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衍生品量化系列(一):可转债多因子模型初探

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摘要

报告系统梳理了中国可转债的基本概念、条款、发行流程及定价方法,重点评测了五类具有转债特色的量化因子,包括修正双低因子、修正转股溢价率、动量10日因子、转股纯债溢价率和修正纯债溢价率。经对称正交化合成的多因子组合回测显示良好表现,年化收益13.46%,夏普率1.23,最大回撤14.65%,体现出该组合优异的风险调整收益能力。此外,报告还描绘了2017年以来市场规模增长与政策驱动背景,为可转债量化投资提供有力实证支持[page::0][page::7][page::18][page::19]。

速读内容


可转债基本条款与发行流程 [page::3][page::4][page::5]

  • 可转债面值100元,票面利率一般在0.2%-3%之间,期限多为5至6年。

- 关键条款包括转股、赎回、回售及特有的向下修正条款。
  • 发行周期平均约285天,最长阶段为股东大会公告至发审委通过(约155天)。



可转债市场发展历程与规模变动 [page::7][page::8][page::9]

  • 2017年一系列再融资、减持及信用申购新规出台,推动转债市场迎来快速扩容。

- 近七年转债市场规模从数百亿扩增至约9025亿元,存续转债数量达到531只。
  • 与此形成对比,A股定向增发规模呈现出一定替代效应。




量化因子构建及检验 [page::10][page::11][page::12][page::13][page::14][page::15][page::16][page::17]

  • 因子标准化处理采用MAD法去极值和截面Z-Score标准化。

- 修正转股溢价率通过反比例函数拟合市场公允值,作为负向预测因子有效,平滑处理提升单调性。
修正转股溢价率拟合优度
拟合效果示例
  • 修正纯债溢价率使用线性函数拟合,因子预测性稍逊于转股溢价率。

修正纯债溢价率拟合优度
拟合效果示例
  • 转股纯债溢价率因子表现良好,股性偏强的转债负向预测效果显著,动量因子以10日动量效果最佳,体现短期反转特征。

- 经典双低因子表现较差,修正双低因子有效性明显提升,RankIC均值达-5.43%。
  • 复合因子包括修正双低、修正转股溢价率、动量10日、转股纯债溢价率和修正纯债溢价率,经过对称正交化减少因子相关性后合成,形成的投资组合表现优异。



| 指标 | 数值 |
|------|------|
| 年化收益率 | 13.46% |
| 波动率 | 11% |
| 夏普率 | 1.23 |
| 最大回撤 | 14.65% |
| 胜率 | 53.27% |

总结及风险提示 [page::19][page::20]

  • 报告系统总结了可转债条款、市场发展和量化因子研究,强调了量化多因子组合的收益潜力。

- 风险包括数据误差、模型假设风险和市场环境变化导致策略可能失效。

深度阅读

证券研究报告详尽分析报告


报告名称: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
发布日期:2024年8月8日
研究主题:可转债品种的金融工程分析与量化因子模型构建

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1. 元数据与概览



本报告作为江海证券衍生品量化系列的首篇,聚焦于可转债这一特定衍生品市场,全面介绍了可转债的基本概念、条款特点、定价理论与国内发展历程,并在此基础上重点构建和检验了多只转债量化因子。报告通过因子回测验证了因子的预测性,进而构建了一个多因子组合,该组合在2018年至2024年7月期间表现优异,年化收益率达13.46%,夏普率为1.23,最大回撤控制在14.65%以内,展示了较强的风险调整后收益能力。报告的主要信息为:可转债市场具备较好的量化挖掘空间,合理构建因子和组合能获得稳健的收益表现。

报告强调本研究视角为纯数据统计和金融工程,不作为任何具体买卖建议,提醒投资者注意数据缺失、模型误差等风险。

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2. 逐节深度解读



2.1 可转债概念与发展



2.1.1 可转债定义与条款特点

  • 可转债是一种“嵌合”股权和债权的特殊金融衍生品,持有人享有债券票息收益的同时,可以根据约定条件将债券转换为发行公司的股票,从而搭上股价上涨的顺风车,实现“进可攻,退可守”的投资策略。

- 票面利率一般低于普通债券(0.2%-3%),期限为5或6年。条款包括赎回、回售、转股和特有的向下修正条款,其中向下修正条款在A股市场尤为重要,保障转债投资者利益。
  • 转股条款规定转股价不低于发行前20个交易日和前1个交易日均价,转股期自发行结束6个月后开始。赎回条款包括有条件赎回(如股价连续30个交易日中超过转股价130%)和期满赎回。回售条款给予投资者在股价低于转股价70%时强制回售权力。向下修正条款允许股东大会审议并调整转股价,保护投资者权益。


2.1.2 发行与定价

  • 发行流程包括董事会预案、股东大会批准、证监会审核、发行公告、申购至上市。平均发行周期约285天,股东大会到发审委通过平均155天,申购至上市约25天(图1详细说明发行时间节点)。

- 定价理论基于债券估值加内嵌期权价值,根据未来现金流贴现法计算纯债价值B,期权价值C利用BS模型、树图法或蒙特卡洛模拟法估计。
  • 折现率r与发行人信用评级强相关,信用越差折现率越高,纯债价值越低。内嵌期权拆分为转股看涨期权、赎回看涨期权、回售看跌期权和向下修正看跌期权,但研究显示向下修正条款对价格影响有限,定价简化为理想情况下BS模型估计期权价值。BS模型假设欧式期权,与转债美式期权特性不完全匹配,但实证研究表明偏差较小(相关回归R²最高达0.941)。


2.1.3 国内发展历程

  • 中国可转债市场起步于1992年,历史发展曲折,法律法规和市场机制不完善时期发展缓慢。

- 2001年证监会发布系列制度规范了可转债发行流程,市场进入发展阶段。
  • 2017年之后,出台了再融资新规、减持新规、信用申购新规,规范和促进市场发展,使得可转债发行数量和规模快速成长,成为股票市场重要的再融资工具。

- 图2和图3显示,2017年以后定增规模下降与可转债规模飞速增长呈现替代趋势。截止2024年7月,市场转债规模约9025亿元,存续数量531只,7年增长10倍以上。

2.2 可转债因子及检验



报告采用严谨的量化流程,基于2018年1月至2024年7月区间,选取余额大于1亿且近3个月活跃交易的转债样本,调仓周期为21日,等权加权分层回测,交易成本双边千分之一。

因子极端值采用3倍MAD法剪裁,随后进行截面Z-Score标准化处理,缺失值用前值补齐。回测指标包括RankIC均值(预测能力)、RankIC_IR(稳定性)、t统计值(显著性)、多头及多空组合年化收益与夏普率、单调性等量化指标。

2.2.1 修正转股溢价率因子

  • 转股溢价率定义为转债当前价格相对于转股价值(股票市价与转股比例计算的价值)的溢价程度,衡量股性强弱。

- 由于赎回条款影响,转股溢价率与转股价值存在负相关性,直接使用存在可比性不足。
  • 通过反比例函数拟合转股溢价率与转股价值,取残差作为“修正转股溢价率”,拟合优度反比例函数最佳(图4-5展示拟合优度和具体拟合效果)。

- 回测显示此因子有显著负相关预测性,意味着转股溢价率越低(股性越强),未来收益越高。
  • 平滑处理(简单与指数滑动平均)的单调性和多头收益有所变化,但原始修正转股溢价率因子整体表现优于平滑版本(表3)。


2.2.2 修正纯债溢价率因子

  • 纯债溢价率衡量可转债相对纯债价值的期权价值溢价,反映债性特征。

- 同样采用回归去极值,残差作为修正因子,拟合线性函数效果最佳(图6-7)。
  • 因子预测效果较修正转股溢价率弱,但仍表现出一定负向显著性,且对分组单调性影响敏感,短期平滑效果较好(表4)。


2.2.3 转股纯债溢价因子

  • 用于衡量转债股性与债性的直接指标。因子值大于0.2表示股性强,介于-0.2到0.2债股基本平衡,小于-0.2债性较强。

- 回测表明债性强即债底保护良好的转债表现更好,因子负相关,纯多头年化收益9.26%,夏普1.10(表5)。

2.2.4 转债双低因子

  • 经典因子组合“低转股溢价率 + 低转债价格”具有简洁的双重保护含义:股性强和债底保护强。

- 经典双低因子近年来表现走弱且正相关(表6)表明过往有效策略可能已弱化。
  • 报告提出“修正双低因子”,基于修正转股溢价率和标准化价格组合,因子性能显著提升,并且单调性增强,RankIC均值和稳定性均优于传统版本。


2.2.5 转债动量因子

  • 采用量价角度的动量因子,以历史收益率作为择券依据。

- 回测发现可转债市场动量呈现反转特征,短期动量(如10日动量)优于长期动量,更多体现短期反转机会。
  • 10日动量因子年化收益9.44%,夏普率0.63,表现最好(表7)。


2.3 多因子组合构建与回测



基于前述各单因子有效性比较,选取以下5个表现较好的因子融合:
  • 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


采取等权合成方式构造综合因子。为剔除因子间相关性影响,应用“对称正交化”方法,既保持因子信息完整性,又降低共线性(表9与表10显示正交前后的相关系数大幅减少)。

基于综合因子,构建多因子组合,选取综合因子值最低20%的标的建仓,每日调仓,交易费用考虑双边千分之一。组合表现详见图8。

回测期间(2018.01-2024.07):
  • 年化收益率13.46%,夏普率1.23,最大回撤14.65%,风险收益表现优异。

- 2023年以后表现趋于横盘并出现回撤,反映权益市场的震荡影响可转债市场收益。

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3. 图表深度解读


  • 图1 可转债发行流程图(page 5)

说明了从董事会预案公告至转债上市的各关键节点及平均所需时间。全周期平均285天,最长为股东大会至发审委通过(155天),最短为申购结束至上市(25天)。该流程时间节点为市场参与者和发行机构制定时间预期提供参考。
  • 图2 A股定向增发年度规模变化(page 8)

显示2009-2024年A股定向增发总金额波动,2016年达到峰值近1.7万亿元,2017年及以后持续下降并同期转债发行规模明显上升,反映两者在融资工具上的替代关系。
  • 图3 可转债发行规模和数量年度变化(page 9)

展示2010-2024年转债发行明显增长趋势,尤其是2017年后,发行规模与数量双双上扬,确认上述政策刺激效果。
  • 图4 修正转股溢价率不同函数拟合优度对比(page 11)

反比例函数显著优于线性和对数函数,说明非线性关系更适于拟合转股价值与溢价率的关系。
  • 图5 2024-07-05日修正转股溢价率拟合散点图(page 12)

实际值与反比例拟合曲线高度一致,拟合模型合理。
  • 图6 修正纯债溢价率不同函数拟合优度(page 13)

线性函数优于反比例及对数函数,提示纯债溢价与转股价值近似线性关系。
  • 图7 2024-07-05日修正纯债溢价率拟合效果(page 14)

散点分布围绕线性拟合曲线,模型适用。
  • 表2-7 因子有效性检验表(多页)

分别揭示单因子在预测性、稳定性、收益率、风险调整及单调性等指标上的表现。总结显示:修正双低因子、修正转股溢价率和动量10日因子表现优异,支持其作为有效量化因子。
  • 表8 有效因子汇总(page 17)

系统罗列五大有效因子的关键回测数据,方便比较与综合选取。
  • 表9-10 因子间相关性正交前后比较

正交后相关系数降低,有效减少多因子模型中的共线性风险。
  • 图8 多因子组合回测净值与回撤(page 18)

展示组合回测以来净值稳步上升,回撤风险总体受控,突显量化多因子模型的稳健性。
  • 表11 多因子组合回测数据

量化表现:年化收益13.46%,波动率11%,夏普率1.23,最大回撤14.65%,说明组合风险调控合理,收益稳定。

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4. 估值分析



报告估值核心在于可转债理论价值由纯债价值和期权价值叠加确定。
  • 纯债部分采用未来现金流贴现法,贴现率反映公司信用等级和风险溢价。

- 期权部分采用BS模型、树图法和蒙特卡洛法估计转股权等内嵌期权价值,模型简化忽略回售、赎回和下修等条款,为实际定价带来一定误差,但实证研究显示该简化误差较小,适用性较好。
  • 报告未深入展开具体模型公式推导和参数设定,计划未来继续研究和实践补充。


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5. 风险因素评估



报告明确指出几类潜在风险:
  • 数据风险:数据缺失、错误、滞后等影响模型输入准确性。

- 模型风险:模型假设简化可能导致对复杂条款的处理不足,影响定价精度。
  • 回测及策略风险:基于历史公开数据回测不能保证未来表现,市场环境变化可使得因子失效。

- 报告说明仅为统计分析视角,不构成具体投资建议,提醒用户自行评估风险。

报告未详尽阐述缓解策略或风险概率,仅给予基础提示,符合研究报告规范。

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6. 批判性视角与细微差别


  • 报告充分依托公开数据和已有研究,科学构建因子和模型,逻辑严密。

- 由于篇幅及主题定位限制,对定价模型研究不够深入,内嵌期权的简化处理可能在市场极端情况下并不准确。
  • 回测期间市场环境较为宽松,2023年后的回撤反映市场波动加剧,提示多因子模型对市场变动敏感。

- 因子表现存在一定波动,稳定性指标未全部达标,说明投资策略仍需结合其他风险控制手段。
  • 由于研究仅覆盖A股市场可转债,海外市场和其他债券类型适用性需进一步验证。

- 报告对因子平滑处理的影响有着审慎说明和实证比较,这体现研究团队对实证分析细节的严谨态度。

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7. 结论性综合



本报告系统介绍了可转债的基本概念、条款设置、发行流程及其复杂的定价机制。通过详细梳理国内可转债市场发展历史及相关政策推动,明确了市场规模飞速扩大背景下量化策略的应用价值。

在量化因子构建方面,报告创新性地针对转债特性设计并修正了传统转股溢价率、纯债溢价率因子,结合动量和经典双低因子形成五大核心因子,通过对称正交和等权合成构筑多因子模型。实证回测显示该模型在2018-2024年区间表现出显著的预测能力和稳健的风险调整收益,年化收益超13%,夏普率逾1.2,最大回撤控制在合理范围。

图表清晰展示了因子拟合优度、回测业绩和市场规模变化,支持报告的核心结论。尽管2023年后表现受到权益市场波动影响有所回撤,但整体策略有效性仍值得关注。

报告在风险提示方面审慎,强调数据和模型局限性以及历史回测的不可复制性。

综合来看,报告体现出扎实的金融工程分析功底和成熟的量化回测实务,指明了未来通过进一步扩展因子体系、强化定价模型的研究路径。该研究不仅深化了对可转债市场的理解,也为基金经理和量化投资者提供了切实可行的量化策略框架。

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附录:部分关键图表展示



图1 可转债发行流程图


图2 A股定向增发年度变动


图3 可转债发行年度变动


图4 修正转股溢价率不同函数的拟合优度


图5 2024-07-05日修正转股溢价率反比例函数拟合效果


图6 修正纯债溢价率不同函数的拟合优度


图7 2024-07-05日修正纯债溢价率线性函数拟合效果


图8 多因子组合回测净值走势


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参考文献

  • 罗鑫、张金林(2020)《基于蒙特卡罗方法的含转股价向下修正条款的可转债定价研究》

- 王茵田、文志瑛(2018)《向下修正条款对中国可转债定价的影响》
  • 熊彬余、朱静(2024)《我国可转债定价方法研究》

- 田诗琪(2022)《基于Black-Scholes模型的可转债定价问题的实证研究》
  • 王春发、张庆华(2009)《转股价修正条款价值与可转债定价研究》


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