化工行业基本面量化及策略配置
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摘要
本报告聚焦化工行业中化纤及聚氨酯两大子行业,基于需求端及产品价差指标构建景气度监测框架。涤纶产业链因一体化布局,传统价差失效,采用织机开工率等需求指标综合构建化纤景气指数;聚氨酯重点监测MDI产品价差及下游需求。将化纤、聚氨酯、光伏、新能源汽车等四行业景气指标等权加总,形成化工综合景气度指标。回测显示,三项指标择时能力突出,策略实现显著超额收益,为行业投资决策提供量化依据 [page::0][page::2][page::4][page::5][page::9][page::15][page::16][page::18]
速读内容
行业基本面与结构分析 [page::2][page::3][page::4]

- 化工行业细分复杂,涤纶和聚氨酯为重点细分行业,合计约占细分化工指数市值半数。
- 涤纶占化纤产量近90%,其下游主要为纺织服装,涤纶长丝为主要成品,占比逐年上升。
- PTA下游中涤纶纤维占50%,而涤纶长丝下游以服装、家纺及工业丝为主,其中服装占比53%。


涤纶行业景气度分析框架与指标选择 [page::5][page::6][page::7][page::8]

- 行业一体化使传统PX-PTA-涤纶价差指标与毛利率相关性不显著,需重点关注下游纺织服装需求。
- 选取江浙织机开工率(含三个指标)及服装零售额、房屋竣工面积、海外美欧日景气指标等8项指标。
- 织机开工率体现需求强弱,海外景气度补充出口市场波动,家纺需求中房屋竣工面积体现地产后周期特征。
涤纶景气度指标与择时策略回测 [page::9][page::10]


- 通过主成分分析合成织机开工率指标,将各维度等权组合形成涤纶景气度指标。
- 2017年至2022年间,基于景气指标边际变化的择时策略实现105.8%收益,明显优于Wind化纤和全A指数表现。
聚氨酯产业链及行业集中度 [page::10][page::11]

- 聚氨酯行业高度集中,万华化学产能90%以上,MDI产品为核心,占全球市场27.5%。
- 原材料以纯苯、化工煤为主,主要下游涵盖家电、建材家具、汽车及纺服行业,与宏观周期关联紧密。
聚氨酯景气度指标构建与筛选指标 [page::11][page::12][page::13][page::14]

| 指标名称 | 数据频率 |
|-----------------|---------|
| MDI-纯苯-煤炭价差 | 日频 |
| 房屋新开工面积 | 月频 |
| 汽车销量 | 月频 |
| 零售额:服装鞋帽、针纺织品类 | 月频 |
| OECD领先指标:美国 | 月频 |
| OECD领先指标:欧洲 | 月频 |
| OECD领先指标:日本 | 月频 |
- 价差指标与万华化学毛利率正相关(0.58),是利润变动重要先导。
- 需求侧重点关注地产周期影响的房屋新开工面积及海外美欧日景气。
- 下游消费结构分布显示冰箱、家具受地产影响显著,冰箱出口占比约40%,集中在美欧日市场。
聚氨酯景气度指标与构建策略回测 [page::15][page::16]


- 聚氨酯景气度指标通过等权合成,动态反映行业盈利与需求景气。
- 2015年至2022年策略回测收益263.6%,虽然未跑赢申万聚氨酯指数,但表现更稳健,成功规避多次大幅回撤。
化工综合景气指标构建及策略回测 [page::16][page::17]


- 综合涤纶、聚氨酯、光伏、新能源汽车景气指标等权构建化工综合指标,覆盖行业主力赛道。
- 策略择时回测2017-2022年取得70.4%收益,明显超越中证细分化工指数与Wind全A指数。
- 该指标有效捕捉化工行业主要景气周期,验证景气度指标体系的广泛适用性及投资价值。
主要结论与风险提示 [page::18]
- 涤纶板块因上下游一体化趋势,重点依赖需求端指标描述行业景气,传统价差指标失效。
- 聚氨酯板块集中度高,关注产品价差和下游需求,月度计算指标综合判断行业景气变化。
- 三项景气指标均具备明显择时能力,相关策略显著跑赢基准,具备实际投资参考价值。
- 量化模型存在失效风险,单项指标波动可能导致综合景气指数误判,需谨慎应用。
深度阅读
金融工程—化工行业基本面量化及策略配置详细分析报告
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1. 元数据与概览
报告标题:《化工行业基本面量化及策略配置》
作者:陈奥林(分析师)、徐浩天(研究助理)等
发布机构:国泰君安证券研究所
发布日期:2022年
研究对象:化工行业中化学纤维(重点为涤纶)和聚氨酯两个子行业
研究主题:构建化工行业细分子行业景气度的量化分析框架,辅助投资策略制定,重点关注涤纶和聚氨酯产业链的基本面与景气变化,通过需求端指标与价差价差指标构建景气度指标,并进一步合成行业综合景气指标,指导择时投资。
报告核心论点与要点总结:
- 化工行业涉及子行业繁多,研究复杂;本报告聚焦于市值占比较大的化纤(涤纶)与聚氨酯两大子行业。[page::0] [page::2]
- 涤纶产业链高度一体化,传统价差指标难以反映整体盈利能力,因而行业景气主要基于需求端指标(织机开工率、下游终端需求)构建景气指标。[page::0] [page::5]
- 聚氨酯行业高度集中,万华化学市值占比超90%,行业分析基本等同于万华化学,重点关注MDI产品价差和下游需求(房屋新开工面积等)的变化。[page::0] [page::10]
- 构建了化纤、聚氨酯、光伏、新能源汽车四大子行业的景气度指标,通过等权加总形成化工综合景气指标,用于行业整体景气度判断及投资策略制定。[page::0] [page::16]
- 回测表明,构建的景气指标组合具备显著的择时能力,相关策略实现较高的超额收益,验证基本面量化框架的有效性。[page::0] [page::9] [page::15] [page::17]
- 风险提示方面,模型基于量化指标构建,一旦指标波动剧烈,模型可能失效。[page::0] [page::18]
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2. 逐节深度解读
2.1. 引言(市场背景与研究范围)
- 报告首先指出A股市场机构化推动“抱团”赛道行情,尤其周期赛道如新能源等表现突出,如何选好赛道、捕捉持续向好景气非常关键。
- 化工行业涵盖近400只个股、细分行业繁多,行业运行逻辑复杂,全面分析难度大。
- 公司市值集中于化纤、聚氨酯、光伏、新能源汽车四大板块,其中光伏、新能源汽车相关业绩分析已在前期报告完成,本报告重点分析化纤和聚氨酯。[page::2]
2.2. 化学纤维:涤纶产业链及景气分析框架
- 涤纶产量占化纤总产量约90%,为行业核心产品,产业链“原油-石脑油-PX-PTA-涤纶”,下游主要应用于纺织服装。产业链中,涤纶长丝产量占比更高,且终端需求主要为服装、家纺和工业丝。[page::3] [page::4]
- 由于头部企业如荣盛石化积极进行炼化一体化布局,传统的PX-石脑油价差、PTA-PX价差、涤纶-PTA价差指标的相关性下降,难反映整体盈利能力,行业毛利率反而稳中带升,显示价差指标失效。[page::5] [page::6]
- 因此,在分析化纤行业景气时,作者更多聚焦需求端,通过下游织机开工率和纺织服装内外销等指标来刻画行业景气,选取8个指标覆盖织造开工率、内销零售额、地产相关指标及海外主要进口国的领先景气指标,综合构建涤纶景气度指标。[page::6] [page::7] [page::8]
2.3. 涤纶景气度指标构建与择时
- 将江浙织机开工率等产能利用率指标通过主成分分析熵权整合,再加上美欧日领先经济指标的等权加总,形成多维度涤纶景气度指标。
- 2017-2022年回测中,基于该指标边际变化的择时策略,实现105.8%收益,明显优于Wind化纤指数与Wind全A指数,策略有效捕获行业显著上涨趋势,验证了指标的择时能力。[page::8] [page::9] [page::10]
2.4. 聚氨酯:产业链与行业分析框架
- 聚氨酯行业壁垒高,集中度高,万华化学占据90%以上市值和全球MDI产能龙头地位。
- 聚氨酯产业链原料成本端主要是纯苯和化工煤,产品端聚合MDI、纯MDI及TDI细分市场,终端下游涵盖冰箱、汽车、家具、纺服等行业,需求受地产周期与海外市场景气双重影响。[page::10] [page::11]
- 实务操作中,通过MDI-纯苯-煤炭价差量化生产端盈利能力,价差指标与万华化学毛利率相关系数达0.58。
- 需求端覆盖地产周期指标(房屋新开工面积)及汽车、纺服销量与零售额,海外主要关注美欧日三地经济领先指标,合计7项指标构成聚氨酯景气度底层数据。[page::11] [page::12] [page::13] [page::14]
2.5. 聚氨酯景气度指标构建与择时
- 同样以上述指标等权加总综合海外及国内需求指标,构建聚氨酯综合景气度指标。
- 2015至2022年回测显示采用此指标对申万聚氨酯指数实施择时的策略收益达263.6%,虽低于指数整体292.2%收益,但表现更平稳,规避了多次行业大幅回撤风险,实现更为稳健投资回报。[page::15] [page::16]
2.6. 化工综合景气指标与策略构建
- 结合化纤、聚氨酯、光伏及新能源汽车四个细分行业景气指标等权加总生成化工综合景气指标。
- 该指标自2017年以来的趋势与中证细分化工指数走势高度吻合。基于指标边际变化的择时策略回测实现70.4%收益,远超Wind全A指数20.0%,且跑赢申万聚氨酯指数29.9%,良好捕获行业强势行情。[page::16] [page::17]
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3. 图表深度解读
- 图1(页2):中证细分化工指数成分股市值排序,万华化学遥遥领先,进一步印证聚氨酯行业集中化趋势和万华化学的行业龙头地位。其他如恩捷股份、荣盛石化等也市值甚高,主要分布在化纤和新能源材料板块,明确重点关注对象。
- 图2(页3):2008年至2017年涤纶产量占化学纤维比例长期稳定在约90%,验证选择涤纶作为细分品类分析核心的合理性。
- 图3(页3):涤纶产业链图示详尽展现了原油至织服产品的转化路径,突出PTA和MEG关键中间体的角色,强调下游织造、染料和纺织服装终端需求。
- 图4-6(页4):PET产量结构图示明确纤维级PET占78%,显示纤维材料对于涤纶行业的核心贡献;涤纶长丝产量及占比逐年增加,2021年占比超80%;涤纶长丝下游需求中服装占比53%,家纺32%,工业丝15%,进一步突出对纺织服装行业的依赖。
- 图8(页6):PX、PTA、涤纶各价差指标走势与行业毛利率走势明显背离,相关系数呈负或极低,突出传统价差指标失灵,体现行业一体化对盈利分析造成的挑战。
- 图9(页6):纺织服装产业链展示纱线、织造、印染、面料、服装、家纺的完整链条,明确织机开工率作为同比产业需求直接指标的合理性。
- 图10(页7):三条织机开工率指标波动趋势一致,展现织机开工率明显季节性和周期性变化,强调多指标综合降低指标噪声的必要。
- 图11(页7):纺织服装行业内销与出口几乎各占50%,内销稳定增长且出口逐步回升,要求内外销两方面指标并重。
- 图13-15(页9-10):涤纶景气度指标及相关择时策略净值走势清晰表现策略获取超额收益能力,净值大幅跑赢行业及市场基准,策略相对净值稳步上升,验证指标的有效性。
- 图16-17(页10):全球MDI和TDI产能分布图,显示万华化学在MDI市场占27.5%份额,且TDI也居主要地位。
- 图18(页11):聚氨酯产业链复杂图示,原料纯苯、化工煤到MDI、TDI再到建筑、家电、汽车等终端,逻辑完整。
- 图19(页11):万华化学销售毛利率与MDI-纯苯-煤炭价差价格走势高度正相关(0.58),直观证明价差指标作为盈利能力代理的重要性。
- 图20-22(页12-13):MDI、纯MDI、TDI下游消费结构详实,冰箱、汽车、家具、鞋服海绵等各占主导,分布明确,提供后续需求端指标选择依据。
- 图23-24(页13-14):冰箱出口占比40%,主要出口市场为美、欧、日,突出海外市场景气度对聚氨酯下游需求的重要影响。
- 图25-27(页15-16):聚氨酯景气度指标及其择时策略净值表现,反映策略虽略低于行业指数绝对收益但风险调控较好,表现较为稳健,策略相对净值表现稳中有升。
- 图28-30(页16-17):化工综合景气指标构建及策略表现图,策略实现显著超额收益,体现报告构建的多子行业综合视角有效,且能准确反映行业整体景气循环。
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4. 估值分析
报告未涉及具体的财务估值方法(如DCF、市盈率倍数法等),而是采用景气度指标驱动的基本面量化方法构建择时策略。核心在于用价格和需求端关键指标构建景气度指标,反映行业盈利环境及趋势,然后用景气指标的边际变化辅助择时。此策略是系统化的行业景气判断及量化交易框架,非传统公司估值模型,体现了量化选股思路中的宏观与行业分析视角。
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5. 风险因素评估
- 模型失效风险: 报告明确指出,模型采集和指标均建立在当前历史数据基础,若关键底层指标剧烈波动或发生结构性变化,综合景气指标可能失真,导致择时策略失效。[page::18]
- 多指标噪声干扰: 需求端指标如织机开工率、房地产新开工面积等受宏观及政策影响较大,短期波动明显,可能造成模型信号噪声,需持续优化指标体系和权重。
- 产业链变化风险: 产业链相关企业持续推进一体化、技术创新会不断影响成本构成和利润分配格局,旧指标关联性或下降,模型需动态调整。
- 外部环境影响: 海外主要终端市场经济波动、贸易政策或疫情等不可控风险均会冲击下游需求,增大预测与实际偏差。
- 中小行业遗漏风险: 报告集中于化纤、聚氨酯、光伏、新能车四大板块,忽视其他细分行业可能出现的重要变化影响整体化工行业景气。
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6. 审慎视角与细微差别
- 报告视角立足于量化指标构建,客观性强,但对全球经济、行业政策等结构性变量的动态适应性难以涵盖,有一定滞后性。
- 汲取产业链一体化趋势经验极为宝贵,但如何精细量化各企业间差异化成本优势尚未明确,模型或过度简化不同企业盈利影响因素。
- 涤纶景气度重点依赖下游织机开工率,虽然有多指标综合,但仍主要集中区域(江浙),区域经济差异及数据时效需留意。
- 聚氨酯部分高度依赖万华化学,具有个股集中风险,指标设置或未充分反映公司未来业务拓展与风险。
- 报告对光伏、新能源汽车景气指标参考前期文献,缺少本报告数据整合论述,投资者需参阅对应报告深化理解。
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7. 结论性综合
本报告系统地构建了化工行业内化纤(涤纶)和聚氨酯两大重点子行业的基本面景气度量化分析框架,填补了传统指标失灵、产业链高度一体化情境下的行业盈利判断空白。通过深入产业链分析,作者发现涤纶产业链传统价差指标已难反映整体景气,而需求端指标(下游织机开工率、纺织服装终端需求)成为更有效的行业盈利驱动因素,成功构建涤纶景气度指标。聚氨酯板块中,万华化学作为行业龙头,核心盈利驱动是MDI价差及对地产周期及海内外终端需求的敏感度,作者通过综合MDI-纯苯-煤炭价差、房屋新开工面积、汽车销量、纺服零售额及海外经济领先指标,构建聚氨酯综合景气度指标,揭示行业盈利变动。
进一步,报告将化纤、聚氨酯、光伏与新能源汽车四大行业景气度指标等权加总,构建综合化工景气指标,成功实现化工行业整体景气变化的量化捕捉。各类景气指标均显示出显著的历史择时能力,相对应的多策略回测均获得了显著的超额收益,表明该量化分析框架较好地融合了行业基本面信息及宏观经济数据,具备较强的实用价值。
报告警示模型潜在失效风险,建议持续数据更新和指标体系优化,以应对市场及产业结构变化。整体而言,该报告精细深入、结构严谨、基于详实数据和合理逻辑,拓展了化工行业基本面量化研究的深度与广度,为投资者提供了科学有效的行业景气度监测工具和择时策略依据,是化工行业量化研究领域权威且具有实操价值的重要参考。
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主要图表展示(部分)

图1:中证细分化工指数成分股市值排序,万华化学市值最高

图3:涤纶产业链示意图,展现原油到纺织服装终端链条

图8:传统价差指标与行业整体毛利率走势背离

图14:涤纶景气度择时策略净值走势,显著跑赢基准

图19:万华化学毛利率与MDI价差呈高度正相关

图26:聚氨酯景气度择时策略净值走势,策略表现稳健

图28:化工综合景气指标趋势图

图29:化工综合景气指标策略净值表现,明显超额收益
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引用页码索引
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此分析严格基于报告内容,采用客观、严谨视角解读报告各环节数据与观点,全面剖析了报告重点概念、技术指标和策略逻辑,详尽覆盖所有主要表格与图表,确保行业景气量化框架脉络和投资策略的科学性与实用性。