量化交易算法原理、類型與發(fā)展史

正文目錄量化交易簡介 4定義 4發(fā)展歷史 4理論依據(jù) 5量化交易的概念和定義 5A股市場量化交易的發(fā)展 6市場參與主體及其應(yīng)用類型 6量化交易分類 7A股市場量化交易現(xiàn)狀 8國內(nèi)量化交易市場發(fā)展現(xiàn)狀 8量化交易算法介紹 9以降低市場沖擊成本為目的 9策略 9策略 9冰山策略（Ice-berg） 10IS（ImplementationShortfall）策略 10以套利和對沖為目的 高頻交易（High-frequencytrading，HFT） 流動性回扣交易（LiquidityRebateTrading） 12獵物算法交易（PredatoryAlgorithmicTrading） 12自動做市商策略（AutomatedMarketMakersTrading） 12閃電交易（FlashOrder） 13暗池（DarkPool） 13量化交易的監(jiān)管動態(tài)和可參考指標(biāo) 13監(jiān)管動態(tài)梳理 13量化交易的影響和挑戰(zhàn) 13境外可參考指標(biāo) 15訂單成交比（OrdertoTradeRatio,OTR） 15撤單率 15日內(nèi)回轉(zhuǎn)率 15訂單速率 15機(jī)構(gòu)長期持有者與高頻交易者成交量之比ICR 16風(fēng)險(xiǎn)提示 16圖表目錄圖1：典型的量化交易系統(tǒng) 6圖2：歐洲Eurex訂單成交比計(jì)算流程 15表1：量化交易主要理論依據(jù) 5表2：A股市場算法交易主要參與主體和其交易策略使用情況 7表3：以訂單尺度和執(zhí)行緊急程度分類 7表4：以交易的行為特征（交易策略）分類 8表5：量化機(jī)構(gòu)數(shù)量和占比情況 8表6：各類量化策略數(shù)量和占比情況 9表7：以套利和對沖為目的的量化交易算法 表8：高頻交易策略簡介 12表9：量化投資政策梳理 13表10：量化交易的影響和挑戰(zhàn) 14量化交易簡介定義““”和“程序化交易”等概念交替使用，因此狹義的量化交易通常被稱為算法交易（Algorithmicrading）或程序化交易（rogramrding。但是，量化交易不一定使用程序化交易（基本面低頻量化多頭使用量化模型選股，但人工下單；程序化交易并非量化交易（主觀多頭通過人工選股，但下單時用算法自動拆單下單。由于程序化交易具有明確的概念：通過既定開展并執(zhí)行指令的交易行為。發(fā)展歷史70年代開發(fā)的訂單轉(zhuǎn)送及成交回報(bào)系統(tǒng)（DegnaedOdernaound,DOT。我國的量化交易起步較晚，直至2010年才陸續(xù)嶄露頭角，一方面，2010300股指期貨上市，使得各種量化交易策略具備了基礎(chǔ)的加速改善甚至創(chuàng)新了諸多量化策略。量化交易的發(fā)展歷史可以概括為以下幾個階段：1980-1901990-200高頻交易（2000至今在于交易速度快、準(zhǔn)確性高，但也存在風(fēng)險(xiǎn)和爭議。人工智能（2010至今（未來區(qū)塊鏈技術(shù)可以保證交易的安全性和透明度，同時也可以降低交易成本和提高交易效率。理論依據(jù)現(xiàn)階段量化交易的理論依據(jù)主要包括表1：量化交易主要理論依據(jù)理論 介紹理論 介紹技術(shù)分析統(tǒng)計(jì)學(xué)

市場有效性理論認(rèn)為市場價(jià)格反映了全部可獲得信息，即市場價(jià)格已經(jīng)充分反映了市場性的分析市場數(shù)據(jù)和模型構(gòu)建，旨在發(fā)現(xiàn)市場中的非有效性，從而獲得超額收益。技術(shù)分析理論認(rèn)為市場的價(jià)格和交易量等技術(shù)指標(biāo)可以反映市場的供需關(guān)系和市場心行分析和預(yù)測，從而制定交易策略。時間序列分析、微積分、偏微分等。風(fēng)險(xiǎn)管理 注重風(fēng)險(xiǎn)管理通過建立風(fēng)險(xiǎn)模型和制定風(fēng)險(xiǎn)控制策略降低交易風(fēng)險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)管理理提供了量化交易中的一些重要方法，如價(jià)值風(fēng)險(xiǎn)模型、最大回撤模型等行為金融學(xué)理論認(rèn)為市場參與者的行為受到情緒、心理和認(rèn)知偏差等因素的影響，從而行為金融學(xué)

中的非理性行為和投資機(jī)會。資料來源：量化交易的概念和定義（NYSE）最早將（15100萬美元）的交易策略。韓國交易所（KRX）NYSE類似，將其分為兩類，即所有的指數(shù)獲利策略，以及通過同一個人下達(dá)的同時交易KOSPI15支成分股以上的非指數(shù)獲利策略。德國2013年推出針對高頻交易的相關(guān)法令將年均日報(bào)單筆數(shù)達(dá)到75000以上的程序化交易納入監(jiān)管范圍。長期以來，我國證券市場對量化交易缺乏統(tǒng)一的定義和明確的標(biāo)準(zhǔn)。2010年，證監(jiān)會9號-關(guān)于程序化交易的認(rèn)定及相在2015年股市發(fā)生異常波動之后，證監(jiān)會在針對證券與期貨市場的《證券期貨市場程序化交易管理辦法（征求意見稿，在滬、深交易所同時發(fā)布的《程序化交易管理實(shí)施細(xì)則（見稿5筆（即“）“,3次以上即“秒撤2000以上”（即“2000）的量化認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)。圖1：典型的量化交易系統(tǒng)資料來源：上交所、A股市場量化交易的發(fā)展2000券交易所開始引入電子交易系統(tǒng)，這為量化交易的發(fā)展提供了基礎(chǔ)。2005算法交易的公司－東方證券的“自動化交易中心”2014“滬港通”和“深港通”20152018年，中國證券市場進(jìn)一步推進(jìn)了市場營商開始涌入中國的量化交易市場，推動了行業(yè)的發(fā)展。202391號，證監(jiān)會指導(dǎo)上市場參與主體及其應(yīng)用類型50%的訂單通過算法交易執(zhí)行。券商的算法交易主要服務(wù)于內(nèi)部資管和30%ETF套利的交易量市場占比不高，目前套利的盈利水平有2QFII主要使用拆單和算法交易（ETF套利、ETF套利、期現(xiàn)套利和絕對收益策略，部分使用批量委市場參與者 算法交易應(yīng)用類型表2：A股市場算法交易主要參與主體和其交易策略使用情況市場參與者 算法交易應(yīng)用類型基金公司 拆單和算法交（VMAPTWAP）來降低市場沖擊成本少量ETF套利部分專戶用期現(xiàn)套利和對沖、期貨跨期套利等券商自營 拆單和算法交易降低市場沖擊成本部分使用ETF套利現(xiàn)套利和對沖期貨跨套利等、以及其他限制較少的交易策略QFII ETF套利等大資金投資者ETF小單或自動撤單；基于指標(biāo)分析和技術(shù)面分析的程序化交易普通投資者對沖基金、交易以套利、對沖和高頻交易為主，細(xì)分策略可分為做市類、套利類、結(jié)構(gòu)類、方向類商、做市商資料來源：上交所、量化交易分類境內(nèi)外算法交易發(fā)展至今，其應(yīng)用范疇早已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過最初定義，衍生出復(fù)雜多樣的訂單尺度大小和交易執(zhí)行的緊急程度，2.交易的行為特征（交易策略。3（Ice-beg和時間加權(quán)平均價(jià)格算法(DirectMarketAccess,DMA)等。其中，高頻交易屬于快速執(zhí)行類型 策略表3：以訂單尺度和執(zhí)行緊急程度分類類型 策略減少沖擊 冰山訂單(Ice-berg)、隱藏單（HiddenOrder）等算法快速執(zhí)行 市場直通(DirectMarketAccess)，及攻擊性算法(AggressiveAlgorithms)等 靜默加減倉 大宗交易、保證成交量加權(quán)平均價(jià)格算法(GuaranteedVWAP)等 交易執(zhí)行 交易量加權(quán)平均價(jià)格（VWP、時間加權(quán)平均價(jià)格快速執(zhí)行 市場直通(DirectMarketAccess)，及攻擊性算法(AggressiveAlgorithms)等資料來源：上交所、4T+0”(日內(nèi)回轉(zhuǎn)交易)（例如信用賬戶的融資融券與普通賬戶現(xiàn)貨之間T+0（ETFETF之間）上進(jìn)行快速集中的對沖交易；混合對沖類型是綜合考慮股票、融資融券ETF（如分鐘級別類型 策略表4：以交易的行為特征（交易策略）分類類型 策略籃子交易 密集多標(biāo)的報(bào)單大單分拆 大單分拆 密集報(bào)單融券T+0 個股頭寸相當(dāng)?shù)男庞觅I賣且無持倉ETF套利 相當(dāng)頭寸的融券T+0 個股頭寸相當(dāng)?shù)男庞觅I賣且無持倉庫存T+0 個股買賣頭寸相當(dāng)且有持倉特殊賬戶 特殊賬戶 有大量訂單申報(bào)但無成交的賬戶、ETF基金賬戶和ETF做商賬戶其他程序化交易不屬于上述分類的交易混合對沖或調(diào)倉其他程序化交易不屬于上述分類的交易低頻自動化 未達(dá)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)，但持續(xù)進(jìn)行的低頻自動化報(bào)單資料來源：上交所、A股市場量化交易現(xiàn)狀2.3.1國內(nèi)量化交易市場發(fā)展現(xiàn)狀2023975所示，市場中備案的私募管理人達(dá)852310901092522.9%。表5：量化機(jī)構(gòu)數(shù)量和占比情況管理規(guī)模（億）量化機(jī)構(gòu)數(shù)量在量化私募占比私募基金數(shù)量量化在私募基金占比0-588280.92728512.115-10666.0646314.2510-20514.6832715.6020-50464.2223819.3350-100201.8310119.80100以上252.2910922.94全市場1090100852312.79資料來源：朝陽永續(xù)、6202397日，市場中備案且存續(xù)的主83334（FOF只統(tǒng)計(jì)私募證券投資基金，剔除券商資管、期貨資管、公募專戶等（1417517.01%。從量化產(chǎn)品的策略分布來看，權(quán)益類策略（指數(shù)增強(qiáng)、股票多頭和股票市場中21.42%34.81%在所有量化策表6：各類量化策略數(shù)量和占比情況策略當(dāng)期量化策略數(shù)量當(dāng)期量化市場占比產(chǎn)品數(shù)量量化在產(chǎn)品數(shù)量占比多策略11247.93523321.48套利策略4603.25176626.05宏觀策略600.4213234.54管理期貨166511.75632826.31指數(shù)增強(qiáng)303621.42309997.97股票多頭493534.814921710.03股票多空3452.43218315.80股票市場中性255017.99257299.14全市場14175100.008333417.01資料來源：朝陽永續(xù)、量化交易算法介紹以降低市場沖擊成本為目的泛運(yùn)用于公募基金和以股票多頭為主的投資策略中。該類策略的目標(biāo)是沖擊成本最小化及IS策略。策略AveragePrice）策略是一種根據(jù)時間加權(quán)平均價(jià)格進(jìn)行交易的算法策略。其核心在于以盡可能穩(wěn)定的方式完成大量交易，避免對市場造成過大的沖擊。策略的優(yōu)點(diǎn)是能夠以較穩(wěn)定的方式進(jìn)行策略AveragePrice）者在市場中獲取更好的交易執(zhí)行價(jià)格。該策略的核心在于基于成交量加權(quán)平均價(jià)格計(jì)算出量會對平均價(jià)格產(chǎn)生更大的影響。價(jià)格的價(jià)格進(jìn)價(jià)格的價(jià)格進(jìn)行賣出交易。這樣做的目的是盡量避免對市場產(chǎn)生過大的沖擊，同時最大限度地減少交易成本。策略通常在一段時間內(nèi)執(zhí)價(jià)格，并與當(dāng)前市場價(jià)格，則投資者可以考慮買入；如果市場價(jià)格高價(jià)格，則可以考慮賣出。策略的優(yōu)勢在于它能夠提供相對較好的交易執(zhí)行策策略需要投資者具備實(shí)時的市場策略時需要注意市場波動和其他因素的影響，以確保策略的有效性。冰山策略（Ice-berg）“隱藏訂單策略”IS（ImplementationShortfall）策略IS（ImplementationShortfall）RobertAlmgrenNeilChriss2000年提出的。IS策略的核心思想IS對市場造成過大的影響。IS策略的目標(biāo)是在交易執(zhí)行過程中最大化交易收益并最小化交易成本。IS策略的優(yōu)勢在于它可以幫助投資者在執(zhí)行交易時最小化交易成本和市場沖擊。通流動性和交易量的限制，特別是在大宗交易和高頻交易中。以套利和對沖為目的7以上只是常見的量化交易策略分類，實(shí)際上還有很多其他的策略，并且其中的諸多策略也可以相互結(jié)合使用。交易策略 簡介表7：以套利和對沖為目的的量化交易算法交易策略 簡介均值回歸 基于統(tǒng)計(jì)學(xué)原理認(rèn)為價(jià)格會回歸到其長期均值該策略通過識別價(jià)格偏離均值的會進(jìn)行交易。例如，配對交易（partaig動量 基于價(jià)格的趨勢認(rèn)為價(jià)格會繼續(xù)朝著當(dāng)前方向發(fā)展該策略通過追蹤價(jià)格的變化判斷市場的趨勢，并進(jìn)行相應(yīng)的交易?；诓煌袌鲋g的價(jià)格差異，認(rèn)為這些差異會被市場糾正。該策略通過同時在不同套利 市場上進(jìn)行交易，從價(jià)格差異中獲取利潤。例如跟蹤IOPV進(jìn)行ETF申贖套利、股期貨價(jià)差套利、ETF期權(quán)合期貨套利。統(tǒng)計(jì)套利 基于統(tǒng)計(jì)學(xué)原理和歷史數(shù)據(jù)認(rèn)為市場上的一些特定模式或現(xiàn)象會重復(fù)出現(xiàn)該策通過識別和利用這些模式來進(jìn)行交易。事件驅(qū)動 基于特定事件的發(fā)生認(rèn)為這些事件會對市場產(chǎn)生影響該策略通過追蹤和分析各事件，如公司財(cái)報(bào)、政府政策變化等，來進(jìn)行交易?；久?基于公司基本面分析，認(rèn)為公司的價(jià)值與其基本面因素相關(guān)。該策略通過分析公的財(cái)務(wù)狀況、經(jīng)營業(yè)績等因素，來進(jìn)行交易。例如指數(shù)增強(qiáng)策略。日內(nèi)T0策略持有底倉判斷高低點(diǎn)低買高賣，網(wǎng)格交易也可歸為此類。趨勢 基于量化模型和技術(shù)指標(biāo)，通過對市場趨勢的分析和預(yù)測，進(jìn)行相應(yīng)的交易操作日內(nèi)T0策略持有底倉判斷高低點(diǎn)低買高賣，網(wǎng)格交易也可歸為此類。日內(nèi)融券策略通過融資融券間接實(shí)現(xiàn)“T+0資料來源：高頻交易（High-frequencytrading，HFT）高頻交易是利用計(jì)算機(jī)算法和高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，在金融市場上進(jìn)行快速交易的策略。（SEC）1)（colocation）3)4)收盤8別：分類 簡介表8：高頻交易策略簡介分類 簡介做市提交不可立即執(zhí)行的買賣雙向訂單，從而為市場提供流動性。其訂單存續(xù)期極短。如未成交，則通常會在極短的時間內(nèi)即被撤銷，因此訂單撤銷率很高。套利尋求捕捉相關(guān)產(chǎn)品和市場間的定價(jià)失效，典型如ETF價(jià)格及其一籃子基礎(chǔ)股票價(jià)格間的套利，時延對此類套利交易至關(guān)重要。結(jié)構(gòu)發(fā)掘市場或市場參與者上層面結(jié)構(gòu)性和脆弱性，如通過主機(jī)托管或者單獨(dú)數(shù)據(jù)專線來獲取行情數(shù)據(jù)的最快發(fā)布，識別出提供過時報(bào)價(jià)的市場參與者并從中獲利。方向基于對特定方向的日內(nèi)價(jià)格變化預(yù)期，建立大量的、未對沖的頭寸。其中頭寸持續(xù)時間較短，策略具有多樣性，如訂單搶先策略、動量觸發(fā)策略等。資料來源：上交所、美國證監(jiān)會、（Liquidityebaterading（PredatoryAlgorithmic（AutomatedMarketMakersrading、閃電交易（ahrder、暗池（rkool流動性回扣交易（LiquidityRebateTrading）獵物算法交易（PredatoryAlgorithmicTrading）獵物算法是高頻交易中常用的算法策略，旨在利用市場中的流動性提供者（即獵物的訂單來獲取利潤。獵物算法的基本原理是通過檢測市場中的大額訂單，然后以更有利的價(jià)格與其進(jìn)行交易。通常，大額訂單會引起市場價(jià)格的短暫波動，這種波動為獵物算法提供了利潤的機(jī)會。獵物算法通過監(jiān)控市場深度、訂單簿和交易流量等數(shù)據(jù)源來檢測大額訂單。這些數(shù)據(jù)源可以提供實(shí)時的市場情報(bào)，幫助算法識別潛在的獵物。一旦檢測到大額訂單，獵物算法會以更有利的價(jià)格與其進(jìn)行交易。通常，獵物算法會以較小的訂單量進(jìn)行交易，以避免對市場價(jià)格造成過大的沖擊。獵物算法通常采用快速的執(zhí)行方式，以便在大額連接。事實(shí)上，一只股票的算法報(bào)單價(jià)格常常以極快的速度相互攀比追逐，從而使股票價(jià)100500來誘使機(jī)構(gòu)投資者提高買入價(jià)格或降低賣出價(jià)格，從而鎖定交易利潤。自動做市商策略（AutomatedMarketMakersTrading）繪被迅速取消；然而如果成交，系統(tǒng)即捕捉到大量潛在、隱藏訂單存在的信息。閃電交易（FlashOrder）（即其他交易中心方面的爭議，閃電交易目前在境外市場已經(jīng)被禁止。暗池（DarkPool）歐美市場程序化交易近年來的發(fā)展趨勢,量化交易的監(jiān)管動態(tài)和可參考指標(biāo)監(jiān)管動態(tài)梳理9所示：表9：量化投資政策梳理時間 簡介時間 簡介20152016

業(yè)務(wù)提出了一系列要求，包括風(fēng)險(xiǎn)控制、信息披露、內(nèi)部審計(jì)等方面。明確的法律依據(jù)和監(jiān)管框架。（試行投資業(yè)務(wù)。投資業(yè)務(wù)進(jìn)行監(jiān)管。2017 化投資業(yè)務(wù)中的風(fēng)險(xiǎn)管理和信息披露的重要性。2018 的風(fēng)險(xiǎn)管理要求，包括量化投資業(yè)務(wù)。2019 《關(guān)于進(jìn)一步規(guī)范證券公司資產(chǎn)管理業(yè)務(wù)的指導(dǎo)意見（征求意見稿管理業(yè)務(wù)進(jìn)行了進(jìn)一步規(guī)范，包括量化投資業(yè)務(wù)的風(fēng)險(xiǎn)控制和信息披露等方面。2020 證監(jiān)會發(fā)布了《證券公司量化投資業(yè)務(wù)監(jiān)管指引（修訂征求意見稿投資業(yè)務(wù)進(jìn)行了修訂，增加了對量化投資策略的要求和對風(fēng)險(xiǎn)控制的強(qiáng)調(diào)。（修訂20212023

行了最新修訂，進(jìn)一步規(guī)范了量化投資策略、風(fēng)險(xiǎn)控制、信息披露等方面的要求。票數(shù)量、日均股票成交金額（單邊、日均股票換手率（單邊、賬戶最高申報(bào)速率等。證監(jiān)會指導(dǎo)上海、深圳、北京證券交易所制定發(fā)布了《關(guān)于股票程序化交易報(bào)告工作有關(guān)事項(xiàng)的通知動程序化交易規(guī)范發(fā)展。資料來源：證監(jiān)會、中國人民銀行、量化交易的影響和挑戰(zhàn)表10：量化交易的影響和挑戰(zhàn)潛在影響 簡介潛在影響 簡介策略趨同性交易公平性市場流動性

2010561000出具的調(diào)查報(bào)告，止損訂單的接連觸發(fā)成為導(dǎo)致“閃電崩盤”（flashcrash）化交易引發(fā)的連鎖反應(yīng)使得指數(shù)在瞬間暴跌。程序化交易境外市場快速發(fā)展的原因是“T+0”制度，即買入的股票在交割完成前即可對當(dāng)日回轉(zhuǎn)交易（T+0）監(jiān)管機(jī)構(gòu)表示目前A股市場尚不適合開展“T+0”制度，如放開對高頻交易的限制，影響 如何為對這類交易提供基礎(chǔ)設(shè)施和調(diào)整對應(yīng)的上下游系統(tǒng)，并且衡量其對市場的影響值得進(jìn)一步研究和探索。資料來源：上交所、202391票程序化交易報(bào)告工作有關(guān)事項(xiàng)的通知通知也明確了量化交易機(jī)構(gòu)經(jīng)營壓實(shí)券商的秒300筆和每天20000提高了量化交易的透明度：通知要求量化交易公司必須報(bào)備其交易策略和交易行為，這就提高了量化交易的透明度，使得投資者和監(jiān)管機(jī)構(gòu)能夠更好地理解其交易行為。提高了量化交易的風(fēng)險(xiǎn)管理要求：通知要求量化交易公司必須建立完善的風(fēng)險(xiǎn)管理體系，包括對交易策略的風(fēng)險(xiǎn)評估、對交易行為的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控等。限制了部分高頻交易行為：通知對高頻交易行為進(jìn)行了限制，對于部分依賴高頻交易30020000易行為，而是規(guī)范并要求提供更多信息以進(jìn)行更加細(xì)致的監(jiān)控。個別程序化高頻交易策略（日內(nèi)T0策略、日內(nèi)融券策略）為了符合該