小议事件驱动策略检验框架——反事实推断、风险因子模型与卷积积分
本文讨论量化投资中事件的有效性检验与利用(事件因子/事件策略)。
反事实框架
事件的检验可以借助反事实(Counterfactual)分析框架。
假设我们有一个市场事件\(E\),它在时间\(t_0\)发生。我们想要评估该事件对某一段时间内(如\(t_1\)到\(t_2\))资产回报\(R\)的影响。在事件\(E\)发生的情况下,资产的回报可以表示为 \(R_{t_1:t_2}^{(E)}\),在事件\(E\)未发生的反事实情境下,资产的回报可以表示为\(R_{t_1:t_2}^{(\neg E)}\)。
事件\(E\)对回报的因果效应\(\Delta R\)可以表示为实际回报与反事实回报之间的差异:
$$ \Delta R_{t_1:t_2} = R_{t_1:t_2}^{(E)} - R_{t_1:t_2}^{(\neg E)} $$
风险模型
估计\(R_{t_1:t_2}^{(\neg E)}\)相当有挑战性,但在多因子框架下,至少可以用已有成果——风险模型剥离市值、行业等常见风格因子影响。基于因子的风险模型中,将实际收益率分为风格因子驱动部分和残差部分:
$$ R_{t_1:t_2}^{(E)} = \beta \lambda_{t_1:t_2} + \epsilon_{t_1:t_2} $$
在理想情况下,如果个股没有私有信息,期望收益率应当等于风格因子收益率的线性叠加。实际A股市场中20%-30%左右的收益率可以由风格因子解释。可以认为残差收益率更接近反事实回报。
$$ ||\epsilon_{t_1:t_2} - R_{t_1:t_2}^{(\neg E)} ||_2 \le ||R_{t_1:t_2}^{(E)} - R_{t_1:t_2}^{(\neg E)} ||_2 $$
卷积模型
多因子理论的优点之一在于,对因子的检验和利用,可以在同一个公式完成。事件由于其稀疏性无法在截面上通过回归检验,且短期内发生的相同事件,影响会叠加在同一条收益率序列。因此,事件的检验将以卷积模型为核心,从T个截面的检验切换为N条时间序列的检验,并通过响应的线性叠加计算预期超额收益率。
在电路理论中,不同时间的激励导致的响应的叠加通常用线性时不变系统 (Linear Time-Invariant System, LTI) 的概念来表示。这种叠加现象主要依赖于叠加原理和卷积积分的应用。
对于线性系统,如果系统在单个输入信号下的响应为已知,那么对于多个输入信号(即激励),系统的总响应就是各个输入信号单独作用时响应的线性叠加。如果系统对输入 \(x_1(t)\) 的响应为 \(y_1(t)\),对输入 \(x_2(t)\) 的响应为 \(y_2(t)\),那么对输入 \(x_1(t) + x_2(t)\) 的响应为 \(y(t) = y_1(t) + y_2(t)\)。
对于LTI系统,系统对单位脉冲信号 \(\delta(t)\) 的响应称为冲激响应,记为 \(h(t)\)。一旦知道了系统的冲激响应,系统对任意输入信号的响应都可以通过卷积计算得出。
对于输入信号 \(x(t)\),系统的输出 \(y(t)\) 可以表示为:
$$ y(t) = x(t) * h(t) = \int_{-\infty}^{\infty} x(\tau) h(t - \tau) d\tau $$
其中 \(*\) 表示卷积操作,\(\tau\) 是积分变量。
我们可以将事件 \(E\) 的强度作为信号,事件\(E\)对回报的因果效应\(\Delta R\)作为系统响应。
$$ \Delta R_t = \Sigma_{i=1}^{k} {x(t-i)h(i)} $$
在这一框架下,事件策略的研究员主要关注如何定义信号量,选择合适的卷积核、假设检验、参数估计等共性部分可以由框架统一处理。
小议事件驱动策略检验框架——反事实推断、风险因子模型与卷积积分