一、项目背景与目标

本项目基于国泰君安的62个商品期货合约进行量化跨期策略开发，旨在通过量化指标（主次力合约切换、期限结构特征分析等），制定系统化的交易信号，回测其历史表现，并分析其长期盈利能力与风险收益特征。

涉及的商品期货合约共计62个，包括：

金属类（如：铜CU、铝AL、锌ZN、银AG、黄金AU）
能源化工类（如：原油SC、燃料油FU、沥青BU、橡胶RU）
农产品类（如：豆粕M、豆油Y、棕榈油P、玉米C）
黑色金属类（如：螺纹钢RB、铁矿石I、焦煤JM、焦炭J）
其他类（如：鸡蛋JD、白糖SR、纸浆SP等）

数据存储在以合约代码命名的HDF5格式文件中，例如CU.h5, RB.h5等。

二、数据准备与初始化（Initialization）

数据导入与处理

日期数据：使用Dates_2010.csv文件定义回测日期范围，数据筛选在2016-01-01至2024-03-01之间。
合约数据：读取62个期货合约名称列表 (Items.csv)，剔除文件扩展名以提取合约代码。
市场数据：从MarketDay目录中的每个合约HDF5文件（如CU.h5、RB.h5）读取每日行情数据，包含开盘价（OPEN）、收盘价（CLOSE）、成交量（VOLUME）和持仓量（OI）。

主次合约确定规则

基于成交量和持仓量综合指标 (OIVolume = VOLUME + 0.1 * OI) 判定每日主力合约与次主力合约，生成并保存至Main.h5与Main2.h5。

三、交易信号计算（Signal Generation）

日收益与交易额计算

计算每日主力合约的收益率 (Returns) 与市场交易金额汇总 (AmtAlls)。

特征信号（TS信号）定义

根据主次合约价格、其他合约价格、成交量权重（VWAP）和时间权重（TWAP）计算多种特征信号：

主力合约与次主力合约价差 (TSms)
主力合约与其他合约的平均收盘价升贴水率 (TSds, TSfs, TShs)
主力合约与其他合约成交量加权均价升贴水率 (TSes, TSgs, TSis)
主力合约与所有合约整体成交量及时间加权升贴水率 (TSks, TSls, TSjs)

以上信号生成后存储为独立的HDF5文件，如：

TSds.h5、TSms.h5、TSjs.h5等。

四、策略回测（Backtesting）

回测参数设定：

回测区间：2016年1月1日至2024年3月1日
参数周期（指标版）：短期信号周期 (P1s)：13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377
参数周期（回归版）：短期信号周期 (P1s)：13
长期信号周期 (P2s)：13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377, 610 当短周期信号与长周期信号出现交叉时，产生明确的交易信号。
初始资金规模：1000万元（人民币）
交易成本：万分之五（0.0005）

1. 指标版本回测采用双周期组合策略优化：

策略逻辑：当短周期信号指标的平均值超过长周期信号指标平均值时，产生正向套利信号（做多主力合约，做空次主力合约）；当短周期信号指标平均值低于长周期信号指标平均值时，产生反向套利信号（做空主力合约，做多次主力合约）。
回测优化：根据Sharpe比率优化确定最佳参数组合，例如：最优组合短周期233天，长周期610天（Sharpe Ratio=1.18）。

仓位管理核心思想：

风险平价（Risk Parity）仓位管理：根据历史波动率倒数分配各品种仓位，低波动率品种分配较高仓位，高波动率品种相应降低仓位。仓位目标比例计算公式：

动态仓位调整与交易成本控制：仓位每日进行调整，但考虑到交易成本（万分之五），调整幅度适当限制；如果当天目标仓位与实际仓位差距较小，则减少或避免不必要的仓位调整，节省交易成本。

2. 回归信号生成逻辑（Linear Regression Signals）

特征信号选取：选取预处理的特征信号TSbs进行滑动窗口平滑处理（指数移动平均，span=10），作为模型的输入特征。
预测目标：使用过去20日的平均收益作为回归模型的预测目标。
模型方法：使用sklearn中的LinearRegression线性回归模型。每日对每个合约计算20日滑动窗口内的平滑信号均值，拟合线性回归模型，预测下一日的收益。具体步骤如下：提取窗口内平滑后的特征信号。将特征信号作为自变量（X），历史20日平均收益作为因变量（y）进行模型拟合。模型预测当日收益率，生成交易信号。

仓位与风控逻辑

根据预测收益率强弱，确定交易信号方向及强度（正负信号）。
仓位权重以历史波动率倒数加权，保障风险平衡。
目标仓位计算公式：

五、回测结果分析与输出

关键业绩指标（Performance Metrics）：夏普比率（Sharpe Ratio）

主力合约与其他合约的平均收盘价升贴水率 (TSfs，指标版)

主力合约与其他合约的平均收盘价升贴水率 (TSds，回归版)

主力合约与其他合约成交量加权均价升贴水率 (TSes, 回归版)

主力合约与所有合约整体成交量及时间加权升贴水率 (TSks, 回归版)

国泰君安证券：量化商品期货套利研究