怎么区分Alpha因子和风险因子?

这是一个絮絮叨叨的专题系列,跟大伙儿唠一唠量化相关的小问题,有感而发写到哪算哪,这是第3期,来唠个14块钱的~

不知大伙儿有木有这样的疑惑?

看到Barra里面有Size、Liquid等因子,这些因子同样出现在很多人的Alpha模型里面,这Alpha模型里面到底该不该放风险因子?怎么区分这两者?

首先要说的是,无论是Alpha因子,还是风险因子,它们都是『因子』,为什么有『因子』这一说呢?

那是经济学家金融学家们研究发现出来的关键因素,这些因素对股票价格涨跌有显著的影响作用,从资本资产定价模型CAPM中的市场收益率,再到Fama-French三因子和五因子模型,这些因子都是用来解释个股收益率的,Barra当中的因子就更多了。

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也就是说,Alpha因子也好,风险因子也罢,这些因子在横截面上对股价的涨跌都有良好的解释能力,更具体地用数学描述,就是当期因子值与股票下期收益率之间呈现强相关关系(IC值显著不为0)。

横截面上,Alpha因子和风险因子是相同的,它们不同之处就在于时间序列上,Alpha因子方向和收益稳定,能源源不断带来投资收益,风险因子方向和收益不确定,有非常大的不确定性,给投资带来风险。

这里的『因子收益』指的是个股收益对因子值进行线性回归后的回归系数,以下公式当中r是个股收益率,x是因子值,f就是因子收益,表示1单位的因子暴露能给个股带来多少收益,每个月(其他周期也可以)都可以计算一次,就能形成因子收益的时间序列。

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最理想的Alpha因子长什么样呢?它的因子收益的时间序列长得跟下图一样,因子的方向和收益率都非常稳定,每一期的因子方向和收益都是可以预测的,根据这个因子正向选股就可以了,就跟有稳定的内幕消息一样,钱哗啦啦地流进口袋。

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但是现实当中哪有这么完美嘛,方向大部分时间稳定就可以了,因子收益不要太小就可以了,因子收益序列如下所示,只要长期坚持根据这个因子正向选股,还是可以获得不菲的投资收益。

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BTW,Alpha因子方向稳定就可以了,不一定是要正的,稳定的负向也是可以的,这就是常说的“负Alpha因子”,就好比说你知道一个因子,根据它来选股,这个股票价格一定是下跌的,只要能够融券做空,一样可以哗哗赚钱。

风险因子就跟Alpha因子在时间序列上有很大的不同,最主要的差别就是因子方向飘忽不定,令人难以捉摸,无法预测,你都不知道该根据因子值正向选股呢,还是反向选股呢,因子收益序列大概长这样。这样的因子可以用来解释股价,说说这个时间段个股为什么上涨,那个时间段为什么下跌,但很难用来预测,赚取超额收益。

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Alpha因子和风险因子的区别说完了,那为什么这两类因子出现混用呢?也就是开头说的“看到Barra里面有Size、Liquid等因子,这些因子同样出现在很多人的alpha模型里面,这Alpha模型里面到底该不该放风险因子?”

这就涉及到因子的演化了,因为曾经的Alpha因子会失效,沦落为风险因子;风险因子也可以在某个时间段比较支棱给力,呈现出Alpha打鸡血的状态,被人放进Alpha模型当中。

我给大家贴一个2003年时候的美国股市的Alpha因子列表,上面赫然写有“小市值”,跟我国A股2017之前一样,小市值历来都是Alpha因子,只是后来失效了,成为了风险因子,但是最近又支棱起来了。

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Alpha模型当中当然可以放风险因子,就如同现在很多选股模型当中依然有小市值因子一样,一个因子是否被放入选股模型当中,并不取决于它是Alpha因子,还是风险因子,只取决于自己是否能“掌控”它?掌控,那又是另一个很长的故事~

参考资料:

石川、李腾、flyerye等,知乎问题《怎么区分 alpha 因子和风险因子?》的回答

Berry Cox,2003.11,《Equity Factors and Portfolio Management: Alpha Generation Versus Risk Control》

冯佳睿,2017.08,《引入风险管理后的多因子选股框架与指数增强策略》

<think>我们首先需要理解什么是铜牌Alpha因子模型。在量化投资领域,Alpha因子是指能够预测资产未来收益的指标或模型。通常,根据因子的复杂性预测能力,可以将其分为铜牌、银牌、金牌等不同等级。铜牌Alpha因子通常指那些简单、基础但可能有效的因子,比如价格动量、成交量变化等。 构建铜牌Alpha因子模型的一般步骤包括:因子构想、数据获取、因子计算、因子检验(包括有效性、稳健性等)、因子组合(可选)等。 由于用户要求构建的是铜牌级别的因子,因此我们主要关注简单且易于计算的因子。 接下来,我们将按照以下步骤进行: 1. 因子构想:提出一些简单且常见的因子想法。 2. 数据获取:获取所需的数据,如价格、成交量等。 3. 因子计算:用数学公式或代码示例展示如何计算这些因子。 4. 因子检验:通过回测等方法检验因子的有效性。 注意:在实际操作中,每个步骤都需要仔细处理,但这里我们主要提供方法示例。 ### 1. 因子构想 常见的铜牌Alpha因子包括: - 动量因子:过去一段时间内的收益率。 - 成交量变化因子:近期成交量相对于过去平均成交量的变化。 - 波动率因子:价格波动的标准差。 ### 2. 数据获取 需要获取的历史数据包括: - 每日收盘价(用于计算收益率波动率) - 每日成交量 ### 3. 因子计算 #### 动量因子 假设我们计算过去N天的动量(例如N=20): $$ momentum = \frac{close_t}{close_{t-N}} - 1 $$ #### 成交量变化因子 计算过去M天的平均成交量(例如M=30),然后计算最近K天(例如K=5)的成交量相对于过去M天平均成交量的变化率: $$ volume\_change = \frac{avg(volume_{t-K+1}, \cdots, volume_t)}{avg(volume_{t-M-K+1}, \cdots, volume_{t-K})} - 1 $$ #### 波动率因子 计算过去N天收益率的标准差(例如N=20): 首先计算每日收益率:$ r_t = \frac{close_t}{close_{t-1}} - 1 $ 然后计算波动率:$ volatility = \sqrt{\frac{1}{N-1}\sum_{i=t-N+1}^{t}(r_i - \bar{r})^2} $ ### 4. 因子检验 对每个因子进行单因子检验,通常包括: - 因子与未来收益的相关性分析(IC分析) - 分组回测:按因子值分组,观察不同组在未来一段时间内的收益表现。 ### 代码示例(Python) 以下是一个简单的示例,展示如何计算动量因子并进行分组回测(使用pandasnumpy): ```python import pandas as pd import numpy as np # 假设df是一个DataFrame,包含日期、股票代码、收盘价成交量 # 按日期股票代码排序 df = df.sort_values(['date', 'stock_code']) # 计算动量因子(20日动量) df['momentum'] = df.groupby('stock_code')['close'].pct_change(periods=20) # 计算未来收益率(例如未来5日收益率) df['future_ret'] = df.groupby('stock_code')['close'].transform(lambda x: x.shift(-5) / x - 1).shift(5) # 分组回测:按动量因子分组 # 先去除缺失值 df = df.dropna(subset=['momentum', 'future_ret']) # 按日期分组,对动量因子进行分位数分组(这里分5组) df['group'] = df.groupby('date')['momentum'].transform( lambda x: pd.qcut(x, 5, labels=False, duplicates='drop') ) # 计算每组未来收益率的平均值 group_returns = df.groupby(['date', 'group'])['future_ret'].mean().reset_index() # 按组别计算平均收益 average_group_returns = group_returns.groupby('group')['future_ret'].mean() print(average_group_returns) ``` ### 注意事项 - 实际应用中需要处理缺失值、异常值等。 - 回测时要注意避免未来函数,确保因子计算只使用到当前及之前的数据。 - 因子检验需要多方面的评估,包括统计显著性经济意义。 以上是构建铜牌Alpha因子模型的基本步骤示例。在实际操作中,可能还需要进行因子标准化、中性化(如对行业、市值进行中性化)等处理。 §§相关问题§§: 1. 如何对Alpha因子进行行业中性化处理? 2. 铜牌Alpha因子模型在回测中常见的陷阱有哪些? 3. 如何评估铜牌Alpha因子的稳健性有效性?</think>### 构建铜牌Alpha因子模型的步骤 **数据准备与特征工程** 获取标的资产(如股票)的日频数据,包括: - 收盘价序列 $P_t$ - 成交量序列 $V_t$ - 市值数据 $MktCap_t$ 清洗数据并处理缺失值。构建基础因子: 1. 动量因子:$mom = \frac{P_t}{P_{t-20}} - 1$ 2. 成交量变异系数:$vol\_chg = \frac{\sigma(V_{t-5:t})}{mean(V_{t-30:t})}$ 3. 市值因子:$size = \log(MktCap_t)$ **因子计算与标准化** 按交易日横截面标准化: $$ z_{i,t} = \frac{f_{i,t} - \mu_t}{\sigma_t} $$ 其中 $f_{i,t}$ 是股票 $i$ 在 $t$ 日的原始因子值,$\mu_t$ $\sigma_t$ 是当日全市场该因子的均值标准差。 **单因子有效性检验** 通过IC分析(信息系数)评估预测能力: ```python import numpy as np # 计算因子与未来5日收益的秩相关系数 ic = factor_data.groupby('date').apply( lambda x: x['factor'].corr(x['future_ret'], method='spearman') ) mean_ic = np.mean(ic) ``` **组合构建与回测** 1. 每日选取因子值最高的前30%股票 2. 等权重配置组合 3. 计算每日组合收益: $$ R_p = \frac{1}{N}\sum_{i=1}^N R_{i,t+1} $$ 4. 通过夏普比率评估表现: $$ SR = \frac{\mu_p}{\sigma_p} \sqrt{252} $$ **Python实现框架** ```python import pandas as pd from alphalens import performance # 因子计算函数 def compute_copper_alpha(data): data['mom'] = data['close'].pct_change(20) data['vol_chg'] = data['volume'].rolling(5).std() / data['volume'].rolling(30).mean() return data[['mom', 'vol_chg']] # 因子标准化 def standardize_factors(factors): return factors.groupby('date').transform(lambda x: (x - x.mean()) / x.std()) # 回测执行 factor_data = compute_copper_alpha(raw_data) clean_factors = standardize_factors(factor_data).dropna() perf = performance.factor_returns(clean_factors, prices) ``` **关键注意事项** - 避免未来函数:确保因子计算仅使用 $t$ 日可用数据 - 处理幸存者偏差:包含已退市股票数据 - 参数敏感性测试:调整因子计算窗口(20日→15日/25日) - 交易成本模拟:扣除0.5%-1%的单边交易费用 **模型优化方向** 1. 因子组合:通过加权合成多因子信号 2. 行业中性化:扣除行业均值 $z_{adj} = z_{i,t} - \mu_{industry}$ 3. 波动率调整:根据市场波动动态调整仓位
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