The Negative Drift of a Limit Order Fill
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摘要
本报告揭示了传统市场做市模型中对限价单成交假设的偏差,首次系统证明了限价单成交伴随的负向价格漂移现象(即负漂移),该负漂移源自限价单成交必然与对手方的不利价格变动相关联,显著拖累做市商盈亏表现。通过构建离散市场模型并利用10年期美国国债期货数据的实盘仿真验证,结果表明负漂移是市场微观结构中不可忽视的成本因素,且传统文献中过于乐观的成交率假设导致模拟策略高估盈利能力。基于理论推导及高级仿真数据,还提出了更贴近真实市场的限价单成交模拟方法,为量化策略回测提供了更为准确的基础[page::0][page::4][page::12][page::17][page::21][page::25]
速读内容
- 市场机制及传统假设介绍 [page::0][page::1][page::5]:
- 限价单通过撮合机制增加市场流动性,传统模型通常假设限价单随机且低成本被成交,价格过程连续。
- 实际市场价格以一跳(tick)为单位离散跳变,限价单成交往往与价格的不利跳变(买单成交伴随价格下跌,卖单成交伴随价格上涨)同时出现,导致负漂移现象。
- 离散市场模型构建与理论证明 [page::7][page::8][page::10][page::11]:
- 模型设定三个事件:价格上升(U)、不变(M)、下降(D),并对成交概率进行条件分析。
- 在不利价格变动(D)时,限价单成交率为100%;在其他情况下,用伯努利概率Rf衡量成交可能。
- 数学推导证明,限价买单成交后价格的期望变动为负,即存在负漂移,且该结论也适用于基于马尔可夫链的广义复合霍克斯过程(GCHP)模型。
- 实盘仿真及数据验证 [page::12][page::14][page::15][page::16][page::17]:
- 使用Trading Technologies(TT)平台仿真10年期美国国债期货市场的简单市场做市策略。
- 实际数据中限价单成交后买单板块价格出现显著下跌、卖单则上涨,负漂移均值约为-0.0065,接近单跳点的一半(0.0078)。
- 约三分之一订单未成交,价格朝非有利方向移动,需调价应对,反驳了传统文献对成本的低估。


- 离散模型参数校准与量化填充率计算 [page::18][page::19]:
| 统计量 | 数值 |
|----------|------------|
| P(U) | 0.0173 |
| P(D) | 0.0173 |
| P(M) | 0.965 |
| Rf | 0.018 |
| P(f|D) | 0.99 |
- 实证数据验证Rf远低于1,且在对手方不利价格变动时填充概率近乎100%。
- 理论计算的负漂移与实测负漂移数据高度吻合,模型有效。
- 限价单成交模拟方法改进与回测对比 [page::20][page::21][page::22][page::23][page::24]:
- 三种回测方法比较:
1. 100%成交假设;
2. 指数分布成交等待时间;
3. 本文提出方法,将不利价格变动视为100%成交,其他情况伯努利成交。
- 指数分布假设与真实分布差距较大,呈现重尾特征,成交时间分布拟合不足。
- 本文方法在成交数、成交率和盈亏表现上最接近实盘实时仿真,对负漂移的准确模拟提升了回测的可靠性。


- 结论与展望 [page::25][page::26][page::27]:
- 负漂移是现实市场机制的必然表现,传统做市模型大多忽视了此点,导致策略预期过于乐观。
- 建议将负漂移模型作为高频交易和市场做市策略评价的默认基准。
- 未来可引入更复杂的填充过程(如霍克斯过程)及短期alpha信号来缓解负漂移影响,但负漂移成本仍难以完全消除。
深度阅读
研究报告详尽分析:《The Negative Drift of a Limit Order Fill》
作者:Timothy DeLise
发布机构:蒙特利尔大学数学与统计系
发布日期:2024年1月
主题:市场微观结构、限价单执行动态及高频交易模型探讨
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1. 元数据与报告概览
本报告题为《The Negative Drift of a Limit Order Fill》,由蒙特利尔大学数学与统计系的Timothy DeLise于2024年1月发布,聚焦于高频金融交易中限价单执行的微观动态。主题具体围绕市场做市商(Market Making)策略中的限价单填充(limit order fills)过程,揭示传统市场微观结构模型中对限价单成交时机与价格变动关联的误判。
报告核心论点强调:现有文献多假设限价单执行为低成本、随机填充,而现实市场中限价单的填充往往伴随着不利的价格变动(adverse price movement),即所谓的“负漂移(negative drift)”。作者不仅提出此概念,还通过数学模型证明并辅以美国10年期国债期货的实证模拟予以验证,表明模型需要纳入该负漂移对市场做市策略收益的实质影响。该研究挑战现有主流模型的乐观假设,并提出更贴近现实市场的模拟方法。
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2. 逐节深度解读
2.1 摘要与引言(第0-1页)
报告开篇介绍了市场做市定义和限价单、市场单两种基本交易指令形式,以及限价单薄(Limit Order Book, LOB)在撮合买卖中的作用(第0页)。限价单增加市场流动性,市场单去除流动性,从价格排序和买卖最大最优价原则(best bid/ask)阐述市场价格发现机制(第1页)。引言指出:交易价格受限于最小价格变动单位——ticks,举例10年期国债期货的tick为1/64。说明市场单以最佳可得价格立即成交,承担约0.5 tick的滑点成本,但限价单填充成本更难评估,因为需等待匹配单出现(第1页)。
作者进一步质疑传统假设,即价格连续且限价单以随机概率填充,凸显价格实际上以ticks跳变,且价格反方向移动时必然导致对手盘限价单被填充(第2页)。该事实在现有文献中被忽略,造成模型与真实市场脱节。
2.2 相关研究文献述评(第3-6页)
本节解析了三篇主要文献中的关键假设缺陷:
- Cartea等(2015, 2018)所设模型中,价格过程被假定为连续,限价单以恒定概率或以指数分布时间填充,且价格移动独立于限价单成交,效率过于乐观,无法反映实际因价格跳动导致的限价单被动成交问题(第5-6页)。
- Zhang等(2019)提出利用深度学习预测价格短期方向进行交易模拟的假设,认为限价单成交时保存交易成本(±0.5 tick),但实际限价单成交率依赖于价格移动方向,负漂移效应在他们假设中同样缺失(第6页)。
- Avellaneda和Stoikov(2008)基于Poisson过程进行限价单填充建模,忽略价格跳变及不对称成交问题,导致预测偏差(第6页)。
综述指出,现有市场做市模型未能包含“价格移动驱动下限价单成交”的核心机制,导致模拟结果普遍过于乐观。
2.3 离散市场模型与负漂移理论证明(第7-11页)
作者自创一个简化离散时价格模型(tick为单位、时间离散),设定价格跳动可为上升(U)、停滞(M)、下降(D)三类,且假设:
- 对于涨价(U)和不动(M)状态,限价单以概率$Rf<1$被成交;
- 对于跌价(D)状态,限价单必定成交(概率1)。
数学推导显示,在买入限价单被成交时刻条件下,价格变化的期望(价格漂移)为
$$
\mathbf{E}[dt | f] = \frac{Rf P(U) - P(D)}{P(f)}
$$
在实际交易中,$Rf \ll 1$,且上下跳概率基本相等,故条件期望小于零,说明买入限价单成交时,价格趋势多为下跌,即负漂移现象(第8-9页)。
此外,该结论对广义复合Hawkes过程(GCHP)同样适用,标志市场价的涨跌遵循马尔可夫链,填充概率设置同样导致填单附带价格负漂移(第10-11页)。
2.4 实盘TT模拟验证(第12-17页)
采用Trading Technologies(TT)平台进行美国10年期国债期货市场实盘模拟,策略为最基础的双边挂单做市,每次仓位限定为±1手,维持市值中性。通过记录订单添加、成交及撤销事件,捕捉限价单成交前后价格动态(第13页)。
数据展示(图3)表明真实市场价格变化频繁跳跃且为离散跳动模式,与离散模型极为相似(第14页)。
案例分析(图4)直观展示了买单成交时价格显著下移(价格不利变动)现象,确认负漂移实证特征;而非成交订单往往因价格朝有利方向移动而放弃(第15-16页)。统计汇总表明:
- 买单成交后价格平均负漂移约-0.0065,约为0.5 tick(0.015625)的半数;
- 卖单成交后价格相反方向漂移正向;
- 约三分之一订单未成交,落实了价格远离订单而需重新调价的风险(第15页);
- 这种负漂移规模及概率与理想市场做市者“零滑点”预期显著违背。
图5数据展示买单成交后价格显著下跌,卖单则相反,随机时点无趋势,进一步验证负漂移真实存在。
2.5 模型参数估计与离散模型校准(第18-19页)
作者将TT模拟数据重采样至1秒间隔,计算:
- 上跳概率$P(U)=0.0173$;
- 下跳概率$P(D)=0.0173$;
- 静止概率$P(M)=0.965$;
- 非不利事件填充率$Rf=0.018$;
- 不利事件填充率$P(f|D)=0.99$。
将上述参数代入推导式计算得到理论负漂移约-0.48 tick,实测负漂移约-0.45 tick,模型与实测吻合良好,说明模型准确反映市场行为(表1、表2,第18-19页)。
2.6 更真实的限价单填充模拟方法(第19-22页)
提出三种市场做市的限价订单填充仿真方法,基于TT实盘模拟作为基准:
- 极端乐观的100%市场订单填充假设(技法1);
2. 常见的指数分布填充时间模型(技法2);
- 本文提出的基于负漂移及Bernoulli填充率的综合模拟(技法3)。
通过对2023年11月30日10年期国债期货大样本回测,发现:
- 技法1因填充率过高,订单数量远超真实,利润大幅偏离基准且虚高(表5,图7);
- 技法2指数分布假设不匹配真实订单填充时间分布(见图6,实际填充时间表现为重尾分布),回测填充率偏低,利润偏离真实表现(第21-22页);
- 技法3兼顾负漂移和实际填充概率,最大程度逼近真实填充率(65%对比60%)和收益路径,证明其优越性(第21-22页)。
2.7 讨论与结论(第22-26页)
报告总结指出:
- 负漂移是限价单实际市场成交的重要成本,与传统认为限价单“免费”获得交易成本减免有根本矛盾;
- 该现象在数学模型与实证模拟中均得到验证,是市场做市策略建模不可回避的真实细节;
- 尽管有投资者会尝试利用短期alpha信号规避负漂移,但现实中信号准确率有限,负漂移依然显著;
- 作者建议采用广义复合Hawkes过程等更具现实主义的模型替代简单Bernoulli或指数填充假设以改进回测和策略设计;但因Hawkes过程渐进会趋于连续扩散过程,也存在局限;
- 报告倡导基于离散市场跳变和负漂移的基础方法,作为高频限价单交易模型的基石,可极大提升仿真及策略效果可信度;
此报告填补了市场微观结构文献中对限价单填充负漂移缺失的空白,并为高频交易策略的风险管理和回测框架提出了具体可行的改进方向。
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3. 图表深度解读
- 图1(第2页)
展示了2023年12月12日美国10年期国债期货的限价单薄快照。价格轴上红色(卖单)和绿色(买单)分别表示mid price上下10个价格层的挂单量。该图帮助理解限价单在价格格点上的分布及流动性结构,暗示订单簿反映价格离散跳变的基础(第2页)。

- 图2(第9页)
左上至右上分别展示价格向上跳、持平、向下跳的离散模型三种状态示意,附带对应买卖最佳价和mid price变化;底部主图是以$P(U)=P(D)=0.017$,$P(M)=0.976$参数,模拟1000个离散步长的价格路径,与现实价格路径高度相似。该图视觉刻画了离散价格跳变模型的真实性(第9页)。

- 图3(第14页)
TT实盘数据截取的首5000笔订单薄事件,显示价格及买卖最佳价的跳动。其模式与离散模型数据极为接近,验证模型假设实际可行(第14页)。

- 图4(第16页)
四个单笔订单全生命周期价格变动示例。
- 顶左:买单被执行时伴随mid price下跌,表明市场逆风成交(负漂移);
- 顶右:卖单被撤销,因价格变动导致不被成交;
- 底部两个订单:有效成交且无明显不利价格变动(理想情况);
蓝色大小点表示市场单成交活动。该图具体展示了负漂移所体现的市场现象(第16页)。

- 图5(第17页)
三列分别反映买单成交后、卖单成交后及随机时点后mid price的变化分布及累计走势。买单后mid price显著负漂移,卖单则正漂移,随机时间点则无显著漂移。该图统计证明负漂移真实存在,且方向与订单类型完全对称,符合理论(第17页)。

- 图6(第23页)
真实市场中订单成交间隔时间的分布与校准指数分布拟合对比。蓝色为实盘模拟数据,橙色为指数分布模拟。二者明显不符,实盘间隔具有更多极短和极长间隔,符合重尾分布特性。说明以指数分布假设回测面临重大偏差(第23页)。

- 图7(第24页)
四种限价单填充假设下,基于11月30日TT数据的累计盈亏对比。图中蓝色为100%填充最高收益,橙色指数填充,绿色负漂移模型与红色真实模拟(基线)最为接近。底部直方图细节体现收益分布差异,突出本文负漂移模型的真实性和优越性(第24页)。

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4. 估值分析
本研究未涉及传统意义上的公司估值或资产估值,而是在市场微观结构层面纠正对限价单成交成本(可理解为策略成本估值)的认知。作者通过概率论和市场数据校准,量化了限价单成交带来的“价格负漂移”隐性成本,从而对市场做市策略的收益模型提供了更真实的成本估算基础。
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5. 风险因素评估
报告识别并强调了限价单策略中的实质风险:
- 负漂移成本:限价单成交通常伴随价格向不利方向移动,等价于交易成本上升,收益被侵蚀;
- 填充概率不确定性:非不利行情中成交概率低($Rf$远小于1),订单可能失效需反复调价,导致机会成本与执行风险;
- 传统模型误判风险:现有文献常忽视价格跳变与成交结果关联性,基于不合理的连续价格模型和随机填充假设,可能高估策略利润;
- 预测信号非完美性:短期alpha信号不够准确,无法完全避免负漂移导致的亏损,策略应纳入此风险评估。
整体风险强调了对策略执行环境的深刻理解和数学建模的准确性的必要。
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6. 批判性视角与细微差别
- 报告客观指出现有主流模型在基本假设上的局限,立论基于离散跳变和市场真实执行机制,理论与模拟双重支持,科学性强。
- 对多篇知名文献进行了细致批判,但并未完全否定其数学贡献,而是指出其假设不符合高频实际交易微观结构;
- 本文模型简洁明了,突破性地揭示负漂移现象,但在填充时间分布等细节处仍留有改进空间,如假设Bernoulli过程,可进一步结合Hawkes过程提升现实感;
- 对短期alpha信号的讨论虽略显简化,但明确指出该旗帜问题复杂,需要未来深入研究;
- 建议后续工作考虑信号预测及防止负漂移的策略设计,以进一步完善市场做市机制。
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7. 结论性综合
本报告通过构建带有明确概率填充机制的离散市场模型,论证并数学证明了买入限价单成交后伴随价格向不利方向的期望运动,即“负漂移”现象。结合美国10年期国债期货的TT实时仿真交易数据,作者实证验证了这一效应的普遍性及其显著的经济影响。报告深入批判了三大经典高频市场做市研究中关于限价单随机填充和连续价格假设的不足,指出其对策略利润的高估。进一步提出了包含负漂移与非对称填充概率的市场做市订单执行仿真新方法,精确反映实盘表现并提高回测可信度。
各关键图表(限价单快照、离散模型跳动示意、实盘市场价格跳动、订单执行实例、负漂移统计结果及回测收益对比)均从数据和模型两端加以佐证,呈现数据一致性和模型适用性极强的证据链。通过参数校准,理论与实测负漂移相符,推广至GCHP模型具有广泛适用性。
报告结论强调,离散价格跳动与负漂移应成为未来市场做市与高频交易模型的基石,促使行业和学术界重新审视基于连续过程和随机填充假设的现有范式。更现实的负漂移模型有助于交易策略设计者正确评估做市成本、控制风险、提高策略稳健性。
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以上为该报告全文的全面解构与专业分析。基于离散跳动理论与丰富数据支持,该文为限价单执行理论领域注入了关键现实维度,具有较高的学术价值及业界指导意义。[page::0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27]