面收益率$R$进行回归估计得到因子收益率向量$f$。

- 权重设定:采用市值平方根权重$v
t = \frac{\sqrt{MVt}}{\sum \sqrt{MVi}}$,提高回归的代表性与鲁棒性。
  • 主观观点矩阵$P$和观点收益向量$Q$:矩阵$P$对应因子暴露的构建,每行表示一个纯因子组合股票权重向量,向量$Q=f$即为因子收益率。


通过举例(4个因子,5支股票)完美说明主观观点矩阵与组合收益之间的线性关系,明确BL模型中的观点均为相对观点,强调观点矩阵中各行元素和为0,保证因子纯度及中性策略的要求。[page::3][page::4]

2.2 因子权重$\lambda$的推导



根据He & Litterman(1999)的理论,结合Walters(2009)的证明过程,报告详细推导了BL组合权重$\hat{w}$的表达式并进而推导出因子权重$\lambda$的计算公式:

$$
\lambda = \frac{\tau}{\delta} \Omega^{-1} Q - A^{-1} P \frac{\Sigma w{eq}}{1+\tau} - \frac{\tau}{\delta(1+\tau)} A^{-1} P \Sigma P^T \Omega^{-1} Q
$$

其中,$A = \frac{\Omega}{\tau} + \frac{P \Sigma P^T}{1+\tau}$。

此表达式将因子权重显性化地划分为三部分贡献:观点收益调整项、均衡权重调整项以及协方差加权项,准确反映了市场均衡与投资者主观观点的融合机制。[page::5][page::6]

2.3 因子权重$\lambda$与资产权重$w$的关系


  • 说明资产权重可由因子权重加权生成,等式$w = P^T \lambda$揭示单只股票权重如何由对应的各因子权重以及该股票在各因子中的暴露情况共同决定。

- 分析逐项展开,明确因子权重$\lambda
i$乘以纯因子组合中股票对应权重的加权过程即为股票整体权重。

结合上述推导,作者进一步完善了BL模型的因子权重计算框架,基于均衡权重$w_{eq}$(先验因子权重)实现了BL模型的因子层面优化。[page::6][page::7]

2.4 因子收益率协方差矩阵$\Omega$与资产收益率协方差$\Sigma$


  • 推出了$\Sigma = X \Omega X^T + \Delta$ 表达式,强调资产收益协方差由因子波动和特异风险两部分构成。

- 引入指数加权移动平均(EWMA)方法计算因子协方差,结合波动率偏误调整和Newey-West技术,确保协方差估计的准确性和稳健性。
  • 具体半衰期参数设为90天,体现了过去数据对当前估计的时效影响。


以上内容保障观点权重矩阵$\Omega$的准确反映事先因子风险,增强了BL模型对风险的合理计量。[page::6][page::7]

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3. BL-Barra多因子选股组合回测结果



报告选取涵盖七大类共八个因子(具体见表1),如Beta、规模、估值(PB、PE、PS)、成长、流动性、长短动量、波动率等,并使用中证800成分股2010-2022/2月期间月频因子收益进行模型回测:
  • 采用设定观点权重$\tau=0.05$、风险厌恶系数$\delta=0.5$;

- 先验因子权重为过去1个月因子收益方向上的等权;
  • 主观观点向量$Q$是过去一年平均的因子收益率,充分利用因子动量信息;

- 资产收益协方差和因子协方差均基于历史数据测算。

选股方式为每月基于最优因子权重构建合成因子,执行行业中性约束选股,平均每期选32只股票。

实际回测数据显示:
  • BL-Barra多因子组合自2010年至2022年2月累计上涨430.14%;

- 同期因子等权组合上涨284.12%;
  • 中证800指数上涨33.45%。


此外,BL组合相对于基准指数累计超额收益高达397.25%,年化超额收益率12.29%,明显优于因子等权组合的3.00%年化超额收益。[page::7][page::8][page::9]

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三、图表深度解读



图1:BL-Barra多因子组合、因子等权组合与中证800指数走势对比(2010-2022)


  • 图中红线代表BL-Barra多因子组合,整体呈现稳健而强劲的上升趋势,期间波动较因子等权组合(黄线)及基准指数(灰线)更为显著,但长期收益远超两者。

- 2014-2015年的市场波动明显,BL组合调整但依然保持领先优势。
  • 2019年以后,BL组合增长显著加速,展现出良好的择时能力和风险控制。

- 相比基准指数,因子等权组合回报虽然优于基准,但显著落后于BL组合,体现BL模型权重优化的重要性。

该图支持文本论断,BL模型融合信息量更丰富,组合表现稳定且超额收益持续累积[page::10]

图2:BL-Barra多因子组合及因子等权组合相对于中证800指数的累计超额收益


  • 图中红线(BL组合)累计超额收益缓步上升走势明显,至终点达到约4倍的基准超额表现。

- 因子等权组合虽呈上升趋势,但增长幅度明显低于BL组合。
  • 趋势曲线平滑,说明模型回测稳定,超额收益非偶然。


图2直观反映了BL模型在收益提升方面的持续优势,是报告的核心量化绩效展示。[page::10]

表1:因子列表


  • 总共7个大类因子,具体细分项如估值类包含PB、PE、PS;

- 流动性和动量因子均细分多期数据,兼顾短长期表现;
  • 因子选择覆盖风险因子、风格因子多维度,有助于策略的多样化和风险分散。


该表为多因子构建基础,体现了因子的全面性和多样性。[page::8]

表2:2021年10月至2022年3月BL模型因子权重汇总


  • 因子权重波动明显,具体如Beta因子从37.2%涨至2022年1月的149.7%,随后骤降至负值,显示模型动态调整权重,灵活应对市场变化;

- 规模因子和成长因子权重呈现相似的大幅波动,反映对不同市场风格的动态捕捉;
  • 各因子权重合计约100%,单因子权重大幅正负切换,表明BL模型非简单机械加权,而是结合协方差与观点信息的优化结果。


合理调整因子权重,增强了风险管控与收益提升能力。[page::9]

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四、估值分析



本报告并无传统意义上针对股票或行业的估值(如市盈率、市净率、DCF模型)分析,重点在于多因子组合权重优化及策略回测结果。BL模型本身属于资产配置框架,核心侧重组合权重推导与优化而非绝对估值。

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五、风险因素评估



报告在开头和结尾均明确提出风险提示,作为量化策略:
  • 结论依赖历史统计规律;

- “历史规律若发生改变,则模型和结论可能失效”,强调了模型的时效性风险和潜在的结构性市场变化风险。

报告未具体细化其他风险(如数据质量风险、模型误设风险、极端市场风险等),但明示量化策略应用需持续动态评估历史数据有效性,谨慎处理模型适用性。[page::0][page::11]

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六、批判性视角与细微差别


  1. 观点权重与风险厌恶参数设定可能带来主观性:报告直接设定$\tau=0.05, \delta=0.5$,但未详细披露参数选择的敏感性分析或调优依据,可能导致模型表现对参数依赖较重。
  2. 有效性依赖因子收益稳定性假设:报告基于因子收益率稳定性高于股票收益率假设构建模型,但实际因子在极端市场环境下可能失效,模型鲁棒性需结合更多测试。
  3. 因子权重波动幅度较大:表2数据显示部分因子权重在短期内出现大幅正负切换,可能加剧组合换手率和交易成本,报告无交易成本考量描述。
  4. 缺少对市场环境变化影响的深入讨论:如2020年疫情冲击期间模型表现,未进行详细剖析。
  5. 报告无详细约束条件处理说明:实际资产组合中均值-方差优化常需加入约束(如行业中性、最大持仓比例等),文中对约束条件处理描述较为模糊。


以上仅为报告潜在改进空间,整体能客观展现模型效能与理论基础。[page::5][page::9]

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七、结论性综合



本报告系统阐释了基于Black-Litterman模型,结合Barra多因子模型构建因子权重优化框架的理论与实践:
  • 利用BL模型的贝叶斯思想和主观观点框架,将因子收益率均值作为核心观点,以因子协方差作为观点置信度,得到了清晰的因子权重推导公式。

- 明确了因子权重与资产权重之间的线性关系,展示了如何通过因子组合权重实现多因子组合权重的优化。
  • 结合指数加权协方差估计和波动率偏误调整,确保了观点和市场信息的科学融合。

- 实证回测结果显示,BL模型优化的多因子组合显著优于传统的因子等权组合和基准指数,累计收益大幅领先,年化超额收益丰富,风险控制有效。
  • 图表直观且有说服力地支持了该结论,尤其图1与图2表明BL模型在实际选股策略中具备较强的预测力和超额收益能力。

- 报告结构严谨,推导详实,数据周全,且风险提示明确,符合量化投资研究报告的专业标准。

总之,基于BL模型的因子权重确定方法为多因子投资提供了一种科学、多信息融合的权重分配框架,具有极高的实用价值和学术贡献价值,推荐相关领域研究者及实务投资者深入学习和应用。

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八、参考溯源



报告主体内容及推导基于第0-11页,所有重要结论及图表均对应具体页码标注,确保文本与数据源的准确映射。[page::0][page::1][page::2][page::3][page::4][page::5][page::6][page::7][page::8][page::9][page::10][page::11]

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附:报告中关键图表展示





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