`

衍生品量化系列(一):可转债多因子模型初探

创建于 更新于

摘要

本报告系统介绍了可转债的基本概念、条款及其在我国的发展历程,解析了可转债发行流程及定价模型,重点筛选并检验了5个具有代表性的可转债量化因子(修正双低因子、修正转股溢价率、动量_10日、转股纯债溢价率、修正纯债溢价率),基于对称正交化方法构建多因子组合,历史回测显示该组合年化收益13.46%,夏普率1.23,最大回撤14.65%,体现了较好的风险收益特征(见图8)[pidx::0][pidx::5][pidx::8][pidx::11][pidx::18][pidx::19]

速读内容

  • 可转债结合了股权与债权特性,具备转股条款、赎回条款、回售条款及特有的向下修正条款,票面利率通常在0.2%~3%,期限5-6年。[pidx::0][pidx::3][pidx::4]

- 发行流程包括董事会预案、股东大会审批、证监会受理及审核等步骤,整体发行上市平均耗时约285天,其中股东大会至发审委通过环节最久达155天,申购完成至上市最短约25天(图1)。[pidx::5]
  • 可转债价值由纯债价值与内嵌期权价值组成,纯债价值采用未来现金流贴现法计算,期权价值可用Black-Scholes及数值模拟法估算,理论定价模型与实际价格较为吻合。[pidx::5][pidx::6]

- 2017年三项新规促使我国转债市场井喷,转债规模近七年内增长超过十倍,截止2024年7月市值约9025亿元,存续转债531只(图2、图3)。[pidx::7][pidx::8][pidx::9]
  • 选取5个有效因子:修正双低因子、修正转股溢价率、动量_10日、转股纯债溢价率及修正纯债溢价率,采用MAD+Z-score方法标准化并利用对称正交减少因子间相关性。[pidx::9][pidx::10][pidx::11][pidx::15][pidx::16]

- 修正转股溢价率采用反比例函数拟合,修正纯债溢价率采用线性函数更优,动量因子短期表现优于长期,双低因子修正后预测效果更佳(图4-7表2-7)。[pidx::11][pidx::13][pidx::14][pidx::15][pidx::16]
  • 多因子组合回测显示,年化收益13.46%,夏普率1.23,最大回撤14.65%,但2023年后组合受权益市场下行影响收益回撤加大(图8,表11)。[pidx::18][pidx::19]

- 风险提示:研究基于历史数据和模型假设,结果不保证未来表现,投资需谨慎,报告不构成投资建议。[pidx::0][pidx::20]

深度阅读

证券研究报告全面解读分析 ——《衍生品量化系列(一):可转债多因子模型初探》



---

1. 元数据与报告概览


  • 报告标题:《衍生品量化系列(一):可转债多因子模型初探》

- 作者:刘晓杰(分析师)
  • 发布机构:江海证券研究发展部,总量研究组

- 发布日期:2024年8月8日
  • 主题范围:可转换债券(可转债)及其量化分析,涵盖可转债的条款、定价机制、国内市场发展,以及基于多因子的量化选股模型

- 核心论点
- 可转债作为嵌合股权与债权特征的金融工具,有独特条款及定价方法
- 近年来国内可转债市场规模迅速扩大,得益于监管利好与市场成长
- 通过多因子量化模型,选取能有效预测转债收益的几个特色因子进行组合,回测表现良好,具备实用投资参考价值
  • 报告核心结论

- 可转债理论定价由普通纯债价值与内嵌期权价值叠加形成
- 研究识别了5个关键有效因子(修正双低因子、修正转股溢价率、10日动量、转股纯债溢价率、修正纯债溢价率)
- 基于以上因子构建的多因子综合模型,年化收益13.46%,夏普率1.23,最大回撤14.65%,表现稳健
  • 风险声明

- 数据和模型可能存在缺陷
- 报告不构成投资建议,回测结果不代表未来表现
  • 分析师声明

- 具有专业执业资格,独立公正,保证信息合法合规
---

2. 逐节深度解读



2.1 可转债概念与条款(第3-5页)



关键论点:
  • 可转债为允许持有人在特定期间内按照约定条件将债券转换为公司股份的金融工具,兼具股性(期权性质)和债性(固定收益性质),从而实现“进可攻,退可守”的投资效果。

- 主要条款包括:
- 转股条款:规定转股价格不低于股票发行前20个交易日均价;转股生效期为发行结束后6个月起;转股后次日起成为股东。
- 赎回条款:到期赎回(6年或5年期限),以及有条件赎回(连续30个交易日股价≥转股价的130%或未转股余额低于3000万元时赎回权触发)。
- 回售条款:股票价格长期低于转股价70%时,持有人可按面值加利息回售债券。
- 向下修正条款(下修条款):连续30个交易日股价低于转股价80%时,董事会可提出转股价下修,经股东大会通过后实施,但不低于净资产和股票面值。

逻辑与意义:
  • 这些条款设计保护了投资者权益,避免在标的股票大跌时遭受重大损失,同时赋予一定程度的回报灵活性。

- 赎回及回售条款控制了发行人和持有人的权利平衡。
  • 向下修正条款尤其中国特有,体现对投资者的保护,有效控制风险。


2.2 发行流程与定价(第4-6页)



关键论点:
  • 发行流程通常包括董事会预案、股东大会审批、证监会受理及核准、申购、上市等,整体过程平均耗时285天,其中审批阶段占155天,申购至上市仅25天。
  • 可转债的定价公式简化描述为:

\[
P = B + C
\]
其中$P$为可转债价值,$B$为纯债价值(未来现金流贴现计算),$C$为内嵌奇异期权价值(转股、赎回、回售等期权的价值)。
  • 纯债价值$B$与发行人的信用评级及折现率呈反比,信用等级低,折现率高,纯债价值低。
  • 内嵌期权价值$C$以转股看涨期权、赎回看涨期权、回售看跌期权分解计价。

- 期权定价采用方法包括B-S公式、二叉树/三叉树模型、蒙特卡洛模拟等。
- B-S公式因求解欧式期权明显且简便被广泛使用,尽管转股期权属于美式期权,存在一些假设限制。
- 文献研究表明,B-S模型对国内可转债定价误差较小,适用性较好($R^2$范围0.73至0.94)[pidx::3][pidx::4][pidx::5][pidx::6]。

---

2.3 国内市场发展历程(第7-9页)



关键论点:
  • 我国首支可转债发行于1992年,发展初期受法规及市场机制限制。

- 2001年证监会出台系列实施规范文件,促进可转债制度化发展。
  • 然而2017年前,定向增发(定增)对可转债形成挤压,发行规模小,数量少。

- 2017年2、5、7月多项再融资新规及减持新规有效促进可转债发展,包括限制定增规模和周期,优化信用申购规则。
  • 数据显示:

- 定增规模自2017年起持续下降(图2显示同比波动至2024年大幅下跌至-84.3%)
- 可转债发行规模自2017年起快速扩大,截止2024年7月市场规模达9025亿元,存续数量531只,7年增长逾10倍(图3)[pidx::7][pidx::8][pidx::9]

---

2.4 可转债量化因子与检验(第9-17页)



研究背景:
  • 采用2018年1月至2024年7月数据,对余额大于1亿元且近3个月有成交的可转债,调仓频率设21天,使用截面5组分层回测,等权组合,交易成本两边千分之一。


通用步骤:
  • 处理极端值(MAD法,绝对中位差3倍限制),并进行截面Z-Score标准化,缺失值用前值填充。


主要因子及分析:
  1. 修正转股溢价率因子

- 原始转股溢价率定义为转债价格相对于转股价值的溢价。
- 赎回条款导致高平价往往伴随低转股溢价率,存在截面不可比性。
- 通过反比例函数、线性函数、对数函数拟合转股价值和溢价率后,选择拟合优度最佳的反比例函数,将残差作为修正转股溢价率因子(图4及图5)。
- 单因子回测显示该因子负向预测能力显著,但稳定性较弱,平滑处理后单调性增强但有效性降低(表3)。
  1. 修正纯债溢价率因子

- 衡量期权价值相对纯债价值的溢价。
- 同样采用拟合残差作为修正纯债溢价率,拟合形式选择线性函数(图6及图7)。
- 回测显示整体有效性低于转股溢价率因子,原始因子预测性较好(表4)。
  1. 转股纯债溢价率因子

- 衡量股性与债性的平衡,数值>0.2偏股性强,位于[-0.2,0.2]较均衡,小于-0.2偏债性强。
- 回测结果表明,偏债性转债表现更优,为负向预测因子,年化收益9.26%,夏普率1.10(表5)。
  1. 转债双低因子

- 经典组合因子:低转股溢价率+低转债价格,表征股性强且债底保护好。
- 经典因子近年来表现较差,存在正向预测反转,稳定性也不佳。
- 修正后的双低因子(标准化版)显示预测性和稳定性提升,Rank IC均值-5.43%,单调性0.84(表6)。
  1. 转债动量因子

- 基于“强者恒强、弱者恒弱”理念构建。
- 短期动量(10日)表现优于长期动量,多体现为反转效应,10日动量预测有效性最高(表7)。

---

2.5 多因子组合构建与回测(第17-19页)



方法论:
  • 选取上述表现较优5个因子(修正双低、修正转股溢价率、转债动量10日、转股纯债溢价率、修正纯债溢价率)。

- 对因子进行对称正交化处理,以减少相关性对组合的影响,保持信息最大化。
  • 采用等权合成形成综合因子,并每日挑选综合因子值最小的20%可转债组成投资组合。


回测结果:
  • 全样本期表现良好,年化收益率13.46%,夏普率1.23,最大回撤14.65%。

- 2023年以来组合进入横盘震荡期,回撤风险加大,原因主要为权益市场整体震荡影响。(图8,表11)[pidx::17][pidx::18]

---

2.6 总结(第19页)


  • 可转债结合了股权与债权特征,条款完备,市场成熟度提升明显。

- 国内可转债市场自2017年监管利好后规模显著增长,近7年增幅逾十倍。
  • 报告从多因子角度分析可转债特征因子,筛选修正双低因子、修正转股溢价率、动量10日等5个有效因子。

- 建立综合多因子模型,在过去近7年市场数据中取得较优表现,具备较好的投资应用潜力。
  • 近期市场受宏观和权益波动影响,组合表现有所回撤,风险提示依然存在。


---

2.7 风险提示(第20页)


  • 说明数据完整性与准确性可能存在风险。

- 模型和策略仅供研究参考,不构成投资建议。
  • 回测结果依赖历史数据,未来可能失效。

- 强调合规使用及独立判断。

---

3. 图表深度解读



图1:可转债发行上市流程(第5页)


  • 描述:图示从预案公告至上市阶段的具体时间节点及平均耗时。

- 解读
- 发行过程耗时主要集中在股东大会公告至发审委通过,平均155天,此阶段为审批瓶颈。
- 申购日结束到上市耗时最短,约25天。
  • 意义:反映监管流程的时间分布,为发行效率及市场节奏研究提供参考。

- 数据源:Wind,江海证券研究(统计2018-2024年7月数据)。

---

图2:A股定向增发年度变动(第8页)


  • 描述:柱状图显示每年的定向增发金额,折线图为同比变动率。

- 解读
- 2017年定增金额达峰值近1.7万亿,同比激增153%。此后整体下滑趋势明显,2024同比跌幅达-84.3%。
- 反映监管新规抑制定增规模,释放融资需求腾出空间。
  • 意义:确认了定增与可转债的替代效应,背景背景解释了可转债崛起的制度基础。


---

图3:可转债发行年度变动(第9页)


  • 描述:灰色面积表示年度发行规模(亿元),蓝色线表示年内发行数量。

- 解读
- 发行数量与规模2017年后明显上升,2018年起快速增长。
- 2024年发行接近峰值,超9000亿规模,数量超500只。
  • 意义:实际数据佐证发行环境改善和市场扩张趋势,契合政策与市场双驱动。


---

图4:修正转股溢价率不同函数拟合优度(第11页)


  • 描述:三条曲线比较反比例、线性、对数函数拟合优度随时间变化。

- 解读:反比例函数拟合优度最高,始终临近1,优于对数和线性函数。
  • 意义:反比例拟合更适合修正转股溢价率因子,提升因子标准化的有效性。


---

图5:2024-07-05修正转股溢价率拟合散点图(第12页)


  • 描述:散点表示实际转股溢价率,红线为拟合曲线。

- 解读:拟合曲线基本抓住数据主趋势,散点大多围绕曲线波动。
  • 意义:强拟合效果支持采用反比例拟合修正转股溢价率因子。


---

图6:修正纯债溢价率拟合优度(第13页)


  • 描述:反比例、线性、对数函数拟合优度对比曲线。

- 解读:线性函数拟合优度最高,长期维持较高水平。
  • 意义:线性拟合适宜用于修正纯债溢价率因子,提高纯债因子准确性。


---

图7:2024-07-05修正纯债溢价率拟合效果(第14页)


  • 描述:实际纯债溢价率散点与线性拟合曲线对比。

- 解读:拟合曲线能较好反映整体数据趋势和波动,支持线性修正方法。

---

图8:多因子组合回测净值与回撤(第18页)


  • 描述:深蓝色线为多因子组合净值,灰色区域为对应最大回撤(右轴)。

- 解读:净值曲线呈稳步上升趋势,年化达13.46%;2023年起横盘,伴随回撤升高。
  • 意义:多因子策略在历史上表现有效但受2023年权益市场震荡影响较大,提示风险管理必要性。


---

4. 估值分析


  • 本报告主要提及可转债的理论定价模型,采用经典的“债券价值+期权价值”框架。

- 纯债价值以未来现金流贴现法计算,核心参数为面值、票面利率、折现率,其中折现率对应公司信用等级,信用等级低导致纯债价值下降。
  • 期权价值分拆为转股看涨期权、赎回看涨期权、回售看跌期权,采用Black-Scholes公式、数值树模型及蒙特卡洛模拟等定价技术。

- 报告指出尽管B-S模型严格意义不完全适用美式期权,实证表明其定价误差较小,$R^2$在0.73-0.94之间,适合作为估值工具。
  • 定价模型未深入展开,但为后续研究留有空间。整体估值框架严谨且符合国际主流思路。


---

5. 风险因素评估


  • 数据风险:可能存在数据缺失、错误、滞后等。

- 模型风险:模型存在简化和假设限制,特别是B-S模型对美式期权的应用,可能带来估值偏差。
  • 策略风险:量化策略仅基于历史公开数据,未来市场变化导致策略失效风险。

- 市场风险:可转债价格受到正股价格、市场环境影响较大,特别是权益市场波动。
  • 监管风险:政策调整可能影响可转债发行与交易环境。

- 报告没有详述缓解措施,但强调该报告仅供参考,需投资者结合自身判断。

---

6. 审慎视角与细节


  • 模型局限:采用Black-Scholes公式对美式期权的松化假设虽然实证支持一定有效性,但理论上有局限;未来应结合蒙特卡洛等数值方法细化定价。

- 因子稳定性问题:部分因子(如修正转股溢价率)虽然有效,但回测中稳定性不算高;需要关注市场状态变换对因子表现的影响。
  • 经典双低因子的反转趋势展现了市场动态变化对传统投资哲学的冲击,验证了修正因子的必要。

- 市场环境影响:组合2023年后表现横盘,回撤放大,表明量化模型在高波动环境下面临挑战。
  • 计量方法严谨,且数据来源公开透明,保证研究的可信度。


---

7. 结论性综合



本报告系统解构了可转债作为嵌合股权与债权特质的创新金融工具,从条款、定价、发行流程及国内发展演进角度进行深入剖析,直至量化因子构建和回测。具体总结如下:
  • 可转债的核心属性:具备转股权利,结合债券固定收益和股票潜在收益双重特征。设计的条款(转股、赎回、回售及向下修正)保障了投资者权益并控制发行人风险。

- 发行与定价逻辑:发行周期冗长,监管审批为核心瓶颈。定价模型基于债券价值叠加期权价值,采用贴现现金流及Black-Scholes等多种期权定价方法,实证研究支持其适用性。
  • 国内市场爆发式增长:自2017年多项监管利好推动定增规模下降,释放了巨大的可转债融资需求,市场规模7年内增十余倍,存续数量显著增加。

- 量化因子研究:筛选出修正双低因子等5个因子,充分反映股性和债性,综合多因子模型回测表现优异,年化收益逾13%,夏普率达1.23,最大回撤控制在合理区间。
  • 回测与风险:组合自2023年后进入震荡,受权益市场影响延迟反映风险,提示投资者需关注环境变化带来的周期性影响。

- 宏观应用价值:报告不仅提供了理论基石,还展现了实用的量化选股策略框架,对市场参与者理解和把握可转债投资机会具有明确指导意义。

最终,该报告呈现了完整严密的衍生品量化研究路径,立足金融工程视角,结合国内资本市场特征,具有较高的学术和实务参考价值,特别适合从事量化投资及衍生品研究的专业人士深入研读与实践应用。[pidx::0][pidx::1][pidx::3][pidx::4][pidx::5][pidx::6][pidx::7][pidx::8][pidx::9][pidx::10][pidx::11][pidx::12][pidx::13][pidx::14][pidx::15][pidx::16][pidx::17][pidx::18][pidx::19][pidx::20]

---

备注:报告所有引用数据均来源于Wind、聚宽(Joinquant)、证监会及江海证券研究发展部,模型构建基于2024年7月前的最新数据,符合公开信息披露标准。报告结构清晰,涵盖条款解析、制度演进、量价因子建模、实证回测与风险提示,展示出较强的逻辑连贯性与专业深度。

报告