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商品期货跨品种套利实证

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摘要

本报告基于协整性与相关性筛选大宗商品期货品种对,设计跨品种套利策略,采用价差的均值与标准差构建交易信号,通过参数敏感性测试优化滚动窗口长度和止损参数。焦炭焦煤策略无止损、11天窗口实现17.53%年化收益,聚丙烯和塑料止损7%、22天窗口实现7.38%收益,豆粕菜粕止损10%、110天窗口收益19.36%。策略整体胜率较高,但回撤显著,受基本面变化影响显著,需警惕策略失效风险 [page::0][page::4][page::10][page::11][page::13][page::16][page::17]

速读内容


跨品种套利策略逻辑与构建 [page::4]

  • 利用价差均值回复特性,通过协整性和相关性筛选品种对进行套利。

- 滚动回归获得动态配比系数,价差上下轨设置为10日均值±1倍标准差。
  • 交易时按价差突破上下轨做多或做空价差,平仓信号则为价差回归反向轨道。

- 设定杠杆约3倍,手续费双边万分之三,滑点计入交易成本。

可交易期货筛选及协整相关性检验 [page::6][page::7][page::8][page::9]


| 品种对 | 协整性P值 | 相关性 | 备注 |
|-------------|----------|--------|----------------------|
| 焦炭(J) - 焦煤(JM) | 0.0011 | 0.77 | 黑色系,协整显著,相关性高 |
| 聚丙烯(PP) - 塑料(L) | 0.0009 | 0.72 | 能化品,协整显著,相关性高 |
| 豆粕(M) - 菜粕(RM) | 0.0074 | 0.79 | 农产品,协整显著,相关性高 |
  • 仅品种对通过协整性(p < 0.05)和相关性(> 0.7)双重筛选的品种适合套利。


焦炭焦煤套利策略表现及参数敏感性分析 [page::10][page::11]


  • 窗口长度11天,无止损策略表现最好。

- 年化收益17.53%,夏普率0.85,最大回撤-32.06%,胜率60.61%。
  • 短窗口适应黑色系高波动性,止损过低影响策略盈利能力。


| 窗口长度 | 止损% | 年化收益率 | 夏普率 | 最大回撤 | 胜率 |
|----------|-------|------------|--------|----------|--------|
| 11 | 0 | 17.53% | 0.85 | -32.06% | 60.61% |

聚丙烯塑料套利策略表现及参数优化 [page::12][page::13]


  • 窗口长度22天,止损7%为较优参数组合。

- 年化收益7.38%,夏普率0.31,最大回撤-18.09%,胜率58.7%。
  • 策略表现相对平稳,反映两品种关联关系较稳固。


| 窗口长度 | 止损% | 年化收益率 | 夏普率 | 最大回撤 | 胜率 |
|----------|-------|------------|--------|----------|------|
| 22 | 7 | 7.38% | 0.31 | -18.09% | 58.7%|

豆粕菜粕套利策略及参数敏感性 [page::14][page::15][page::16]


  • 选择窗口长度110天,止损10%为较优参数。

- 年化收益19.36%,夏普率0.84,最大回撤-30.49%,胜率70.37%。
  • 策略表现稳定性较焦煤焦炭差,可能因两品种替代性影响基本面稳定性。


| 窗口长度 | 止损% | 年化收益率 | 夏普率 | 最大回撤 | 胜率 |
|----------|-------|------------|--------|----------|------|
| 110 | 10 | 19.36% | 0.84 | -30.49% | 70.37%|

跨品种套利策略总体结论与风险提示 [page::17]

  • 大部分历史时期策略表现有效,胜率较高但回撤较大。

- 基本面变化可能导致价差关系变动,引起策略失效风险。
  • 极端行情下策略同样可能失效,需谨慎风险管理。

深度阅读

商品期货跨品种套利实证报告详尽分析



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一、元数据与概览



报告标题: 商品期货跨品种套利实证
作者及机构: 田钟泽,上海东证期货有限公司衍生品研究院
发布日期: 2018年1月3日
研究主题: 基于协整与相关性筛选的商品期货跨品种套利策略的构建与实证检验,重点针对如焦炭/焦煤、聚丙烯/塑料、豆粕/菜粕等品种组合。

核心论点与结论概述:
报告主要检验利用两个走势相近且具有协整性与高相关性的品种之间的价差进行跨品种套利的可行性。策略基于价差的均值回复特性,适时开仓与平仓以获取套利收益。凭借滚动窗口动态回归定比率及移动均值±标准差确定交易信号,实证结果显示不同品种组合具有较好盈利能力,但受基本面变化影响表现波动。策略在胜率普遍较高的同时,面临较大回撤风险。最终焦炭/焦煤、聚丙烯/塑料、豆粕/菜粕三组策略表现相对较好,分别实现年化收益率约17.53%、7.38%、19.36%,夏普率0.85、0.31、0.84,回撤区间在-18%至-32%之间[page::0,4,17]。

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二、逐节深度解读



1. 策略简介及构建思路(章节 1)



策略逻辑与基本假设
跨品种套利策略基于两种品种价差呈弱平稳过程(存在协整关系),价差偏离均值时进行反向交易:当价差高估则做空价差(卖出高价品种,买入低价品种),反之亦然。该策略假设协整关系及均值回复稳定存在,从而可在价差回归过程中捕获超额收益。

方法创新与参数选择
相较于传统固定配比不变的价差交易(如焦炭/焦煤价差比例固定为1.4),本报告通过滚动回归动态计算价格配比系数,增强对价差结构变化的适应性;利用10日移动均值与±1倍标准差动态调整买卖阈值,避免固定上下限带来的策略失真。回测窗口长度与止损水平通过参数敏感性检验以寻优。主力合约“复权”处理保证交易信号的连贯性与数据的合理性。采用3倍杠杆,手续费及滑点成本均包含于模型中,利率定为2.4%[page::4,5]。

交易机制
交易信号基于价差突破上轨或下轨并确认均值回复趋势进行开仓,平仓信号基于价差触及反向轨道。持仓时资金按滚动回归的配比分配。合约切换时采用先平仓旧主力合约后开仓新主力合约方式,确保合约连续性及风险控制[page::4-5]。

2. 期货品种筛选与协整性、相关性检验(章节 1.2–1.3)



筛选标准
仅选取流动性优良且活跃的主力合约,流动性标准为近30个交易日均成交量>1万手。通过复权价格避免“跳价”影响[page::5]。

协整性检验
采用MacKinnon测试(基于单位根检验的残差稳定性检测),选择p值<0.05的品种组合。筛选出的有效套利组合包括焦炭/焦煤(J/JM)p=0.0011,聚丙烯/塑料(PP/L)p=0.0009,豆粕/菜粕(M/RM)p=0.0074等[page::7-8]。

相关性检验
要求收益率间Pearson相关系数>0.7,以保证价格走势联动性强,支持跨品种套利信号稳定生成。焦煤焦炭0.77,聚丙烯塑料0.72,豆粕菜粕0.79等满足要求[page::8-9]。

3. 策略回测及参数敏感性检验(章节 2)



3.1 焦炭和焦煤套利(章节 2.1)



回测数据显示焦炭与焦煤价格高度同步(图表12),符合协整和均值回复假设。套利策略参数敏感性分析(图表14-17)表明:
  • 滚动窗口较短(11天)比长窗口效果更好,因黑色系价格波动剧烈,短窗口对价格配比更敏感;

- 不设止损较小止损表现优,止损过低导致频繁止损削弱盈利能力;
  • 最优参数为11日滚动窗口,无止损。


最终策略在2013年3月至2017年底的1736个交易日里实现:年化收益17.53%,夏普率0.85,最大回撤-32.06%,胜率60.61%,累积收益115.56%(表19)。值得注意的是,该策略在2016年中之前表现平平,之后表现稳定提升,说明均值回复特性具有阶段性[page::9-12,17]。

3.2 聚丙烯和塑料套利(章节 2.2)



聚丙烯(PP)与塑料(L)结构和生产高度相关(80%以上原料共性),价格协整性和相关性良好。参数灵敏性分析显示:
  • 窗口长度较短22天表现最佳,止损设7%效果较优;

- 策略在多数历史阶段表现稳定,但整体收益、夏普率均低于焦煤焦炭策略。

回测期2014年至2017年,收益率为7.38%,夏普率0.31,最大回撤-18.09%,胜率58.7%,表明该策略风险较低但收益率较为平缓,策略适用范围广泛但盈利空间有限[page::12-14,17]。

3.3 豆粕和菜粕套利(章节 2.3)



豆粕和菜粕作为农产品粕类核心品种,协整及相关性强。参数敏感性显示止损需设置较高(10%),滚动窗口较长(110天)时表现较优,反映出农产品价差长期趋势更持久,策略响应需低频。回测中体现该套利策略胜率较高(70%左右)但回撤也较大(最高回撤约-30%),年化收益19.36%,夏普率0.84,盈亏比略低(0.94),表现浮动较大,推测因替代关系及基本面变化导致价差稳定性受影响[page::14-17].

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三、图表深度解读



1. 图表1-11:品种筛选及协整相关性


  • 图表1列出了所有符合流动性筛选的主力合约品种,涵盖黑色系、有色金属、贵金属、能源化工及农产品,涵盖主力交易所及上市日期,体现研究覆盖面及数据完整性。

- 图表2(协整检验P值表) 显示多个品种间协整关系的统计显著,部分品种P<0.01,强调焦煤焦炭、聚丙烯塑料、豆粕菜粕为核心套利组合。
  • 图表3-6协整性热图视觉展示协整强度,颜色由红(强协整)至蓝(弱协整)渐变,助力一目了解复杂品种关系。

- 图表7-10相关性矩阵显示品种间收益率相关度,超过0.7的数值突出显示高联动品种组合,为套利品种确定提供依据。
  • 图表11详细披露套利组合各品种基本信息(上市日期、合约乘数、保证金比例、最小变动单位),为交易策略参数设定提供支持[page::6-10].


2. 焦炭焦煤套利示意与净值


  • 图表12展示两品种主力合约收盘价近似走势,高度一致性验证协整假设。

- 图表13示意策略中价差与均值、上下轨关系,具体标注开平仓信号,形象说明策略执行机制。
  • 图表18净值曲线及回撤(灰色阴影)反映策略现金价值变动,表明早期存在较深回撤(近-30%),后期净值明显回升且总体呈现上涨趋势,符合策略阶段性表现提升的文字描述。

- 图表19综合表现指标量化策略表现,显示策略交易频率、盈亏比、胜率等关键风险收益指标,证明策略稳健性与盈利能力[page::10-12].

3. 聚丙烯和塑料套利表现


  • 图表20反映两品种价格走势及走势关联性,存在明显协整特征。

- 图表25净值曲线呈平稳增长趋势,回撤相对较小(最大18.09%),反映策略风险相对较低但收益有限。
  • 图表26回测数据详细列出交易次数、持续时间、收益指标,佐证策略表现平稳但盈利能力中等[page::12-14].


4. 豆粕和菜粕套利表现


  • 图表27显示两品种价格的长期走势,价格差异随时间变化趋势明显,支持长窗口回归模型设定。

- 图表32净值曲线显示早期持续涨势及多次较大回撤,反映策略在其生命周期内波动性较大,验证了基本面因素对价格差稳定性的影响。
  • 图表33展示了详细Win-Loss比、夏普率等风险收益指标,表明策略虽然年化收益较高但风险敞口依然显著[page::14-16].


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四、估值分析



本报告不直接涉及公司估值分析,而是聚焦于基于统计套利策略的回测,侧重策略的风险收益评估和参数优化。

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五、风险因素评估



核心风险提示:基本面变化导致价差不再均值回归,从而使策略失效。此外,极端行情下可能出现策略失效的可能性,回撤风险不可忽视。这两个风险因素是跨品种套利策略的关键风险,作者未具体给出缓解方案,但显然策略参数的敏感性测试及止损设定,部分起到规避风险的作用[page::0,17].

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六、批判性视角与细微差别


  • 潜在偏见与假设风险

报告基于价差均值回复假设,然而部分品种特别是豆粕菜粕存在基本面替代性,可能导致协整关系不稳定。尽管作者有此认识并将其作为策略表现差异的解释,但策略构建仍主要基于统计关系,缺乏对基本面变化的动态跟踪与调整机制。
  • 期限及市场环境依赖性:策略表现受历史数据周期影响明显(例如焦炭焦煤策略2016年前表现较差),说明策略可能对市场环境适应有限,存在过度拟合的风险。

- 止损机制不足:焦煤焦炭最终采用无止损参数,表明交易策略强烈依赖价差回归的假定,历史上承受了大幅回撤,操作风险较高。
  • 滑点、交易成本估算保守:虽然考虑滑点与手续费,但没有详细说明不同市场流动性极端情况下的成本变化,可能低估了策略执行难度。

- 协整检验局限:协整性检验基于线性关系,未考虑结构性断点或非线性关系,未来表现依赖该假设稳定,实战应用或有偏差。

综上,策略具有较强理论基础及验证,但对策略的鲁棒性、市场适应性及基本面跟踪仍有提升空间[page::4,17].

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七、结论性综合



本报告系统地介绍了商品期货跨品种套利策略的构建、测试及实证效果,结合严格的流动性筛选、协整及相关性检验,采取滚动窗口回归动态调整配比系数,利用价差10日均值及上下1倍标准差动态调整交易信号,有效克服了传统固定比例及静态阈值策略的弊端。

三组主力套利策略中,焦炭焦煤策略凭借高波动性及价差显著均值回复获得了17.53%的年化收益和0.85的夏普率,但也伴随较大回撤和阶段性表现波动。聚丙烯塑料策略稳定性最好,回撤最低,但收益相对较低(7.38%年化)。豆粕菜粕策略虽然年化收益最高(19.36%),胜率最高,但回撤也最大,表现波动较大,反映农产品替代品价格基本面较弱,价差关系不够稳固。

报告强调跨品种套利胜率较高,但需警惕基本面变化带来的策略失效风险。整体而言,该套利模型在符合协整与相关性严格筛选的品种对中应用较为有效,盈利能力与风险高度相关,交易参数(滚动窗口长度、止损水平)需根据品种特性灵活调整。此外,该报告提供的各类敏感性测试表明,策略表现对参数选择较为敏感,投资者需对策略参数进行动态优化管理。

强烈建议实操者对策略进行实时风险监控及结合基本面信息动态修正,以防范横盘或趋势性变化导致的价差长期偏离均值带来的损失。

综上,报告为商品期货跨品种套利提供了详尽的实证理论与实操指导,其图表数据清晰展示了策略的表现全貌,为套利策略设计及风险评估提供了坚实基础[page::0-17]。

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参考文献与联系方式



报告末尾附有公司资质介绍、声明、分析师承诺及举报途径,体现了良好的专业合规要求,增强报告的公信力及透明度[page::18-19]。

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总体评价



本报告在跨品种套利领域做出了系统且完善的实证分析,并结合交易机制、参数优化及风险提示,较为全面地揭示了策略优势及潜在风险。报告结构清晰,数据丰富,图表解读详尽,适合期货策略研究及实践使用者参考。策略模型依赖统计套利基础,在实际应用中应强化对基本面及市场突发事件的敏感性管理。

报告