钢铁行业基本面量化及策略配置

从需求、供给、库存和价格四维度出发，构建钢铁行业综合景气分析框架。从产业逻辑来看，虽然钢铁行业产品价格和原材料成本弹性均较大，但盈利能力整体由钢材价格决定，因此行业景气分析核心在于产品价格变化。我们从需求、供给、库存和价格四维度出发，综合判断行业景气变化趋势。从逻辑上来说，在以下三种情形下，钢铁行业景气度大概率处于上行趋势中：（1）供给、需求、库存同步上行；（2）需求上行，同时供给下行；（3）供给、需求、库存同步下行，但价格上行。 针对每个维度，结合产业链梳理结果筛选最能反映该维度信息的指标，通过主成分分析法合成景气分指标。我国钢铁生产以长流程为主，主要原材料铁矿石依赖进口，而需求端则主要对接房地产、机械、汽车、家电等行业。据此，我们针对需求、供给、库存、价格四个维度分别筛选最为相关的指标：需求维度通过房屋新开工面积等4项指标综合判断下游需求；供给维度除关注生铁、粗钢、钢材产量外，重点监测高炉开工率、铁矿石进口及疏港量；库存维度主要监测钢材社会库存变化；价格维度关注钢材综合价格指数。对于供给和需求维度，分别通过主成分分析法合成景气分指标，用以进行行业景气判断。 策略表现较好，能够完整把握供给端及需求端驱动的行情。以Wind全A作为比较基准，在2013年4月至2022年5月的回测区间内，策略实现收益444.4%，同期Wind全A收益118.0%，申万钢铁指数收益44.8%，策略相对申万钢铁指数和Wind全A的超额收益分别为399.5%、326.3%，超额收益显著。 风险提示：本文中的指标及模型均基于量化方法构建，若分指标大幅波动则可能导致综合指标输出结果失真，存在失效风险。 1.引言 随着A股市场机构化进程的持续推进，“抱团”行情成为常态，从2020年的消费医药，到2021年的周期新能源，结构化行情持续演绎。面对这样的市场，“押赛道”成为获取超额收益的重要一环。而一个好的赛道，必须具备的特征就是景气度持续向好。因此，如何进行赛道的优选，就是我们发布基本面量化系列报告的初衷。 在前期报告中，我们已经针对周期、金融、消费、科技四个大类板块分别构建了基本面景气度监测体系，搭建了依据景气度进行板块筛选的总体框架。此后，我们将进一步对二级子行业进行细分框架梳理，完善“一级板块-二级子行业”的分析框架体系。本篇为针对周期板块细分行业进行分析的第三篇专题报告，主要关注钢铁行业。 与煤炭行业类似，2020年下半年以来，钢铁行业同样跑出了显著超额收益，先后经历了疫后强劲复苏带来的需求侧驱动行情和限电限产带来的供给侧驱动行情，获得了市场的广泛关注。本篇报告中，我们首先通过对钢铁产业链的梳理，把握其利润核心驱动要素，并为之构建行业景气分析框架，随后对涉及到的各个要素进行数量化监测，最终实现对行业的有效配置。 图12020年下半年以来，钢铁行业指数大幅跑赢市场 2.钢铁产业链梳理及分析框架构建 2.1.钢铁产业链梳理 钢铁的冶炼工艺可分为长流程和短流程两种，目前我国长流程占据主导。 钢铁生产主要可分为长流程和短流程两种工艺，长流程工艺由铁矿石、焦炭等原材料经高炉得到生铁，再添加部分废钢后，经转炉得到粗钢，而短流程工艺则直接由废钢经电炉得到粗钢。目前，中国钢铁生产以长流程为主，2019年长流程粗钢产量占比达90%。 图2钢铁产业链图谱 钢铁下游需求主要来自建筑、机械、汽车、家电等行业，与宏观经济景气关系密切。从下游需求的角度来看，以房地产为代表的建筑业是钢铁的最大需求来源，除此之外，机械、汽车、家电等行业在钢铁需求中也占据重要地位。可以发现，钢铁主要下游行业的用钢需求与经济景气度关系密切，因而钢铁自身也属于强周期行业。 图3钢铁下游需求来源（2019年） 2.2.钢铁景气分析框架 钢铁为中游资源型行业，产品价格及成本弹性均较高。与煤炭等上游资源型行业不同，钢铁虽然也为资源型行业，但其在产品价格弹性高的同时，铁矿石、焦炭等主要原材料的价格弹性也很高，不能简单忽略原材料成本的影响。 行业盈利能力与产品价格相关性更强，钢价仍为行业利润核心驱动要素。 一般而言，生产1吨生铁约需消耗1.6吨铁矿石、0.5吨焦炭及0.15吨喷吹煤，而进一步生产1吨粗钢又需0.95吨生铁及0.1吨废钢，粗钢经进一步加工后即可得到螺纹钢等各种钢材。根据这一投入产出比例关系，我们即可大致估算出吨钢毛利走势。而从钢铁行业ROE走势与吨钢毛利及钢价走势对比上来看，行业盈利能力与钢价走势相关性更加显著，相关系数达到0.76，而与吨钢毛利的相关系数为0.61。我们认为，这是由于钢价上涨多数情况下是由需求旺盛驱动，此时即便成本有所抬升，量的增长也能使得盈利扩张。因此，虽然钢铁行业原材料成本波动较大，但利润核心驱动要素仍然为产品价格。下文中，我们也围绕产品价格构建行业景气分析框架。 图4钢铁行业盈利能力与钢价走势相关性更强（指标经标准化） 钢铁出口占比很小，主要为国内定价。与煤炭类似，钢铁出口占比也很小，属于国内定价商品，其价格主要受国内供需关系影响。 图5我国钢铁出口占比很小（单位：万吨） 至此，我们可以发现，钢铁行业的利润驱动要素与煤炭行业完全相同，因此我们针对煤炭构建的景气分析框架也可以直接套用至钢铁行业中，即主要通过供给、需求、库存三要素判断供需平衡关系，进而判断钢价走势，而在供给、需求、库存均下行时则直接监测钢价变化。具体的分析逻辑可参照国君金工专题报告《煤炭行业基本面量化及策略配置》，此处不再赘述。 而从结论上看，我们认为，在不同的供需关系组合下，钢铁价格在以下几种情形中具备上行动力，从而能够驱动行业获取超额收益：（1）供给下行需求上行；（2）供给、需求、库存同步上行；（3）供给、需求、库存同步下行，且价格上行。 此处，我们共涉及了供给、需求、库存、价格四个维度的信息，下面，我们就结合对钢铁产业链的梳理结果，筛选最能反映各个维度信息的指标，以实现对钢铁行业景气度的有效判断。 图6钢铁景气分析框架 3.钢铁行业景气指标筛选 3.1.需求 钢铁下游连接建筑、汽车等早周期行业，其需求与经济景气密切相关。 根据上文梳理，钢铁下游需求主要来自房地产、基建、汽车、机械、家电等行业。这些行业的共同特征为，其均属于偏下游的早周期行业，相关行业指标与经济实际景气呈同步甚至领先的关系。 基于钢铁行业需求来源，从地产、汽车等角度出发筛选指标，刻画需求端景气度。地产方面，钢材需求往往在新开工后1-2个月开始释放，因此我们通过房屋新开工面积增速判断地产端需求；汽车方面，监测汽车销量；机械等制造业方面，监测PMI新订单指数；家电方面，监测空调产量。最终，我们通过房屋新开工面积、PMI新订单指数、汽车销量、空调产量4项指标共同反映钢铁下游需求变动。 图7需求维度所选指标走势（经季调、去噪、标准化） 3.2.供给 从供给端来看，生铁、粗钢、钢材三大环节产量虽值得监测，但数据均无法全面反映钢铁供给情况。对于生铁、粗钢、钢材产量三项数据来说，它们在反映钢铁供给时均存在一些问题：粗钢生产分短流程及长流程两种工艺，生铁产量只能反映长流程工艺下的产量；粗钢产量仅统计正规产能，而我国还存在大量未被统计的地条钢；钢材可经多次加工，例如热轧钢板作为冷轧钢板的原料，这就会导致钢材产量存在重复统计的问题。因此，虽然上述三项指标仍是我们反映钢铁供给情况时重要的监测指标，但我们也需要从其他维度寻找指标，以降低数据噪音的影响。 选取唐山钢厂高炉开工率反映供给强度。唐山是中国钢铁生产重镇，粗钢产量达全国的10%左右，唐山钢厂的高炉开工率可较好反映整体钢铁供应强度。 选取铁矿石进口量及港口铁矿石疏港量反映钢厂对铁矿石的需求变化，这也直接反映了钢厂的供给强度变化。铁矿石是长流程炼钢的重要原材料，而我国铁矿石目前仍显著依赖于进口，进口依赖度常年超过50%。 此外，进口的铁矿石均经由港口分发至钢厂。因此，铁矿石的进口量和港口疏港量均可直接反应下游钢厂的生产需求变化，进而反映钢厂供给强度变化。 图8我国铁矿石进口依赖度较高 综合来看，在供给维度，我们共选取生铁产量等6项指标来综合反映钢铁供给变化。 图9供给维度所选指标走势（经季调、去噪、标准化） 3.3.库存 钢材社会库存运行具备显著季节性特征。由于房地产为钢材最大下游需求来源，而地产施工在1-3月气温较低及6-8月气温较高时均会放缓，因此冬夏两季钢铁实际需求往往较为平淡，价格走势偏弱。在这种情况下，钢贸商就会以较低价格囤积钢材，并在施工旺季到来后卖出，以获取价差收益。表现到数据上，钢材社会库存运行具备非常明显的季节性特征，往往在1-3月及6-8月累库，而在其他月份去库。 图10钢材社会库存具有显著季节性特征 供需双强时，库存同比上行仍是钢价看涨信号。由于钢材社会库存在1-3月冬储后通常处于全年最高水平，而在3月后多处于下降趋势，因而在行业研究中往往关注钢材去库力度，这似乎意味着库存同比下行更为利好。但实际上，钢贸商以盈利为目标，当需求较强，钢贸商看涨后市钢价时，就会倾向于压货，使得去库力度变缓，库存同比上行。因此，虽然钢铁的库存运行规律与煤炭有显著差异，但两者的分析框架仍然保持一致。 图11库存与钢价同比变化总体呈正相关 图12库存角度所选指标走势（经季调、去噪、标准化） 3.4.价格 价格维度，选用Myspic综合钢价指数反映钢材价格变化。不同类型的钢材对应不同的需求，例如螺纹钢多用于建筑，而板材多用于汽车家电等，若只选用某一种钢材的价格来反映行业整体变化不免有失偏颇。因此，我们选取Myspic综合钢价指数来综合反映各类钢材的价格变化情况。 图13价格维度所选指标走势（经去噪、标准化） 3.5.总结 根据上文梳理结果，我们在供给、需求、库存、价格四个维度，共计筛选得到12项指标，用以反映钢铁行业景气度。下面，我们进一步综合这些指标的信息，并构建有效的钢铁行业配置策略。 表1：钢铁景气度所选指标信息 4.钢铁行业景气指标与投资策略构建 4.1.钢铁行业景气分指标构建 对于各个维度，利用主成分分析法合成构建景气分指标。对于需求、供给两个维度来说，我们都选取了不止一项指标，且同组指标间走势一致性较强，因此我们采用主成分分析的方法，取第一主成分作为景气分指标。其中，对于供给维度，生铁、粗钢、钢材三类产量走势基本一致，信息重复度高，我们先对这三项指标做一次PCA，再与其他三项指标进行综合。各个维度分指标走势如下所示。 图14四大维度景气分指标走势 4.2.钢铁行业投资策略构建 根据前文分析，在不同的供需关系组合下，钢材价格在以下几种情形中具备上行动力，从而能够驱动行业获取超额收益： （1）供给下行需求上行； （2）供给、需求、库存同步上行； （3）供给、需求、库存同步下行，且价格上行。 下面，我们首先利用构建得到的四大维度指标，对这一观点进行验证，分别按供给、需求、库存三个价格决定因素边际变化方向划分为8种状态，观察行业在每种状态下是否能够获取超额收益。 回测结果与逻辑推演结果一致，进一步验证了指标选择的合理性。由下图可见，钢铁行业在以下三种状态下能够跑出显著超额收益：需求上供给上库存上、需求上供给下库存上、需求上供给下库存下。而在供给需求库存均边际下行时，行业既存在强势行情也存在弱势行情，此时就需要我们结合钢材价格变化来剥离出其中的强势行情。可见，策略回测结果与我们前文所述逻辑完全相符，这也可以进一步验证各个维度指标选择的合理性。 图15不同组合状态下钢铁行业相对净值表现 根据上文中的研究结果，我们构建出以下月度调仓的钢铁行业投资策略： (1)计算四个维度的景气分指标，每月月末调仓。每月月末根据所能取得的信息进行供给、需求、库存以及价格的指标计算。对所有用到的指标，为防止使用到未来数据，若在月末时无法取得当月数据，先做滞后一个月处理，然后计算得到综合指标。 (2)根据四维指标走势判断是否开仓。根据我们前文构建的分析框架，在以下三种情况下往往意味着钢铁景气度上行