期货多因子系列七：利用遗传规划挖掘商品期货截面因子

重要提示：本报告难以设置访问权限，若给您造成不便，敬请谅解。我司不会因为关注、收到或阅读本报告内容而视相关人员为客户；市场有风险，投资需谨慎。 中信期货研究|金融工程专题报告 2023-03-13 投资咨询业务资格： 证监许可【2012】669号 利用遗传规划挖掘商品期货截面因子 ——期货多因子系列七 摘要： 本文利用遗传规划算法在商品期货上挖掘了5个具有较好选期能力的截面alpha因子，并回测了其在全样本上的表现。回测结果如下： ⚫ Alpha1： 年化收益:9.32%，年化波动:5.42%，夏普:1.72，最大回撤:4.15%，卡玛比率:2.25； ⚫ Alpha2： 年化收益:11.07%，年化波动:7.00%，夏普:1.58，最大回撤:6.05%，卡玛比率:1.83； ⚫ Alpha3： 年化收益:10.24%，年化波动:7.74%，夏普:1.32，最大回撤:9.86%，卡玛比率:1.05； ⚫ Alpha4： 年化收益:9.35 %，年化波动:7.41%，夏普:1.26，最大回撤:8.16%，卡玛比率:1.15； ⚫ Alpha5： 年化收益:8.40%，年化波动:7.11%，夏普:1.18，最大回撤:9.00%，卡玛比率:0.93； 回测下来，由遗传规划算法挖掘出来的因子在样本内外均具备一定的有效性，表明利用遗传规划可以帮助我们归纳并总结出具有一定alpha能力的因子。 风险提示：本报告中所涉及的资产配比和模型应用仅为回溯举例，并不构成推荐建议。 本文详细介绍了遗传规划算法的原理以及如何使用它进行因子挖掘。具体到实操流程上，我们使用到了Python中专门实现遗传规划的gplearn包进行代码实现。在对gplearn包进行修改优化后，我们以2016至2022年作为输入数据在商品期货上挖掘了5个具有较好选期能力的截面alpha因子，并回测了其在全样本上的表现。回测结果表明，遗传规划挖掘出的因子在样本内外均具备一定的有效性。 报告要点 内容XXXX 字号：五号（ 中 文 统一为黑体；英文、数字统 一 为 黑体）、字体颜色RGB(0,0,0)、段前0行、段后0行、多倍行距1.15。 金融工程研究团队 研究员： 周通 010-80401733 从业资格号F3078183 投资咨询号Z0018055 中信期货商品 数 中信期货 年期 期货 数中信期货 期货 数中信期货商品 数 中信期货研究|金融工程专题报告 请务必阅读正文之后的免责声明 2 / 22 目 录 摘要： ..................................................................................... 1 一、 因子挖掘方法论 ........................................................................ 4 （一） 遗传算法与遗传规划简介 .......................................................... 4 （二） 适应度函数 ...................................................................... 5 （三） 公式树的进化方式 ................................................................ 5 1. 杂交变异 ........................................................................ 5 2. 子树变异 ........................................................................ 6 3. Hoist变异 ...................................................................... 6 4. 点变异 .......................................................................... 7 （四） gplearn的使用与改进 ............................................................. 7 1. 参数说明与设置 .................................................................. 7 2. gplearn的改进 .................................................................. 9 二、 截面选期因子挖掘流程与结果 ........................................................... 10 （一） 截面选期因子挖掘流程 ........................................................... 10 1. 样本选择与回测细节 ............................................................. 10 2. 使用gplearn进行因子挖掘 ....................................................... 11 （二） 截面选期因子挖掘结果及整体回测结果 ............................................. 12 （三） 截面选期因子回测表现及简单归因 ................................................. 13 1. Alpha1因子 .................................................................... 13 2. Alpha2因子 .................................................................... 14 3. Alpha3因子 .................................................................... 15 4. Alpha4因子 .................................................................... 16 5. Alpha5因子 .................................................................... 17 三、 总结与思考 ........................................................................... 18 四、 附录 ................................................................................. 20 图表目录 图表1： 遗传算法图解 .................................................................. 4 图表2： 公式树图解 .................................................................... 5 图表3： 杂交变异示意图................................................................. 6 图表4： 子树变异示意图................................................................. 6 图表5： Hoist变异示意图 ............................................................... 7 图表6： 点变异示意图 .................................................................. 7 图表7： SymbolicTransformer参数说明与设置 ............................................. 8 图表8： 简单交叉验证示意图 ............................................................ 10 图表9： 商品品种选择 ................................................................. 11 图表10： Alpha因子挖掘结果 ........................................................... 12 图表11： Alpha因子回测结果（样本内） ................................................. 12 图表12： Alpha因子回测结果（样本外） ................................................. 12 图表13： Alpha因子回测结果（全样本） ................................................. 12 图表14： Alpha1分层回测净值 .......................................................... 13 图表15： Alpha1 RankIC表现 ........................................................... 13 中信期货研究|金融工程专题报告 请务必阅读正文之后的免责声明 3 / 22 图表16： Alpha1多空组合净值 .......................................................... 13 图表17： Alpha2分层回测净值 .......................................................... 14 图表18： Alpha2 RankIC表现 ........................................................... 14 图表19： Alpha2多空组合净值 .......................................................... 14 图表20： Alpha3分层回测净值 .......................................................... 15 图表21： Alpha3 RankIC表现 ........................................................... 15 图表22： Alpha3多空组合净值 ...