原油期货跨品种统计套利策略研究——基于伦敦洲际交易所高频数据的实证

摘要

原油，作为工业的粮食，在国计民生中有着非常重要的作用。自上世纪石油战争爆发以来，西方主流发达国家意识到原油的价格对于国内经济、政治有着非常重要的影响。在1988年，美国和英国分别推出了西德克萨斯轻质原油期货合约（WTI）和北海布伦特原油期货合约（Brent）以对冲国际油价的剧烈波动。自原油期货上市三十年以来，为平缓原油期货市场波动、为原油现货市场的合理定价等方面起到了非常重要的作用。我国自改革开放以来，经济飞速发展，对原油的需求量已爬升至全球第二的水平，虽然我国地大物博，但却较为缺乏原油资源，加上原油产油量大的国家主要集中在西方，同时原油期货三大原油期货交易市场（西德克萨斯轻质原油、北海布伦特原油以及阿曼原油）主要集中在西方国家。我国对于原油期货市场的参与度和日益扩大的原油消费能力和需求不相匹配，为完善我国原油定价机制和减少原油行业相关企业的生产经营的风险，建立我国的原油期货合约市场、推动原油期货合约上市交易已是大势所趋。
　　在此机会下，国内的原油期货合约正在稳步推出上市。目前从监管层到市场参与者对我国开设原油期货市场都较为乐观。那么在上市初期，由于市场例如定价机制不合理等不成熟，市场的平稳性和过渡期间会提供较多无风险或者低风险的套利机会。在利用套利空间进行套利交易的同时，我们也可以通过套利完善原油期货市场的定价机制，以使我国原油期货市场定价更为合理。从这个角度出发，本文在众多的套利方式中选取了统计套利作为原油期货市场套利的研究方法。统计套利作为一种市场中性的投资策略，它通过同时构建资产的多头和空头，对冲掉大部分的单边行情风险，从而独立于金融市场的单边行情，从而获得较为稳定或者成为较低风险的收益。在为投资者获得一定程度的套利收益的情况下，可以为完善我国期货市场，为更多的原油行业领域有关企业提供更加丰富的降低生产经营风险的工具。
　　综上可以看出，我国建立原油期货市场已经是大势所趋，为了对原油期货市场的统计套利进行部分的研究，能够为投资者更好的捕捉到我国未来的原油期货市场所提供的套利机会，因此本文选择对成熟的原油期货交易市场中最具有代表意义的北海布伦特原油期货合约进行统计套利的实证研究分析。借此为后续的研究提供一定的研究基础和研究方向。
　　因此，本文基于伦敦洲际交易所的北海布伦特原油期货合约和柴油期货合约，在基于两者具有高度相关关系的条件下，对两组序列的平稳性进行了检验，在验证两者均为一阶单整序列之后，根据协整理论验证原油期货合约和柴油期货合约之间具备长期稳定的协整关系，此后，对两组合约构建误差修正模型，从而得出恰当的套利比例。利用两者的协整关系描述两者之间存在的长期的均衡关系，并使用两者之间构建的误差修正模型对两者之间短期内的波动修正进行拟合。在得到两者之间最优的套利比例之后，得到了需要进行研究的去中心化的价差序列。进而利用GARCH族模型（GARCH-N模型、GARCH-t模型和 EGARCH模型）对去中心化的价差序列波动性进行拟合，并进一步通过计算机对已理论上构建的统计套利策略进行套利实证分析，再得出相应的套利结果之后，对三种不同的波动率拟合模型的套利效率进行对比；同时本文也通过三种不同频率的数据（5分钟、15分钟和30分钟）构建的模型进行对比，试图找出其中最优的套利交易频率。
　　本文通过研究发现，三种不同频率的数据来看，30分钟频率数据比5分钟以及15分钟的数据的套利表现更为优秀；同时，也得出了在高频率下，基于EGARCH模型下的套利表现更好，在低频率下，基于 GARCH-N模型下套利结果更为优秀。
　　最后对本文所存在的不足之处进行了归纳、梳理和总结，包括了对冲击成本的具体量化、买入时点以及平仓时点的优化等方面的展望，为后续的研究提供一定的方向。

目录

声明

1 绪论

1.1研究背景及意义

1.2本文研究的方法

1.3本文结构

1.4本文创新

2 文献综述

2.1期货市场有效性研究

2.2建立期货市场必要性和可行性的研究

2.3期货统计套利研究

2.4文献评述

2.5本章小结

3 原油期货理论综述

3.1国际原油定价机制的演变

3.2布伦特（Brent）原油期货合约概况

3.3原油期货套利理论分析

4 统计套利交易策略构建

4.1统计套利理论基础

4.2套利交易策略的构建

5 原油期货统计套利策略实证分析

5.1数据的选取与描述性分析

5.2原油期货统计套利实证分析

5.3价差序列的生成与波动性研究

5.4本章小结

6 结论与展望

6.1本文结论

6.2本文不足之处与展望

参考文献

致谢