钢厂利润模型-螺纹钢铁矿石焦炭套利
1、内容概括
下面的内容将讲述商品期货产业链套利模型，参考东方证券《衍生品系列研究之五-商品期货套利策略实证》研报内容，根据其产业链价值构造逻辑，撰写策略，并进行实测分享。这篇研报的理论基础是产业链价值稳定，且利润回复性强，可以进行反向操作期货合约，获取产业链利润均值回复的交易性机会。
２、钢厂利润产业链关系
目前国内商品期货套利模式主要包括产业链套利、跨期套利、内外盘套利和期现套利。这里我们针对黑色产业链期货品种进行研究，利用产业链关系进行钢厂利润套利，涉及螺纹钢、铁矿、焦炭品种。炼钢工艺中影响总成本的主要因素是原料成本，即铁矿石、焦炭成本。根据研报内容，我们获知制造钢材时铁矿石与焦炭的消耗可以通过如下方式进行计算：
螺纹钢期货价格 = 1.6×铁矿石期货价格 + 0.5×焦炭期货价格 + 其他成本
上述等式是无套利的情形，而市场上的期货价格是波动的，上述等式在实际的市场中是不等的。如果从价差的变动来看，上述等式左右两边的价差可以理解为钢厂炼钢的利润，那么价差的波动就是钢厂利润的波动，因此追随钢厂利润波动的模式就是钢厂利润套利的模式，在实际操作中，我们用指数合约代替实际价格
钢厂利润=1×螺纹钢指数合约价格-1.6×铁矿石指数合约价格-0.5×焦炭指数合约价格-其他成本
关于钢厂炼钢利润波动的逻辑，参考研报内容：如果炼钢利润过高，铁矿和焦炭价格会跟涨，挤压炼钢利润；炼钢利润过低，钢材价格回升。我们可以看到钢厂利润波动的逻辑性较强，基于此，当钢厂利润达到高位时，可以做空利润，即做空螺纹钢做多铁矿石焦炭，当钢厂利润处于底位时，可以做多利润，即做多螺纹钢做空铁矿石焦炭。
3、策略模型构建
一般的套利做法是设置固定的价差值进行套利，在价格偏离价差平均水平时进行多空操作，下面是通过期货指数绘制的钢厂利润曲线
从上面的图中我们发现价格并没有一个稳定的回复价格，即价差的分布并不对称，这样的序列显然不适合用传统的回复套利方法，在本报告中我们采用类似布林通道的策略思路，比如当价差超越长期或者短期均值一定标准差之时，可以认为此时的价差水平偏高，因此我们做空价格相对高的期货，做多价格相对低的期货，而当二者的价差回归到一个长期或短期均值的时候同时对二者进行平仓。这样策略获得价差回复的收益。
我们对钢厂利润波动设计策略进行套利，考虑到不同的期货品种上市时间不一样，加上初始统计需要一定的初始数据长度，三个品种中，铁矿石期货是最晚，于 2013 年 10 月 18 日上市交易，考虑到计算均值需要一定的数据，我们统一将策略设置为2014 年 1 月 1 日开始回测。
价差序列下穿上轨，利润冲高回落进行回复，策略空螺纹钢、多焦煤焦炭；价差序列上穿下轨，利润过低回复上升，策略多螺纹钢、空焦煤焦炭。
研报中模型具体设置为
● 开仓条件：价差在10日均值加1倍标准差和1.2倍标准差之间，有回归趋势开仓。
● 平仓条件：回归到10日均值进行平仓。
● 止损：设置的止损为5%，止损后10天内不开仓。
在该示例中，在回测过程中我们设置不同的开仓标准以及止损等条件，发现以下设置更为合适
● 开仓条件：价差在15日均值加1.8倍标准差之间，有回归趋势开仓。
● 止损：设置的止损位3%，止损后10天内不开仓
● 手续费：万分之1双边
以下就是策略回测的效果展示
4、回测结果说明
期现套利中价差受到基本面因素影响较大，基差风险不易把握，该研报中产业链利润套利则将比价都统一在市场内，将钢材、铁矿石、焦炭三者产业链关系均以期货合约价格建立公式来联系，使得利润变化便于计算，而且在进行适当参数调整后获得了不错的表现，近四年时间年化收益16.58%左右，收益回撤比为1.39左右，夏普率在1.66，回测曲线很漂亮，下面我们说一说存在的风险。
首先，能够这么做假设前提是期货价格会与现货价格表现一致，且受到市场供求影响，但是在过度投机或者流动性缺失的市场中价格也会脱离实际生产价格产生风险；其次，模型中对钢厂利润的公式描述是否过于简化也是需要考虑的内容；而且，策略在回测过程中设置了不同的开仓标准以及止损等条件，这里是从中选出结果最好的一组结果进行了展示，这些都是策略在未来市场中表现中不如回测模型表现的隐患。
虽然如此，这个策略还是能够为策略开发拓展思路，提供灵感，还是值得一试的，而且，在开始研究期货策略后发现，由于多空双向交易机制使得期货市场的风险反而比股票更容易控制，感觉自己差不多要成长为股票期货复合型韭菜了。
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