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原油基本面量化(一):超预期库存因子策略研究

  • 时间: 2019-04-10 09:05:00

一、原油库存以及库存预期

1、美国原油库存              

    库存水平是大宗商品基本面分析中的重要指标,对于原油来说,美国库存数据公开透明,可追溯周期长且更新频率高,是市场关注的主要库存指标。页岩油革命后美国在国际原油市场中占据的主导地位将愈发凸显,关注美国库存走势也变得更加重要。


图1-1:WTI油价与美国原油库存同比关系


    长周期来看,原油库存变动与期货价格涨跌具有较好的反向一致性(图1-1),但交易机会并不好把握,短期库存的涨跌往往与行情难以匹配,且数据公布时点价格的快速波动难以被普通投资者捕捉。长期库存的趋势性被证实之时往往阶段性的行情也已经告一段落,简单的根据库存涨跌进行交易并不可行。

 

2、识别库存预期

    短期节奏上库存变动和价格变动难以对应的主要原因是库存变动已被市场一定程度所预期,因此只有识别库存预期才能定义预期偏差进而评估库存变化对价格的影响。本文的初衷也是在此基础上研究基于库存预期偏差的交易策略。

(1)季节性识别法

    一般来说,时间序列数据可以简单分解为趋势项、季节项与随机项。在库存预期的来源中,由于需求端美国炼厂具有季节性检修的规律(图1-2),因此库存的季节性变化首先可以被定性预期(图1-3),在供应与进出口处于常态下市场预期3至5月库存上升,6至9月库存下降。由于季节项的变化占据了库存变化的绝大部分,且季节项变动量在市场参与者中容易达成一致预期,因此第一种识别库存预期的方法我们将简单的基于季节项,通过对过去5年库存数据的季节项提取去定义当前库存变化的预期,即实际库存的趋势项、随机项以及超预期季节项均视为库存的超预期部分。虽然从单一投资者的视角来看,这种定义方法可能过于片面,但从市场整体来看,由于对供应和进出口的预期相对来说分歧较大,因此采用季节项进行预期或许具有一定的合理性。

   

图1-2:美国炼厂产能利用率季节性走势



图1-3:美国商业原油库存季节性走势



图1-4:美国商业原油库存分解示例



(2)跨月价差识别法

    从另一个角度来看,原油期货的远期结构反映了市场对库存变化的预期,当市场处于Contango结构时,远期溢价较大,进而累库预期较强,反之Backwardation结构下现货更为紧张,去库预期较强。从图1-5可以看出,WTI期货6行与1行的价差与库存变动吻合度极高,且高低点均能领先于库存。由于这种规律早已被市场认知和交易,因此第二种识别库存预期的方法我们将基于跨月价差,将跨月价差视为市场所交易出来的库存预期,通过价差水平对库存变动预期进行定量,实际库存变动与该预期的差值视为超预期部分。这种识别方式考虑了市场所预期的包括季节项在内的所有部分,相对来说更为全面。


图1-5:WTI C6-C1价差 VS 美国商业原油库存



二、超预期库存因子对原油价格的冲击检验

1、  实际库存变动对价格的冲击检验

    首先我们不考虑库存预期,将2006年以来的原油库存变动与库存数据公布日T日的价格波动以及公布后(由T日收盘价计)直至T+4日收盘的累计收益率变化分别进行相关性分析,为尽可能减少合约换月带来的影响,价格数据采用WTI原油指数。全时间段相关系数结果如表2-1所示,可以看出除了对T日具有显著的冲击外,对公布日后四个交易日的冲击均不显著。


表2-1:实际库存变动与价格波动相关系数  



2、  超季节性预期库存变动对价格的冲击检验

    根据上文库存预期的识别方法(1)季节性识别法,在每一年开始时,将最近5年库存时间序列数据进行季节项提取,并对季节项进行适当的规模变换,将每一周的季节项环比变动值作为本年当周的库存变动预期,库存实际变动与库存变动预期形成预期偏差,该预期偏差对短期价格变化的冲击检验结果如表2-2所示,可以看出虽然显著的冲击也仅限于T日,但各时段显著性和相关系数值大都较实际库存变动对价格的冲击检验有明显改观,市场对基于此方法的库存预期偏差交易明显重于对库存本身的交易。


表2-2:超季节性预期库存变动与价格波动相关系数



3、  超价差预期库存变动对价格的冲击检验

    根据上文库存预期的识别方法(2)跨月价差识别法,我们第一步需要在每一库存公布日前根据跨月价差对库存进行预测,具体方法为:计当前时间为M周,将前260周的库存与月差数据序列进行回归分析,并将月差数据滞后11周处理,即根据库存时间序列为[M-260,M-1],价差时间序列为 [M-271,M-12]的数据建立回归方程,再将该方程应用到M-11周收盘的跨月价差数据,得到对当前M周的库存预测值,预测效果如图2-1所示。


图2-1:价差预测法对库存的预测效果


    如果我们考虑数据的平稳性,更合理的方式是将价差与库存变动值进行回归分析,数据时间段的选取规则同上,预测得到当前M周的库存变动预测值后,M+1周公布M周库存数据时,预期偏差对短期价格变化的冲击检验结果如表2-3所示。


表2-3:超价差预期库存变动与价格波动相关系数


    可以看出该预期偏差对价格的冲击主要也是体现在T日,整体冲击效果较实际库存变动对价格的冲击有所改善但不明显。主要原因在于库存变动值的随机性相对较高,导致回归时残差差异值比较大(图2-2展示了T位于2017.12.29时价差预测法对库存变动的回归示例),由此得到的库存变化预测值绝对值偏小,因此实际库存变动与该预测值产生的预期偏差主要还是由实际库存变动决定且很难找到恰当的标准化方法使预测效果更好。


图2-2:价差预测法对库存变动回归示例


    另一方面,由图2-1可以看出,价差预测法对库存的长期拟合效果较好,但若根据预测库存的环比变动定义库存变动预期效果同样不理想。价差与库存具有较高的拟合优度时主要出现在库存具有趋势性变化的时期,库存走势震荡时(如2011-2014年)价差的预测效果较差,尽管可以通过在解释变量中添加库存的自回归项提高拟合效果,但对于获得库存变动的预测值仍难有实质性改善。

    从原油基本面来看,在美国原油出口设施逐步改善叠加中油价下页岩油长期稳定增产的情况下,产量与出口的动态平衡将会逐步形成,预计美国库存近两年再次走出大趋势的可能性并不大。由于库存走势震荡时价差预测法对库存单周变动的预测性不佳,我们将主要考虑价差对库存绝对值长期走势的预测作用。

 

4.对比与总结

    以上我们从实际库存变动、超季节性预期库存变动以及超价差预期库存变动三个角度检测了对短期价格的冲击效果,可以看出显著的冲击主要体现在库存公布当日,但整体来看超季节性预期的库存变动对价格冲击最为显著且短期内衰减率最低,我们进一步比较三种方式与T日价格波动的260周滚动相关系数(如图2-3所示,S、J分别代表超季节性预期项和超价差预期项的结果),可以看到超季节性预期库存变动在全时间段上p值均小于0.05,且负相关性最强。

 

     图2-3:260周滚动相关系数(以T日的波动为例)


表2-4展示了样本时间段内季节性预期与价差预期库存波动方向与实际库存波动方向的统计结果,一致性分别达到了66.46%与53.73%,表2-5、2-6、2-7显示了三种方式下库存或超预期库存波动方向与价格波动方向的统计结果,库存降低价格上涨或库存升高价格下跌视为正确,从胜率比较来看超季节性预期库存变动与超价差预期库存变动与价格涨跌的对应更为合理。


表2-4:预期库存变动与实际库存变动


表2-5:实际库存变动与价格涨跌次数


表2-6:超季节性预期库存变动与价格涨跌次数


 表2-7:超价差预期库存变动与价格涨跌次数



三、策略构建与回测效果

    上文已经充分验证了超季节性库存预期的预期偏差对短期价格冲击的有效性以及跨月价差对趋势性库存变动预测的有效性。对基于库存因子的策略构建来说,由于超季节性库存预期的预期偏差冲击显著且衰减率相对较低,我们可在进出场时充分利用此项指标,同时利用跨月价差的趋势性进行过滤。本文在此提供以下简单策略验证其有效性(策略并未进行优化调参,主要为了说明基于库存预期偏差进行交易的可行性):

1.  将最近5年库存时间序列数据进行季节项提取,并对季节项进行规模变换,将每一周的季节项环比变动值作为本年当周的库存变动预期;

2.  对(C1-C6)跨月价差建立5日与10日均线,分别计为MA5(C1-C6)与MA10(C1-C6);

3.  开仓条件:库存公布日T的库存变化与预期库存变动形成预期偏差E,若E<0且MA5(C1-C6)连续3日大于MA10(C1-C6),则以T日收盘价买多1手原油,反之,若E>0且MA5(C1-C6)连续3日小于MA10(C1-C6),则以T日收盘价卖空1手原油;

4.  平仓条件:库存公布日T的库存变化与预期库存变动形成预期偏差E,若E>0且MA5(C1-C6)<MA10(C1-C6),则对1手原油多单进行平仓,除此之外,若MA5(C1-C6)连续2日小于MA10(C1-C6),也对1手原油多单进行平仓。反之,若E<0且MA5(C1-C6)>MA10(C1-C6),则对1手原油空单进行平仓,除此之外,若MA5(C1-C6)连续2日大于MA10(C1-C6),也对1手原油空单进行平仓。

                        

    策略回测效果如图3-1所示,回测区间为2006年至2018年,初始本金为10万美元,每次仅交易1手原油,回测结束时账户为22.44万美元,策略夏普率为0.51,最大回撤28.95%,子图1蓝线展示了账户曲线变化,子图2展现了单笔交易的盈利与亏损值,子图3展示了买卖信号点,图3-2为策略每一年的收益率情况。

 

图3-1:策略回测效果


图3-2:策略年度收益率


 

(中粮期货 李云旭 投资咨询资格证号:Z0013666)

风险提示:

1.本策略观点系研究员依据掌握的资料做出,因条件所限实际结果可能有很大不同。请投资者务必独立进行交易决策。公司不对交易结果做任何保证。

2. 市场具有不确定性,过往策略观点的吻合并不保证当前策略观点的正确。公司及其他研究员可能发表与本策略观点不同的意见。

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