量化投资第四次作业——ETF策略

  • *一点说明：该作业是寒假在家写的，所以完全敷衍草草了事，内容也是答辩…

我采用的是$ETF$股指期现套利策略。运行demo结果如下：

我发现代码并没有成功触发交易，其原因是期货价格始终没有达到触发交易的上下界，于是我考虑对上下界进行修改。通过查阅相关资料，我得出了上下界的确定函数：
$$
wtlxx=\frac{S_t(e^{(r-q)(T-t)}-2\beta-\sigma)}{1+2\alpha} \
wtlsx=\frac{S_t(e^{(r-q)(T-t)}+2\beta+\sigma)}{1-2\alpha}
$$
其中变量和参数的解释如下：

$S_t$表示现货股票在当前$t$时刻的价格。

$r$为无风险收益率。我粗略地选取央行一年期存款基准利率 $1.8%$。

$q$为股息收益率。由于我国股息分红很少，因此此处假设$q=0$

$\alpha$为期货交易成本。包含交易手续费，根据中国金融交易所发布调整交易手续费通知，因此这里取调整后的费率 $0.23%$。

$\beta$为现货$ETF$的交易成本。现如今由于$ETF$没有印花税等税收，故不考虑税率，只考虑佣金，假设管理手续费大概为成交金额的$0.2%$，托管费$0.1%$，合在一起约为$0.3%$。

$\sigma$为跟踪误差，一般来说跟踪误差不是一个固定值，但由于计算有些麻烦且对结果影响不大，故采用固定值。参考《上证 50 股指期货期现套利策略研究》中的统计结果，取 $\sigma=0.1496%$。

相关代码如下：

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a=instruments(context.contract).de_listed_date.date()
b=context.now.date()
delta=a-b   
r = 0.018/180
q = 0
beta = 0.003
sigma = 0.001496
alpha = 0.0023
wtlxx = (contract_price[0]*(math.exp((r-q)*delta.days)-2*beta-sigma))/(2*alpha+1)
wtlsx = (contract_price[0]*(math.exp((r-q)*delta.days)+2*beta+sigma))/(-2*alpha+1)

由此确定新的上下界，从而进行套利。

在确定了新的上下界之后，我还添加了止损信号。在进行套利交易时，对于投资者来说，是常常伴有一定的风险的。而止损信号的目的就是把控交易风险，减少投资者的损失。具体来说，在交易活动中，收益一旦出现负收益，那么就存在一定的亏损，为了不让投资者的损失继续扩大恶化，投资者就要划定一个信号，一旦损失触碰到这个信号，投资者就要平仓停止交易，把损失控制在可控可接受的范围之内。当价格达到止损点时，自动进行平仓止损。

相关代码如下：

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elif (contract_price[0] < wtlsx or (1000*sz50Etf_price[0]-contract_price[0])/contract_price[0]>0.12) and context.count == 1:   #正向套利平仓
        youngquant.api.buy_close(context.contract,contract_xdss1)
        order_target_value('510050.XSHG', 0)
        context.count = 0
        
    elif (contract_price[0] > wtlsx or (1000*sz50Etf_price[0]-contract_price[0])/contract_price[0]>0.12) and context.count == -1:   #反向套利平仓
        youngquant.api.sell_close(context.contract,contract_xdss2)
        youngquant.api.order_shares('510050.XSHG',sz50Etf_xdgs)
        context.count = 0

进行上述操作后，运行代码得到如下结果：

可以看出，在优化之后策略的年化收益率有了显著的提升，最大回撤也有了一定的降低，可见优化起到了一定的作用。

完整代码如下：

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import youngquant
from youngquant.api import *
from youngquant import exec_strategy
import yqdata.services as yq
import datetime
import warnings
import math
warnings.filterwarnings('ignore')
config = {
  "base": {
    "start_date": "2020-05-01",
    "end_date": "2020-07-31",
    "frequency": "1d",
    "benchmark": "000300.XSHG",
    "plot": True,
    "accounts": {
        "stock": 10000000,
        "FUTURE": 10000000,
    },
    "init_positions":'510050.XSHG:10000000'
  },
  "extra": {
    "log_level": "error",
  },
  "mod": {
    "sys_analyser": {
      "enabled": True,
      "plot": True
    },
    "mongodb": {
        "enabled": True,
    }
  }
}

# def calculate_period(context, bar_dict):
#     _list=[]
#     contract_price = youngquant.api.history_bars(context.contract,30,'1d','close')
        
def update_contract(context, bar_dict):
    if instruments(context.contract).de_listed_date.strftime("%Y-%m-%d") == context.now.date().strftime("%Y-%m-%d"):
        year = context.now.strftime("%Y%m%d")[2:4]
        a = context.now.strftime("%Y%m%d")[4:6]
        if a[0]=='0':
            month='0'+str(int(a[1])+1)
        elif a[0]=='1' and a[1]=='2':
            month='01'
        else:
            month='1'+str(int(a[1])+1)
        context.contract = '%s%s%s'%(context.symbol,year,month)

def initialize(context):
    context.count = 0
    context.symbol = 'IH'
    context.contract = 'IH2002'
    scheduler.run_daily(update_contract, time_rule='before_trading')
    # scheduler.run_monthly(calculate_period,tradingday=1, time_rule='before_trading')
    
    
def handle_data(context, bar_dict):
    contract_price = youngquant.api.history_bars(context.contract,1,'1d','close')
    sz50Etf_price = youngquant.api.history_bars('510050.XSHG',1,'1d','close')
    
    a=instruments(context.contract).de_listed_date.date()
    b=context.now.date()
    delta=a-b
  #  wtlxx = ((contract_price[0]-30)*(1+(0.0196*delta.days)/360)-(contract_price[0]*0.02))/(1+(0.1*0.0196*delta.days)/360)
 #   wtlsx = (contract_price[0]*1.02*((1+(0.0196*delta.days)/360))+30)/(1-(0.1*0.0196*delta.days)/360)
    
    r = 0.018/180
    q = 0
    beta = 0.003
    sigma = 0.001496
    alpha = 0.0023
    wtlxx = (contract_price[0]*(math.exp((r-q)*delta.days)-2*beta-sigma))/(2*alpha+1)
    wtlsx = (contract_price[0]*(math.exp((r-q)*delta.days)+2*beta+sigma))/(-2*alpha+1)

    if contract_price[0] > wtlsx and context.count == 0:   #卖出期货，买入etf现货,正向套利
       
        global contract_xdss1
        contract_xdss1=int(10000000/(contract_price[0]*instruments(context.contract).contract_multiplier))
        youngquant.api.sell_open(context.contract,contract_xdss1)
        contract_bzj=contract_price[0]*instruments(context.contract).contract_multiplier*contract_xdss1*instruments(context.contract).margin_rate
        sz50Etf_xdss=int((10000000-contract_bzj)/(sz50Etf_price[0]*100))
        order_lots('510050.XSHG', sz50Etf_xdss)
        context.count = 1    #正向套利
        
    elif contract_price[0] < wtlxx and context.count == 0:   #买入期货，卖出etf现货，反向套利
        
        global sz50Etf_xdgs
        sz50Etf_xdgs=int(10000000/(sz50Etf_price[0]))
        # sz50Etf_bzj=sz50Etf_xdgs*sz50Etf_price[0]*0.9   #假设融券保证金率为90%
        sz50Etf_value=sz50Etf_xdgs*sz50Etf_price[0]
        youngquant.api.order_shares('510050.XSHG',-sz50Etf_xdgs)
        global contract_xdss2
        contract_xdss2=int(sz50Etf_value/(contract_price[0]*instruments(context.contract).contract_multiplier))
        youngquant.api.buy_open(context.contract,contract_xdss2)
        # contract_bzj2=contract_price[0]*instruments(context.contract).contract_multiplier*contract_xdss2*instruments(context.contract).margin_rate
        # 合约保证金率为10%，因为etf和合约的持有市值均小于1000万，所以两者合约金加起来也不超过1000万
        context.count = -1
    
    elif (contract_price[0] < wtlsx or (1000*sz50Etf_price[0]-contract_price[0])/contract_price[0]>0.12) and context.count == 1:   #正向套利平仓
        youngquant.api.buy_close(context.contract,contract_xdss1)
        order_target_value('510050.XSHG', 0)
        context.count = 0
        
    elif (contract_price[0] > wtlsx or (1000*sz50Etf_price[0]-contract_price[0])/contract_price[0]>0.12) and context.count == -1:   #反向套利平仓
        youngquant.api.sell_close(context.contract,contract_xdss2)
        youngquant.api.order_shares('510050.XSHG',sz50Etf_xdgs)
        context.count = 0
    else:
        pass
    
exec_strategy(initialize=initialize, handle_data=handle_data, config=config)