铜兼具商品属性和金融属性。国内铜冶炼需求大、供应水平低，高度依赖进口，受COMEX和LME铜影响较高。铜下游需求来自电力电缆、机械制造和电子通信等多个重要工业行业，因此其利润和价格水平与工业发展、经济增长水平息息相关。我们选择宏观-库存-利润-升贴水类指标，开发多因子策略，并考察其回测表现。
　　因子构建。对各指标分别应用动量、均线和历史分位数策略构建因子，考察因子夏普比率和胜率，以及参数稳健性。铜指标库规模为100，经筛选后保留23个因子。
　　单策略表现。根据因子所属类别，分别构建子策略，等权叠加子策略仓位形成多因子策略。铜库存和升贴水策略表现较好，年化收益率超过16%，后者夏普比率和卡玛比率分别超过1.5和2。
　　多因子策略表现。子策略相关性较低或为负，分年收益互补性强。铜多因子策略夏普比率和最大回撤改善明显，分别达到2.05和5.02%。
　　优化方向。考虑动态调整子策略权重；引入机器学习模型。
　　风险提示：宏观事件冲击、因子失效等。
　　本文接下来分为四个部分。第一部分介绍铜品种投研指标框架。第二部分阐述本文因子构建策略设置和筛选过程。第三部分为多因子策略构建和回测表现。最后一部分为本文工作总结和潜在优化方向。
　　关键字：铜，宏观-库存-利润-升贴水，多因子策略
　　

研究报告全文：研究报告专题报告紫金天风期货研究所专题再探沪铜多因子商品多因子模型以铜为例作者贾瑞斌期货从业证号F3038807紫金天风期货研究所投资咨询证号Z00133412023年3月16日审核人肖兰兰投资咨询证号Z0013951联系人闻天歌联系方式wentiangezjtfqhcom摘要铜兼具商品属性和金融属性国内铜冶炼需求大供应水平低高度依赖进口受COMEX和LME铜影响较高铜下游需求来自电力电缆机械制造和电子通信等多个重要工业行业因此其利润和价格水平与工业发展经济增长水平息息相关我们选择宏观-库存-利润-升贴水类指标开发多因子策略并考察其回测表现因子构建对各指标分别应用动量均线和历史分位数策略构建因子考察因子夏普比率和胜率以及参数稳健性铜指标库规模为100经筛选后保留23个因子单策略表现根据因子所属类别分别构建子策略等权叠加子策略仓位形成多因子策略铜库存和升贴水策略表现较好年化收益率超过16后者夏普比率和卡玛比率分别超过15和2多因子策略表现子策略相关性较低或为负分年收益互补性强铜多因子策略夏普比率和最大回撤改善明显分别达到205和502优化方向考虑动态调整子策略权重引入机器学习模型风险提示宏观事件冲击因子失效等本文接下来分为四个部分第一部分介绍铜品种投研指标框架第二部分阐述本文因子构建策略设置和筛选过程第三部分为多因子策略构建和回测表现最后一部分为本文工作总结和潜在优化方向关键字铜宏观-库存-利润-升贴水多因子策略110紫金天风期货股份有限公司依法已获取期货投资咨询业务资格研究报告专题报告紫金天风期货研究所1框架中国铜矿资源相对贫乏却是全球最大的铜冶炼国家通过大量进口铜精矿来弥补缺口具有较高的对外依存度近年来国内铜矿供应趋紧粗精铜冶炼利润下降处于成本端的铜矿企业议价能力强从需求来看国内铜消费企业分布在电力电缆机械设备汽车交通建筑和电子通信等行业因此铜价格与工业发展和经济增长状况紧密联系此外铜兼具商品和金融属性明显受到诸如通货膨胀利率和汇率等因素的影响我们的铜多因子择时框架如下资料来源紫金天风期货研究所具体来看这一框架由四部分组成1宏观层面从经济增长水平来看铜价格主要受GDP通货膨胀CPI工业品价格水平PPI以及采购经理指数PMI等的影响从利率和汇率来看铜价格受货币供应量M1M2银行间市场利率SHIBOR社融规模和美元指数等的驱动值得注意的是国内铜供应很大程度上依赖进口价格受外盘影响程度较高因此国外宏观经济指标的影响作用不容忽视2库存水平铜库存水平主要受到国内外供需和进出口的影响其中铜供应和铜进口包括铜精矿电解铜粗铜精铜和废铜三者的储量产量和产能铜需求来自铜材等初级加工端和电力电缆等终端消费铜出口主要包括未锻造铜和铜材出口可视作外需常见的铜海内外库存指标囊括COMEX铜库存LME铜库存和国内的期货交易所保税区以及社会库存等210紫金天风期货股份有限公司依法已获取期货投资咨询业务资格研究报告专题报告紫金天风期货研究所3利润水平铜利润分别来自铜精矿精炼铜和铜材的进口开采加工和冶炼等环节与铜价格负向变动4升贴水本文选择上期所和LME的期现价差和月差升贴水指标2策略设置和因子筛选本文应用动量单双均线和历史分位数判断当前的库存利润升贴水以及利率和经济增长水平结合基本面估值方法预测铜期货价格走势尽管CTA策略通常关注盘面价格的趋势跟踪但盘面信息往往落后于基本面信息对于宏观和产业基本面指标的趋势跟踪更有价值基于第一部分所列出的铜商品投研框架我们一共选择了100个宏观与基本面指标数据结合其对于铜价的驱动作用分别考察其在各策略下的绩效表现为避免数据噪音影响我们统一将日度数据重采样成为周度数据另一方面我们剔除数据频率为季度如GDP或年度的指标即各指标的调仓频率均为周度或月度回测标的为沪铜连续主力合约测试周期为2010年1月1日至2022年1月31日忽略手续费和滑点等成本因素基于以上方法构建相应单因子对于因子的筛选标准为夏普比率高于05且胜率超过45根据这一标准我们筛选出23个因子如下所示指标名称频率正负性指标名称频率正负性美元指数持仓周度-1LME铜期现价差周度-1美国CPI同比月度升贴水沪铜期现价差周度宏观-1-1美国核心CPI环比月度-1电解铜升贴水周度1美国CPI环比月度-1精炼铜出口月度-1社会库存保税区库存周度-1年土地购置面积累计同比月度1国内阴极铜总库存周度-1年土地成交价累计同比月度1库存广东铜库存周度铜材产量月度-1需求1上海铜库存周度-1汽车产量月度1国内社会库存周度-1新能源汽车产量月度1铜精矿利润周度-1电网基建投资同比月度1利润铜杆利润周度-1电网基建投资累计值月度1中国铜精炼费周度-121库存类因子总体来看铜库存和升贴水类因子表现较好如下所示我们经筛选后保留的库存因子包括铜社会库存各地保税区库存以及总库存这些指标采用动量或单均线类策略表现最佳库存类因子的年化收益率夏普比率和胜率分别超过1408和50是我们多因子策略中收益的主要来源保税区库存指标表现略优于社会库存指标310紫金天风期货股份有限公司依法已获取期货投资咨询业务资格研究报告专题报告紫金天风期货研究所年化收益率夏普比率最大回撤卡玛比率胜率策略社会库存保税区库存174510428480615233动量国内阴极铜总库存163008825080655192单均线广东铜库存18291092628075350动量上海铜库存156609432730485026单均线国内社会库存144008628130515327动量从净值曲线来看阴极铜总库存数据在更长的回测区间内表现相对稳定回撤较低库存类因子表现具有周期性如在2019年和2021年均有较为明显的回撤而在2020年和2022年有明显上涨上海保税区库存自2020-2022年间净值曲线不涨反跌且回撤是所有因子中唯一超过30的考虑剔除这一因子此外社会库存保税区库存与国内社会库存因子净值曲线相似但前者收益率高于后者考虑只保留前者22升贴水类因子升贴水指标中表现较好的包括沪铜LME铜期现价差和电解铜升贴水三者年化收益率夏普比率和胜率分别超过1508和50其中表现最好的是沪铜价差因子在双均线策略下夏普比达到096年化收益率夏普比率最大回撤卡玛比率胜率策略LME铜期现价差162908829530555176单均线沪铜期现价差17690962947065120双均线电解铜升贴水161308824630655032动量从净值曲线来看三个价差因子表现具有一定互补性如2015年沪铜价差因子明显回撤而另两个因子净值明显上升2022年末LME铜价差因子回撤而沪铜和电解铜升贴水因子取得正收益率然而三个价差因子在2018-2019年均未表现出明显的净值累积三个410紫金天风期货股份有限公司依法已获取期货投资咨询业务资格研究报告专题报告紫金天风期货研究所升贴水指标中LME铜价差因子收益率波动和回撤更大且沪铜价差与电解铜升贴水因子自2022年以来明显表现更好23利润类因子相比库存和升贴水利润类因子的年化收益率和胜率偏低但波动和回撤也较低其中表现最好的是铜杆利润但受限于数据可得性这一指标的回测区间较短铜精炼费的年化收益率也达到10以上胜率达到4878回撤在20以下年化收益率夏普比率最大回撤卡玛比率胜率策略铜精矿利润97206227930354638双均线铜杆利润270513910782515077动量中国铜精炼费135107917390784878动量从净值曲线看国内铜精炼费的收益表现优于铜精矿利润但2014-2015年间后者净值涨幅明显高于前者总体来看国内铜精炼费的收益率相对稳定但在2014-2015年和2018-2019年没有明显的净值累积此外两个利润因子在2021年均表现出明显回撤表明利润因子在这一区间短暂失效结合库存与升贴水因子基于铜产业属性的基本面策略在2019年总体收益均为负我们将在下一小节中考察宏观和需求类因子的表现能否弥补这一亏损510紫金天风期货股份有限公司依法已获取期货投资咨询业务资格研究报告专题报告紫金天风期货研究所24宏观和需求类因子宏观和需求类因子表现偏弱这是因为其数据频率多为月度信号频率较低宏观类因子中表现较好的包括美元指数和美国CPI指数变动可见沪铜价格受美盘影响程度较高其中绩效最高的指标是美国CPI环比根据单均线策略构建因子年化收益率在15以上最大回撤在20以内需求类因子胜率均在50以上其中收益和回撤表现较好的因子包括电网基建投资和新能源汽车产量动量策略下二者年化收益率和夏普比率分别达到13和08以上宏观和需求因素与库存-升贴水-利润相关性较低预期纳入多因子策略后能有效分散风险年化收益率夏普比率最大回撤卡玛比率胜率策略美元指数持仓136607428510485091动量美国CPI同比动量宏观130307322200594660美国核心CPI环比127807634800374551动量美国CPI环比159508719130835136单均线精炼铜出口124606736510345050单均线电网基建投资同比125706830340415208正负性电网基建投资累计值171209329650585171动量年土地购置面积同比双均线需求14860826750565101年土地成交价款同比13000726750495095双均线铜材产量97305333780295025单均线汽车产量102205535370295176正负性新能源汽车产量13350819590685019动量以下给出宏观和需求类因子的净值曲线为求简洁和直观我们略去部分表现相似的需求类因子宏观和需求类因子收益互补性明显如CPI指标在2014-2015年和2019年明显回撤而美元指数因子在这区间表现出正收益率此外美元指数精炼铜出口和铜材产量610紫金天风期货股份有限公司依法已获取期货投资咨询业务资格研究报告专题报告紫金天风期货研究所因子在2019年均有净值增长一定程度上弥补了同时期库存-升贴水-利润因子的亏损此外美国核心CPI环比与美国CPI环比因子净值走势相似但前者收益明显弱于后者考虑仅保留后者25鲁棒性检验本节检验因子的夏普比率在不同策略参数下的鲁棒性表现所选因子在相应策略下表现相对稳健至少在最优参数1005的范围内均取得不低于05的夏普率这在一定程度上避免了参数过拟合风险此外库存类因子的参数鲁棒性较强利润和升贴水类因子则相对较弱总体来看因子普遍在相对较长的周期四周及以上下具有鲁棒性3多因子策略表现我们按照各因子所属类别分别建立宏观库存利润升贴水和需求五个子策略子策略内每个因子分别发出多空交易信号仓位等权叠加这一做法的优点在于同一子策略710紫金天风期货股份有限公司依法已获取期货投资咨询业务资格研究报告专题报告紫金天风期货研究所内因子往往共振避免仓位的互相抵消最后我们等权叠加五个子策略的仓位得到最终的多因子策略表现如下所示年化收益率夏普比率最大回撤卡玛比率胜率宏观138712416940824033库存166810422970735261利润127909113630945042升贴水16671597972095195需求126412311611094694多因子14732055022935416资料来源紫金天风期货研究所注意到库存和升贴水策略的年化收益表现最好其中升贴水波动率和最大回撤均较低夏普比率和卡玛比率分别在15和2以上而库存的最大回撤较高超过20宏观利润和需求子策略的年化收益率虽略低但均取得09以上的夏普比率且相比库存子策略卡玛比率均有改善叠加子策略仓位后多因子策略表现明显提高夏普比超过2回撤在5左右卡玛比率接近3且胜率高于所有子策略进一步地我们考察各子策略的收益率相关性如下总体来看各子策略相关性均低于045宏观与利润和需求相关性较高铜产业链加工费及下游消费与经济增长和利率环境联系较为紧密子策略收益间的低相关性解释了多因子策略表现的显著提升也映证了我们策略框架的有效性宏观库存利润升贴水需求宏观---02036016042库存02----011023002利润036-011---012022升贴水016023012----003需求042002022-003---资料来源紫金天风期货研究所此外我们考察铜子策略的分年表现年化收益率夏普比如下所示各子策略在不同时期的年收益有明显的互补性如2012-20152017和2021年然而在2018-2019年间各基本面子策略表现均偏弱但平均收益仍为正这或许表明基本面指标对盘面价格预测性的短暂减弱与之相对应的是2016和2020年各基本面子策略年化收益率夏普比率均在1513甚至202以上810紫金天风期货股份有限公司依法已获取期货投资咨询业务资格研究报告专题报告紫金天风期货研究所宏观库存利润升贴水需求宏观库存利润升贴水需求20102524302---3801286220102250193632792011272548312322338510642011243301166323104201216609118371005750201201500613109607320138241476634174516812013074092045167164201435328124572367-5972014031175033226-05820152445511092133489420150220340781270872016173925531884237017662016155159134226172201719341453152753018202017173091109051178201845691328900230520180410570210032019623-280-4741235452019056-017-03401205320204081523837202522247820203643272652412422021661-03152151418492021059-00203704918202214382364168222571140202212814712216111以满仓持有铜主力合约多头作为基准下图给出各子策略和多因子策略的净值曲线升贴水和库存的收益率表现最高多因子略低于二者但回撤更低净值曲线上升趋势更为平滑考虑手续费以及20的保证金比例铜多因子策略在2017-2022年的回测区间内取得超过60的胜率和超过15的夏普比率最大回撤低于204总结本文对铜这一具有强宏观属性的大宗品种进行多因子策略开发我们的框架中既考虑了库存-利润-价差的传统基本面量化指标也纳入了CPIPMI和美元指数等宏观经济指标宏观指标通常按月发布较低的数据频率在一定程度上限制了其年化收益和胜率表现但宏观指标与微观产业属性相关性较低能有效提高多因子框架的总收益表现从单策略来看铜库存和升贴水类因子的表现较为理想等权叠加子策略仓位后铜多因子策略的夏普比率和最大回撤改善明显因为子策略间相关性较低分年表现也验证了这一点各子策略收益率和夏普在不同时期有明显的互补性将手续费纳入考虑铜多因子策略的夏普比率和胜率分别达到14和60以上最大回撤控制在20以内910紫金天风期货股份有限公司依法已获取期货投资咨询业务资格研究报告专题报告紫金天风期货研究所相比我们以往的商品投资模型本文工作有一些重要的变化但仍旧不失一般性1应用新的多因子策略框架结合绩效表现筛选单因子进而构建宏观库存利润升贴水和需求子策略最后叠加子策略仓位形成多因子框架这既有利于策略内部的因子信号共振又能保持策略间的低相关性和收益互补性且相比因子投票模型我们叠加仓位而非信号充分把握收益机会根据周度和月度指标生成交易信号日度调仓且考虑手续费的情况下多因子策略能取得较高的夏普比率2结合趋势策略与基本面指标构建因子商品期货合约盘面价格是基本面信息共同作用后的结果与其跟踪盘面趋势不如跟踪宏观-库存-升贴水-利润指标趋势对每个指标我们分别采用动量单双均线和历史分位数等策略尝试构建因子并根据夏普比率胜率和参数稳健性设定筛选标准确保因子收益同时也避免潜在的参数过拟合问题在接下来的工作中我们考虑1根据子策略在滚动窗口的收益率优劣动态调整其仓位权重2根据绩效表现较好的单因子建立机器学习模型预测涨跌并添加约束条件确保因子对预期价格的影响符合基本面逻辑5参考1商品通用择时以铜为例紫金天风2022年3月2打开利润因子的黑箱紫金天风2022年7月免责声明本报告的著作权属于紫金天风期货股份有限公司未经紫金天风期货股份有限公司书面授权任何人不得更改或以任何方式发送翻版复制或传播此报告的全部或部分材料内容如引用刊发须注明出处为紫金天风期货股份有限公司且不得对本报告进行有悖原意的引用删节和修改本报告基于紫金天风期货股份有限公司及其研究人员认为可信的公开资料或实地调研资料仅反映本报告作者的不同设想见解及分析方法但紫金天风期货股份有限公司对这些信息的准确性和完整性均不作任何保证且紫金天风期货股份有限公司不保证所这些信息不会发生任何变更本报告中的信息以及所表达意见仅作参考之用不构成任何投资法律会计或税务的最终操作建议紫金天风期货股份有限公司不就报告中的内容对最终操作建议做出任何担保投资者根据本报告作出的任何投资决策与紫金天风期货股份有限公司及本报告作者无关1010紫金天风期货股份有限公司依法已获取期货投资咨询业务资格