量化投资系统开发项目计划书.doc

XGC量化投资系统开发项目计划书一、 名词解释1. 基本名词释义以下部分名词（标有*）的含义仅适用于本文之理解。名称释义*量化投资本文中特指通过数量化指标将投资思想固化的方式。简单地说，将投资理念构建成一个个的数量模型，并利用计算技术处理大量信息，进行投资决策。指数反映市场总体走势的指标，如上证指数、深成指数、沪深300指数。*市场本文中特指中国A股二级市场，即股票交易市场。二级市场对已经发行的证券进行买卖，转让和流通的市场，与一级市场对应。一级市场筹集资金的公司或政府机构将其新发行的股票和债券等证券销售给最初购买者的金融市场。证券多种经济权益凭证的统称，是证明证券持有人有权按其券面所载内容取得应有权益的书面证明，如股票、债券。股票股份公司在筹集资本时向出资人公开或私下发行的、用以证明出资人的股本身份和权利，并根据持有人所持有的股数享有权益和承担义务的凭证。A股在中国大陆上市交易的股票。*大盘本文中特指上证指数。上证指数由上海证券交易所编制的综合指数，代表在上海证券交易所上市的所有股票的总体走势。基金筹集社会零散资本并聘请专业投资人士代理投资的服务机构。标的指数基金用于衡量自身经营业绩的参照指数，标的指数通常为上证指数和沪深300指数。指数基金通过拟合标的指数的编制规则以达到近似指数收益的基金。指数投资通过拟合标的指数的编制规则以达到近似指数收益的投资方式。沪深300指数一种按特定规则编制的指数，通过一系列指标选取沪深两市300支股票以代表市场整体走势，沪深300指数经常被基金用于对比业绩的标的指数。指数编制规则指数的编制方法和规则，规则一般涉及到哪些股票编制进指数，以及各个股票在指数中的权重。定期定投在一定时间间隔投资一定金额于标的资产，标的资产通常是指数基金。*投资策略本文中一般指以量化的方式进行投资的模式。财务数据用于衡量公司资产、营收、现金流状况的会计数据，如现金、固定资产、营业收入、营业利润、净利润、经营性现金流等。财务比率用于衡量公司盈利能力、偿债能力、运营能力等性质的指标，如净资产收益率（ROE），资产负债率，总资产周转率等。*回溯验证本文特指基于A股的历史财务数据和行情数据，通过对A股走势的重演，对比量化策略和标的指数（通常为上证指数或沪深300指数）的收益率、波动率等指标，旨在判断量化策略的有效性。*超额收益超越标的指数的收益率。收益率在一定期间内，投资的资产的增值或减值比例。波动率衡量投资资产风险的指标，通常用方差或标准差表示。流通盘A股特有的股份类型，可以在二级市场交易的股份，与限售盘对应。价值投资通过投资估值较低（市场价格低于企业价值）的证券获得投资收益的方式。估值评定一项资产当前价值的过程。对于股票而言，市盈率（PE），市净率（PB）等指标是常用的估值方法。增发是已上市的公司通过指定投资者(如大股东或机构投资者)或全部投资者额外发行股份募集资金的融资方式，发行价格一般为发行前某一阶段的平均价的某一比例。配股配股是上市公司向原股东发行新股、筹集资金的行为。按照惯例，公司配股时新股的认购权按照原有股权比例在原股东之间分配，即原股东拥有优先认购权。高频交易指从那些人们无法利用的极为短暂的市场变化中寻求获利的计算机化交易，比如，某种证券买入价和卖出价差价的微小变化，或者某只股票在不同交易所之间的微小价差。T+1一种股票交易制度，即当日买进的股票，要到下一个交易日才能卖出。“T”指交易登记日，“T+1”指登记日的次日。我国上海证券交易所和深圳证券交易所对股票和基金交易实行T+1的交易方式。可转债全称为可转换公司债券。在目前国内市场，就是指在一定条件下可以被转换成公司股票的债券。可转债具有债权和期权的双重属性，其持有人可以选择持有债券到期，获取公司还本付息；也可以选择在约定的时间内转换成股票，享受股利分配或资本增值。股指期货以股价指数为标的物的标准化期货合约，双方约定在未来的某个特定日期，可以按照事先确定的股价指数的大小，进行标的指数的买卖。国内可供交易的股指期货品种只有沪深300股指期货合约。套利通常指在某种实物资产或金融资产（在同一市场或不同市场）拥有两个价格的情况下，以较低的价格买进，较高的价格卖出，从而获取无风险收益。2. 财务报表基础财务报表亦称对外会计报表，是会计主体对外提供的反映会计主体财务状况和经营的会计报表，包括资产负债表、损益表（利润表）、现金流量表或财务状况变动表、附表和附注。财务报表是投资分析非常重要的信息来源，更是我们基于财务数据的量化投资策略的根本。资产负债表（Balance Sheet）、利润表（Income Statement）、现金流量表（Statement of Cash Flows）是财务报表最重要的组成部分，从字面上不难理解各个表的意思：（1） 资产负债表资产负债表是表示企业在一定日期（通常为各会计期末）的财务状况（即资产、负债和股东权益的状况）的主要会计报表。主要分为两大部分：企业资产分布情况和负债分布情况，资产代表的是企业净资产（股东权益）和负债的总和，资产=股东权益+负债。资产负债表主要用于衡量公司资产状况和偿债能力。下表为资产负债表样表：公司名称： 年 月 日 单位：元资产类年初数期末数负债及权益类年初数期末数流动资产：流动负债:货币资金短期借款短期投资应付票据应收票据应付帐款应收股利预收帐款应收利息其他应付款应收帐款应付工资预付帐款应付福利费应收补贴款应付股利其他应收款应交税金存货其他未交款待摊费用预提费用一年内到期的长期债券投资预计负债其他流动资产一年内到期的长期负债流动资产合计其他流动负债长期投资:流动负债合计长期股权投资长期负债:长期债权投资长期借款长期投资合计应付债券其中：合并价差长期应付款固定资产:专项应付款固定资产原价其他长期负债减:累计折旧长期负债合计固定资产净值递延税项：减：固定资产减值准备递延税款贷项工程物资负债合计在建工程少数股东权益固定资产清理所有者权益或股东权益：固定资产合计实收资本无形资产及其他资产减：已归还投资无形资产实收资本净额长期待摊费用资本公积其他长期资产盈余公积无形资产及其他资产合计其中：法定公益金递延税项：未分配利润递延税款借项所有者权益合计资产总计负债及权益合计（2）利润表（损益表）利润表(Income Statement)主要提供有关企业经营成果方面的信息。利润表是反映企业在一定会计期间经营成果的报表。例如，反映1月1日至12月31日经营成果的利润表，由于它反映的是某一期间的情况，所以，又称为动态报表。有时，利润表也称为损益表、收益表。通过利润表，可以反映企业一定会计期间的收入实现情况，即实现的主营业务收入有多少、实现的其他业务收入有多少、实现的投资收益有多少、实现的营业外收入有多少等等；可以反映一定会计期间的费用耗费情况，即，耗费的主营业务成本有多少、主营业务税金有多少、营业费用、管理费用、财务费用各有多少、营业外支出有多少等等；可以反映企业生产经营活动的成果，即，净利润的实现情况，据以判断资本保值、增值情况。将利润表中的信息与资产负债表中的信息相结合，还可以提供进行财务分析的基本资料，如将赊销收入净额与应收账款平均余额进行比较，计算出应收账款周转率；将销货成本与存货平均余额进行比较，计算出存货周转率；将净利润与资产总额进行比较，计算出资产收益率等，可以表现企业资金周转情况以及企业的盈利能力和水平，便于会计报表使用者判断企业未来的发展趋势，做出经济决策。下表为利润表样表：公司名称： 年 月 日 单位：元项目本月数 本年累计数 一、主营业务收入减：主营业务成本 主营业务税金及附加二、主营业务利润加：其他业务利润减：营业费用 管理费用 财务费用三、营业利润加：投资收益 补贴收入 营业外收入减：营业外支出加：以前年度损益调整四、利润总额减：所得税 少数股东损益五、净利润（3）现金流量表现金流量表是财务报表的三个基本报告之一，也叫账务状况变动表，所表达的是在一固定期间（通常是每月或每季)内，一家机构的现金 (包含现金等价物) 的增减变动情形。现金流量表是反映一家公司在一定时期现金流入和现金流出动态状况的报表。其组成内容与资产负债表和损益表相一致。通过现金流量表, 可以概括反映经营活动、投资活动和筹资活动对企业现金流入流出的影响, 对于评价企业的实现利润、财务状况及财务管理, 要比传统的损益表提供更好的基础。下表为资产负债表样表：公司名称： 年 月 日 单位：元项目行次 本月数 本年累计数一、经营活动产生的现金流量：1.销售商品、提供劳务收到的现金2.收到税费返还3.收到的其他与经营活动有关的现金现金流入小计1.购买商品、接受劳务支付的现金2.支付给职工对职工支付的现金3.支付的各项税费4.支付的其他与经营活动有关的现金现金流出小计经营活动产生的现金流量净额二、投资活动产生的现金流量：1.收回投资所收到的现金2.取得投资收益所收到的现金3.处理固定资产、无形资产和其他长期资产而收到的现金净额4.收到的其他与投资活动有关的现金现金流入小计1.购建固定资产、无形资产和其他长期资产所支付的现金2.投资所支付的现金3.支付的其他与投资活动有关的现金现金流出小计投资活动产生的现金流量净额三、筹资活动产生的现金流量：1.吸收投资所收到的现金3.借款所收到的现金3.收到的其他与筹资活动有关的现金现金流入小计1.偿还债务所支付的现金2.分配股利或利润或偿付利息所支付的现金3.支付的其他与筹资活动有关的现金现金流出小计筹资活动产生的现金净流量净额四、汇率变动对现金的影响额五、现金及现金等价物净增加额3. 关键财务指标释义名称释义净资产收益率（ROE）净资产收益率又称股东权益收益率，是净利润与股东权益的百分比。该指标反映股东权益的收益水平，指标值越高，说明投资带来的收益越高。总资产收益率（ROA）总资产利润率是企业利润总额与企业资产平均总额的比率，即过去所说的资金利润率。它是反映企业资产综合利用效果的指标，也是衡量企业利用债权人和所有者权益总额所取得盈利的重要指标。毛利率（PM）毛利率是毛利与销售收入（或营业收入）的百分比，其中毛利是收入和与收入相对应的营业成本之间的差额，用公式表示：毛利率毛利/营业收入100%（营业收入营业成本）/营业收入100%市盈率（PE）市盈率指在一个考察期（通常为12个月的时间）内，股票的价格和每股收益的比率。投资者通常利用该比例值估量某股票的投资价值，或者用该指标在不同公司的股票之间进行比较。市净率（PB）市净率指的是每股股价与每股净资产的比率。 市净率可用于投资分析，一般来说市净率较低的股票，投资价值较高，相反，则投资价值较低资产负债率资产负债率是指公司年末的负债总额同资产总额的比率。表示公司总资产中有多少是通过负债筹集的，该指标是评价公司负债水平的综合指标。同时也是一项衡量公司利用债权人资金进行经营活动能力的指标，也反映债权人发放贷款的安全程度。流动比率流动比率是流动资产对流动负债的比率，用来衡量企业流动资产在短期债务到期以前，可以变为现金用于偿还负债的能力。速动比率速动比率是指速动资产对流动负债的比率。它是衡量企业流动资产中可以立即变现用于偿还流动负债的能力。二、 项目概述通过编程对A股上市公司历史数据（主要为财务数据）进行分析和回溯验证，寻找一系列在历史上获得稳定超额收益的量化投资策略。三、 项目形成思路1. 指数反应经济，长期稳定向上。股票指数是市场中所有股票或者一部分股票走势情况的总体反映，与一国的经济走势有密切的相关度。尽管短期（日，月，年）来看，股票价格波动比较剧烈，但是长期来看（10年，50年），股票指数走势是平稳向上。沃顿商学院教授Jeremy Siegel在他的著作STOCK FOR THE LONG RUN里面研究了各国证券资产的长期回报情况，通过对美国证券市场1842-2006年的历史数据的分析得出结论：剔除通胀因素，股票的年均回报是6.8%，债券是3.5%，黄金是0.3%， 另外，在美国历史上任何30年中投资股票的年均收益都高于债券。所以长期来看，投资股票是最好的选择。2. 个股收益存在风险，指数可获平均收益虽然股票市场在长期来看优于债券市场，但从个股角度而言却存在较大风险，道琼工业指数首次在1896年5月26日公布，它象征着美国工业中最重要的12种股票的平均数，至今为止，在这12种成份股中，只有通用电气仍然留在指数中。经济危机、行业不景气、企业管理、天灾人祸等等问题都可能使一个企业陷入困境甚至破产，在中国，中小企业的平均寿命只有3.7年。为避免这样的风险，如果将资金按指数编制规则分散投入到各个企业中，或者直接投资指数基金，将是一种可以获得指数平均收益且风险可控的投资方式。3. 大部分主动基金难以超越指数，指数基金受投资者青睐据统计，80%的主动型基金在长期都难以超越指数。说起来这一点，很多人可能不太相信，指数基金的投资方式是一种完全被动的投资策略，甚至不需要基金管理人员，而主动型基金却聘用大量的研究人员对企业进行研究，虽然没有严格的论证主动基金为什么难以超越指数，但主要原因主要是以下四个：（1）主动基金收取较高的管理费作运营成本，侵蚀了长期收益；（2）一般基金都管理百亿以上规模的资金，当研究发现值得买入的股票后，不可能投入大比例资金进入（原因是证监会规定基金持股金额不能超过流通盘的10%， 就算国外没有这种规定，有的企业市值较小，就算基金买入了企业股票的50%，对于基金的总体规模而言可能还是很小），一般基金都会投资几十支上百只股票，每支股票占基金总规模的比例一般都不超过10%，这样决定了基金不可能获得超越指数非常多的收益率；（3）基金经理的判断很大程度影响了基金收益，而人总是受到情绪波动也业绩压力的影响，很少真正有人能像巴菲特那样在贪婪中恐惧在恐惧中贪婪，一两次判断失误就可能使基金收益大幅缩水；（4）基金的管理能力有限，面对百支以上的股票，不可能有足够的研究人员对每支股票和每个数据进行分析和判断，错误的分析和判断会导致收益率的下降。这些原因导致主动基金表现大多不如指数基金，也是近年来国内指数基金迅速发展的一个原因，许多投资大师都建议非专业投资者定期定投指数基金来分享国内经济的增长。4. 指数是所有（大部分）股票的综合反映，应存在某些策略可以优化指数虽然指数基金受到大众的青睐，但是并不表示指数基金就是最好的投资品种，由于指数基金是通过模拟指数编制方法来获得近似指数的投资策略，而指数编制的目的是为了反映市场总体表现，市场上有好的股票，也有坏的股票，我们认为应存在某些可以量化的规则能在较大概率上剔除较差的股票并选出较好的股票，从而获得超越指数的收益。5. 财务指标是衡量企业的关键数据，对财务指标设定约束范围是可行的优化策略财务数据是投资分析，企业经营，信贷管理，政策制定等方面用于衡量企业质量的关键指标，特别是财务数据中的各项财务比率，能有效衡量企业盈利能力、偿债能力、运营能力以及估值情况等等情况。一般而言，成长速度快，盈利能力强，并且估值较低的企业在市场上有着良好的表现（价值投资理论），我们认为：对企业的一些财务指标进行范围约束，可以形成一系列优于指数的量化策略，取得超越指数的投资收益。6. 通过历史回溯验证，寻找最优的财务指标以及约束范围前文表明：对企业的一些财务指标进行范围约束，可以形成一系列优于指数的量化策略，取得超越指数的投资收益。问题是，衡量企业性质的各类财务指标那么多，哪些财务指标形成的量化策略能取得最好的投资收益？这些财务指标在什么约束范围内能取得最好的投资收益？通过哪些财务指标的组合能取得最好的投资收益？为解决这个问题，我们决定基于A股股票的历史财务数据及股票的历史走势，通过穷举各类财务指标组合以及穷举财务指标约束范围寻找最优的量化投资策略。7. 以财务指标量化策略为起点，挖掘不同类型的量化投资策略经过初步的编程实现和验证，我们发现基于财务数据的量化策略在过去十年的表现是较好的，在初步程序中，仅用了10个财务数据进行穷举，在2001-2011年的区间内，得到了总收益超过11倍且每年均超越标的指数的量化策略。我们认为，通过使用更多类型的财务数据，细分约束范围，将基于年报的财务数据进一步缩小为季度，使用运算能力更强的计算机等等方式，理论上可以获得收益率更高，说服力更强的量化投资策略。此外，基于财务指标的量化策略是我们项目的起点，但不是终点，还有很多种量化投资模式等待我们去开发，例如基于公司事件（增发，配股，分红等事件）的投资策略，基于高频交易（国内环境暂时不允许，T+1）的投资策略，基于可转债的投资策略，基于股指期货套利的投资策略，基于经济数据的量化策略等等。我们对量化方式以及投资收益的追求应该是无止尽的。但是无论是哪种类型的量化策略，每种策略的背后都应有具有一定理论基础的投资理念或者投机模式作为支撑。四、 数据来源和解释A股上市公司历史财务数据来源于WIND数据库，目前而言，上市公司财务数据分为以下11大块： 基本资料（名称、代码、股本等） 行情数据（个股月度行情、指数月度行情） 财报数据（包括营业收入、营业利润、净利润、现金流等） 估值指标（PE、PB、PEG等） 盈利能力（ROE、ROA、ROIC、EBITDA等） 成本控制（营业费用、管理费用、财务费用与收入之比等） 收益质量（扣除非经常性损益的净利润/净利润等） 现金流量（经营性净现金流/营业收入，经营性净现金流/净利润等） 偿债能力（资产负债率、流动比率、速动比率等） 营运能力（营业周期、存货周转率、总资产周转率） 成长能力（EPS增长率、营收增长率、利润增长率、净利润增长率等）以上11类财务数据是我们量化策略项目的基础，随着项目的进展和新策略的开发，会需要更多的相关数据。现在来看，除了基于财务数据的量化策略已经过可行性验证，基于公司事件（增发、配股）的量化策略理论上也具有一定潜力，应在数据准备阶段下载这一部分的相关数据。五、 功能设计及程序实现考虑到2001年后才有完整的季报数据，项目验证区间拟定为2001-2012年。1. 到底通过怎样的验证方法才最有说服力？初期项目的回溯验证方法是：选择验证区间（开始日期一般为2001年，截止日期一般为2011年），投资间隔为1年，输入财务指标类型（一个或多个），设置各财务指标步长（程序内已定好），设定每年最低选股数量（因为随着财务指标数量的增加，约束条件的严格，某些策略可能选出0支或几只股票，股票数量过低时风险不可控），投资组合加权方式固定为平均加权，系统将把每一种财务指标组合（不同约束范围）带入2001-2011年这个验证区间选出对应的投资组合，分别计算2001-2002,2002-2003，2010-2011的对应投资组合的年化收益率和2001-2011的总收益率，最后选出总收益率最高（也包括波动率，超越大盘年数等，这些指标用于辅助判断）的财务指标组合，用于指导2012年的投资组合。总体来看这样的验证方法符合逻辑，但是有的部分不够严谨或不够完善：初期项目存在的问题本期项目的改进措施验证区间为什么是2001-2011年共10