宏观固收量化研究系列之（五）：基于机器学习模型的债券流动性预测

东方证券股份有限公司经相关主管机关核准具备证券投资咨询业务资格，据此开展发布证券研究报告业务。 东方证券股份有限公司及其关联机构在法律许可的范围内正在或将要与本研究报告所分析的企业发展业务关系。因此，投资者应当考虑到本公司可能存在对报告的客观性产生影响的利益冲突，不应视本证券研究报告为作出投资决策的唯一因素。 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 专题报告 【金融工程·证券研究报告】 金融工程 基于机器学习模型的债券流动性预测 ——宏观固收量化研究系列之（五） 研究结论 ⚫ 流动性是债券市场中非常关键的变量，一般来说，流动性有两个层面的含义。一方面，流动性指的是宏观层面的流动性，衡量的是中央银行以及以商业银行为主的金融机构对资金的供给情况。另一方面，流动性指的是在微观层面上债券变现能力的高低，我们说某个债券流动性好，指的是债券持有者能够及时地按照合意的市场价格卖出该债券。 ⚫ 本文把研究重点放在债券微观层面的流动性上。作为中国债券投资者来说，如何准确、合理地评估债券持仓的流动性风险，是当下急需解决的课题。当前市场上大部分关于债券微观流动性的研究，是对债券历史的流动性数据进行评价和打分，并未涉及到对未来不确定性的流动性的评估。而本文侧重于预测与评估债券在未来一段时间的流动性，本质上描述的是债券的流动性风险。 ⚫ 当前中国债券市场上对债券流动性的评估主要以定性或者简单打分卡的形式来实现。而本文提供了一种量化的思路，即尝试寻找影响债券未来成交量的潜在特征和合适的统计学模型，对个券的未来成交量做出合理的预测，并对流动性好坏进行打分，从而可以定量地描述个券或者债券组合的流动性情况。 ⚫ 本文选取了一系列潜在的影响债券流动性的特征，并测试了不同模型的预测效果，包括打分卡模型、线性模型、Lasso模型、XGBoost模型。结果表明， 近年来在工业界广泛流行的XGBoost模型在预测误差和稳健性上优于其他模型。XGBoost模型显示，过去一段时间的成交量、存续时间、发行量、剩余期限、到期收益率、Z-Spread、到期收益率的波动率等特征的预测能力较高。 ⚫ 为了比较债券在截面上的相对流动性大小，本文基于XGBoost模型的预测，构建了流动性评分的规则，对个券的未来流动性进行0-5档的映射打分，可以较为直观地展现个券的未来流动性好坏程度。 风险提示 ⚫ 量化模型失效的风险 ⚫ 市场极端环境的冲击 Table_ Base Info 报告发布日期 2021年11月23日 证券分析师 朱剑涛 021-63325888*6077 zhujiantao@orientsec.com.cn 执业证书编号：S0860515060001 联系人 宋之辰 songzhichen@orientsec.com.cn 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 2 目 录 一、 债券流动性概述 ................................................................................ 4 二、 个券流动性预测模型 ......................................................................... 6 2.1 模型介绍 ...................................................................................................................... 6 2.2 特征选取 ...................................................................................................................... 8 三、 模型表现 .......................................................................................... 9 3.1 数据 ............................................................................................................................. 9 3.2 模型表现 .................................................................................................................... 10 四、 个券流动性打分 .............................................................................. 14 风险提示 ...................................................................................................... 21 参考文献 ...................................................................................................... 21 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 3 图表目录 图 1：中国债券市场成交量 .......................................................................................................... 5 图 2：中国债券市场成交分布比例(按债券类型) ........................................................................... 6 图 3：国债+政金债样本外预测效果(RMSLE) ............................................................................ 12 图 4：地方债样本外预测效果(RMSLE) ...................................................................................... 12 图 5：信用债样本外预测效果(RMSLE) ...................................................................................... 13 图 6：国债+政金债样本：特征平均重要性排名前十 .................................................................. 14 图 7：地方债样本：特征平均重要性排名前十 ........................................................................... 14 图 8：信用债样本：特征平均重要性排名前十 ........................................................................... 14 图 9：部分债券的成交量预测与流动性得分历史表现 ................................................................. 17 表 1：国债+政金债样本外预测效果 ........................................................................................... 11 表 2：地方债样本外预测效果 .................................................................................................... 11 表 3：信用债样本外预测效果 .................................................................................................... 11 表 4：各类样本打分规则(对单个截面) ....................................................................................... 15 表 5：流动性得分为0的债券示例(2021/09/24) ......................................................................... 15 表 6：流动性得分为1的债券示例(2021/09/24) ......................................................................... 16 表 7：流动性得分为4的债券示例(2021/09/24) ......................................................................... 16 表 8：流动性得分为5的债券示例(2021/09/24) ......................................................................... 17 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 4 一、 债券流动性概述 流动性是债券市场中非常关键的变量，一般来说，流动性有两个层面的含义。一方面，流动性指的是宏观层面的流动性，衡量的是中央银行以及以商业银行为主的市场参与者对资金的供给情况。另一方面，流动性衡量的是微观层面的个券变现能力的高低，我们说某个债券流动性好，指的是债券持有者能够及时按照合意的市场价格卖出该债券。本文把研究重点放在微观层面的流动性上，试图通过定量的方法，来刻画个券的流动性。 债券微观流动性的准确定义，在学界和业界并没有一个统一的说法。Harris (1990)比较全面地将资产的流动性定义成四个维度：宽度、深度、即时性和弹性。 1) 宽度(width)：在特定的时间内，如果交易买卖双方的价差很小，通常认为该资产的流动性较好。因此往往用买卖价差来衡量宽度的大小，Roll(1984)提出的估计价差、Amihud(2002) )提出的非流动性比率等都是从这个维度来刻画债券的流动性； 2) 深度(depth)：指的给定价格和时间，量大的交易可以更快的执行。如果某个资产的订单数量多或者成交额大，则可以认为该资产的流动性较好。因此，成交量是一个常用的代理变量，也广泛地被业界采用； 3) 即时性(immediacy)：指的是给定数量和价格，买卖双方能够成交的速度。因此往