5国都证券-金融工程研究-专题研究-基于程序化交易的算法交易模型综述.pdf

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衍生产品研究衍生产品研究/专题研究专题研究2008年年6月月27日日研究所研究所金融工程研究金融工程研究专题研究专题研究基于程序化交易的算法交易模型综述基于程序化交易的算法交易模型综述国都证券国都证券核心观点：

核心观点：

1.程序化交易（程序化交易（ProgramTrading）在国外得到了广泛的应用）在国外得到了广泛的应用指应用计算机和网络系统，预先设置好交易模型，并在模型条件被触发时，由电脑瞬间完成组合交易指令、实现自动下单的一种新兴交易手段。

程序化交易起源于1975年美国出现的“股票组合转让与交易”，进入90年代以后，程序化交易跃上了一个新台阶,产生了一系列适应多种市场的品种。

程序化交易策略，主要包括以下四种交易策略：

久期平均、组合保险、指数套利和数量化交易。

2.算法交易有助于更好地发挥程序化交易的作用算法交易有助于更好地发挥程序化交易的作用指交易员在交易模型中加入一个算法，这个算法包含了既定的算法目标，在一些特定条件下，根据算法算出最佳的交易时机和交易额，并由系统自动执行交易指令。

算法交易在程序化交易中的作用体现在以下几个方面：

1）降低市场冲击成本；2）提高交易执行效率；3）降低佣金率；3）减少人力雇用成本；4）增加投资组合收益；5）使复杂的交易和投资策略得以执行。

3.算法交易中主要算法介绍：

算法交易最早始于算法交易中主要算法介绍：

算法交易最早始于20世纪世纪70年代，主要服务于指数套利和组合管理领域；经历了年代，主要服务于指数套利和组合管理领域；经历了30多年的发展，已经形成了大量交易算法，其中的交易量加权平均价格算法和时间加权平均价格算法运用最为广泛。

多年的发展，已经形成了大量交易算法，其中的交易量加权平均价格算法和时间加权平均价格算法运用最为广泛。

主要的算法包括：

交易量加权平均价格算法（VWAP）、保证成交量加权平均价格算法（GuaranteedVWAP）、时间加权平均价格算法（TWAP）、交易量固定百分比算法（TVOL）、基准价交易算法（PriceInLine）、执行差额算法（IS）、隐藏交易单算法（Hidden）、游击战算法（Guerrilla）、阻击兵算法（Sniper）、搜寻者算法（Sniffers）、复杂事件处理算法（CEP）、模式识别算法（PatternRecognition）等。

4.算法交易的运用：

以执行差额算法（算法交易的运用：

以执行差额算法（IS）为例进行风险衡量）为例进行风险衡量以执行差额算法（IS）为例计算，在衡量交易算法时，通过几个风险指标进行判断：

（）EIS+*（）VIS或（）EIS+*（）SDIS；波动风险（）VIS或（）SDIS；冲击成本（）EIS；总交易时间T。

独立性申明：

本报告中的信息均来源于公开可获得资料，国都证券对这些信息的准确性和完整性不做任何保证。

分析逻辑基于作者的职业理解，通过合理判断并得出结论，力求客观、公正，结论不受任何第三方的授意、影响，特此声明。

第1页研究创造价值研究员：

童冬雷研究员：

童冬雷电话：

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T电话：

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陈薇研究员：

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周红军联系人：

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01084183380E-mail:

电话：

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专题研究第2页研究创造价值目目录录1.程序化交易简介程序化交易简介.41.1.程序化交易的定义及作用程序化交易的定义及作用.41.1.1.定义定义.41.1.2.作用及影响作用及影响.41.2.程序化交易的发展历史与现状程序化交易的发展历史与现状.41.2.1.发展历史发展历史.41.2.2.现状现状.51.3.程序化交易的交易策略程序化交易的交易策略.51.3.1.久期平均久期平均.51.3.2.组合保险组合保险.51.3.3.指数套利指数套利.61.3.4.数量化交易数量化交易.61.4.算法交易思想的融入算法交易思想的融入.61.4.1.定义定义.61.4.2.算法交易在程序化交易中的作用算法交易在程序化交易中的作用.61.4.3.算法交易的引用和发展趋势算法交易的引用和发展趋势.71.4.4.本文的重点为基于程序化交易的算法交易模型综述本文的重点为基于程序化交易的算法交易模型综述.72.算法交易中主要算法介绍算法交易中主要算法介绍.72.1.交易量加权平均价格算法（交易量加权平均价格算法（VWAP）.72.2.保证成交量加权平均价格算法（保证成交量加权平均价格算法（GuaranteedVWAP）.7专题研究第3页研究创造价值2.3.时间加权平均价格算法（时间加权平均价格算法（TWAP）.82.4.交易量固定百分比算法（交易量固定百分比算法（TVOL）.82.5.基准价交易算法（基准价交易算法（PriceInLine）.82.6.执行差额算法（执行差额算法（IS）.82.7.隐藏交易单算法（隐藏交易单算法（Hidden）.92.8.游击战算法（游击战算法（Guerrilla）.92.9.阻击兵算法（阻击兵算法（Sniper）.92.10.搜寻者算法（搜寻者算法（Sniffers）.92.11.复杂事件处理算法（复杂事件处理算法（CEP）.92.12.模式识别算法（模式识别算法（PatternRecognition）.103.算法交易的运用算法交易的运用.103.1.算法交易的模型计算算法交易的模型计算.103.2.交易风险的衡量交易风险的衡量.11专题研究第4页研究创造价值1.程序化交易简介程序化交易简介1.1.程序化交易的定义及作用程序化交易的定义及作用1.1.1.定义定义程序化交易（ProgramTrading），又称篮子交易（BasketTrading），是应用计算机和网络系统，预先设置好交易模型，并在模型条件被触发时，由电脑瞬间完成组合交易指令、实现自动下单的一种新兴交易手段。

根据纽约股票交易所的规定，任何一笔含15只股票以上、且总市值超过100万美元的集中一次性交易都可视为程序化交易。

程序化交易与传统的人工交易的主要区别在于以下几个方面：

1）程序化交易是篮子交易，即同时完成一个股票组合的交易；2）程序化交易可实现自动下单，并能确保交易指令在瞬间完成，人工交易则是靠手动完成，速度较慢；3）程序化交易需借助计算机和网络技术的支持；4）程序化交易致力于处理现在的交易，顺从市场变化，而人工交易需要对未来进行预测和判断；5）程序化交易对买卖时点的判断完全基于技术分析，人工交易则是基于价值分析；6）程序化交易做出的决策客观、理性，人工交易做出的决策主观、感性；7）程序化交易是标准化交易，因此对交易员的能力要求和依赖性相对较低，而人工交易相反；8）程序化交易的运算速度快，执行力强，并能对买卖信号和风险预警作出及时反应，而人工交易的反应相对较慢；9）也正由于程序化交易的标准化交易方式，导致它的变通能力不强，在市场出现意外波动时，对一些不利信息易做出过度反应，而并非及时止损，这也是程序化交易在美国股灾中备受争议的原因。

1.1.2.作用及影响作用及影响程序化交易是交易思想的实际化，不但可以提高下单速度，还可避免交易受投资人情绪随机波动的影响，从而实现理性投资。

由于程序化交易固化了人工交易中技术分析的经验性总结，因此能够克服人性的诸多弱点，获得市场长期的均衡收益。

有资料显示，程序化交易在长期交易中，平均损失几率仅为30%40%，投资报酬率较为稳定；而人工交易在长期交易中的平均损失几率达60%70%，投资报酬率稳定性较差。

但也有人认为，在股市短期内大幅波动（尤其是下跌）时，程序化交易可能出现过度反应，从而成为加剧市场下跌的“罪魁祸首”。

很多人都认为，程序化交易即使不是导致美国1987年股灾的主要原因，至少也加剧了那次股灾的严重程度。

特别是程序化交易中的连续抛售和指数套利交易活动，使股价大幅下挫，价格剧烈波动。

1.2.程序化交易的发展历史与现状程序化交易的发展历史与现状1.2.1.发展历史发展历史程序化交易起源于1975年美国出现的“股票组合转让与交易”，即专业投资经专题研究第5页研究创造价值理和经纪人可以直接通过计算机与股票交易所联机，来实现股票组合的一次性买卖交易。

由此，金融市场的订单流实现了电脑化。

到了上世纪80年代，程序化交易发展迅猛，交易量急剧增加，指数套利和组合保险策略开始应用。

很多人开始将股市的下跌归罪于程序化交易，并认为程序化交易至少加剧了美国1987年股灾的严重程度。

但多数的经济学家和金融学家都认为，上述观点夸大了程序化交易的作用，包括指数套利在内的程序化交易与1987年股灾没有必然的因果关系。

进入90年代以后，程序化交易跃上了一个新台阶。

美国诞生了很多专门为广大中小投资者提供的量身订做的各种各样的一次性股票组合交易的股票经纪公司。

至此，程序化交易在美国期货市场已渡过幼年期。

并产生了一系列适应多种市场的品种。

开发商正挖空心思，要么提升速度，让本来不慢的系统反应更迅捷；要么量体裁衣，使之更贴近特定的衍生品交易。

市场上甚至出现专门诱杀其他程序化交易者的“猎手程序”，以及用并不执行的虚拟下流来躲过“猎手”的隐身程序。

1.2.2.现状现状程序化交易作为证券交易的一种方式，已在国外多个市场得到了广泛的应用，例如：

在NYSE进行的股票组合交易、在芝加哥期权交易所（CBOE）或者美国股票交易所（AMEX）进行的与股票组合相对应的期权交易，以及在芝加哥商品交易所（CME）进行的类似于S&P500股票指数期货合约的交易等，均是采用程序化交易。

据统计，在国外发达的期货期权衍生品市场，当日交易的70%以上都是通过程序化全自动交易模型来完成。

而在国内，程序化交易的应用尚未成熟，能够支持程序化交易的成熟软件也并不多，因此有较大的市场发展空间。

事实上，随着机构投资者已成为我国金融市场的主体，和衍生品市场的产品日渐丰富，以及数量化投资技术的进步，以股票组合为交易单位的交易需求已经越来越旺盛；因此对程序化交易系统的开发势在必行。

1.3.程序化交易的交易策略程序化交易的交易策略目前的程序化交易策略主要包括以下四种：

久期平均、组合保险、指数套利和数量化交易。

1.3.1.久期平均久期平均久期平均（DurationAveraging）交易策略是应用久期作为衡量指标来确定股票组合价格的合理上下限，从而通过低买高卖来实现价差收益的策略。

其中对久期的计算包含了股票组合合理价格和持有成本等影响价格敏感性的因素。

久期平均交易策略一般在价格下跌时买进，在价格上涨时卖出，因此只有当股票组合价格维持在一个特定的价格区域内时，这一策略才有效。

一旦价格下跌低于该价格区域的下限，投资者就会亏损，同时，投资者也丧失了当价格上涨超过该价格区域的上限时的获利机会。

久期平均策略对价格波动没有影响。

相反地，它具有减少价格波动、平抑价格波动幅度的作用。

1.3.2.组合保险组合保险组合保险（PortfolioInsurance）交易策略是指为股票组合确保一个最低收益专题研究第6页研究创造价值率，从而保证股票组合最小价值的一种策略。

这样当股票组合价格下跌时，投资者可以获得最低收益；但当组合价格上涨时，投资者的盈利率仍能随之上涨。

组合保险最初是由养老金基金开发和应用的。

组合保险策略的操作，一定程度上增加了股价的波动性，即在价格下跌时增加了卖压；在价格上涨时也增加了买压。

但该策略对价格波动的影响并非实质性的。

因为如果仅仅是因为该策略的应用而导致股票价格下跌，甚至低于其基本面水平，则股票反倒具有了投资价值。

1.3.3.指数套利指数套利指数套利（IndexArbitrage）交易策略是指当一个指数现货与其在指数衍生产品市场中的某个对应产品出现瞬间定价的差异，并且这个价差已大于无