境内外程序化交易的发展
一、程序化交易的起源与定义
程序化交易，又称程式交易，发源于上世纪80年代的美国，其最初的定义是指在纽约股票交易所（NYSE）市场上同时买卖超过15只以上的股票组合，分为程式买入与程式卖出两种，因此，有时也被称为篮子交易（basket trading）。早期的程序化交易主要是机构用于指数套利以及组合保险，组合保险是指使用股票指数期货和期权来保护股票组合对付市场下跌，使得机构能在一个模型特定参数达到某个预定值时卖出大量股票。在80年代中期，组合保险保护了大约价值900亿美元的股票组合，也因此被认定为1987年股灾的主要原因之一。在纽约股票交易所颁布了限制程式交易的规则80A后，组合保险交易就停止了。2007年11月1日，纽约股票交易所将程式交易的有关规定从规则80A调整到规则132B，取消了有关交易金额的规定，程序化交易被重新定义为买卖15只或15只以上股票的指数套利交易或者其他交易策略。
随着计算机技术的飞速发展，程序化交易成为IT技术与投资管理业的最佳结合点。由于完全凭投资经理的经验以及手工操作的资产管理模式受到了资金规模扩大、市场风险加剧、波动频繁等问题的挑战，只有引入程序化交易系统才可以解决操作效率、风险管理等难题。因此，各大投资机构纷纷投入研究，去开发专门的自动交易系统，这就使程序化交易在交易决策、交易辅助方面发挥了巨大的作用。因此，现在程序化交易泛指利用计算机技术制定交易策略、自动交易、实行风险控制等行为。
二、程序化交易的现状
程序化交易得以发展的原因是多方面的：首先，因其参与者主要为机构或资金量较为庞大的个人，他们的交易操作总量大，对交易成本、交易效率提出了更高的要求，对引入更先进的交易技术有内在的需求；其次，市场有效性理论盛行，简单的指数套利空间越来越小，交易者转而在交易频率上寻求突破；最后，借助程序化交易系统的分析功能，投资者可以在庞大的历史数据中挖掘出新的投资机会，进一步促进期货价格发现功能的发挥。西方发达国家市场在交易系统方面的研究己经相当成熟。在美国，程序化交易的总量占总交易量的比重从1988年的10%上升到如今的25%左右，几乎所有的投资经理都使用程序化交易系统来辅助交易与资产管理。自2007年废止80A规则后，在NYSE市场上，程序化交易每天的成交量达到7.78亿股，像高盛、摩根士丹利及德意志银行都是程序化交易的最活跃参与会员。2007年7月，早已自行开发程序化交易的花旗集团，花6.8亿美元购买了自动化交易平台，它原来属于一家每天交易约2亿股（占美国市场交易量的6％）股票的具有19年历史的公司，此前花旗集团还购买过Lava交易与On Trade有限公司。
国内的程序化交易系统发展得相对较晚，尤其是在期货领域的应用更是不多，无论是在交易系统研究还是系统应用方面的成果都较为缺乏。不过，由于我国的信息技术应用起步较高，近几年随着市场化程度的提高，新的投资理念被源源不断地引进，各交易所也适时推出了套利交易指令，各种各样的程序化交易系统被开发出来，尽管在市面上还看不到商业化的交易系统推出，但底层的程序化交易开发平台、应用平台等均已较为完善。对于国内的期货市场来说，由于其成交量大，市场流动性好，各品种之间的套利机会众多，程序化交易的发展空间十分广阔。
程序化交易的形式
程序化交易的分类方式有很多，最常用的是依据其交易原理与投资策略来区分。从交易的原理来区分，程序化交易可以分成套利型和非套利型，套利型的程序化交易最初仅用于指数套利交易，后来扩展到跨商品套利等多个类别，目前成熟期货市场的指数套利利润空间已经大为缩小，导致指数套利在程序化交易中的占比急剧减少到15%左右。具体来讲，程序化交易系统可以大致分成价值发现型、趋势追逐型、做市商型、高频交易型、低延迟套利型等。
一、价值发现型
在期货的程序化交易中，价值发现型交易系统最少，其原因在于期货价格的高与低是相对的，而现货市场的数据连续度差，在采集与整理方面误差较大，因此，此类程序化交易系统多用在股票交易中。
二、趋势追逐型
趋势追逐型程序化交易通常是根据技术指标分析设计的交易系统，目的在于通过对价格变化的研究发现趋势。例如，区分振荡市场与单边市场，再运用相应的头寸管理策略进行自动交易，一个简单的例子就是均线突破系统。趋势追逐型程序化交易在金融投机领域有广泛的应用，其与高频交易及套利交易系统并列成为当前期货程序化交易领域的主要研究内容。正如技术分析理论的三个假设一样，趋势追逐型交易系统同样认同价格反映一切，并且历史将重演，通过价格波动的特征来触发交易信号。
三、高频交易型
在美国，高频交易公司约有400家，占公司总数的2%，但其交易量占了程序化交易总量的73%。在2009年第一季度，使用高频交易策略的对冲基金管理下的资产总额达1410亿元。高频交易由Renaissance Techologies公司首次成功使用，在2007年以后广为流行。高频交易是一种定量交易，它具有投资组合持有期短的特点，其使用成功与否取决于所能处理的信息量以及交易通道的速度。高频交易可以应用于做市交易、触发式套利以及统计学套利。统计学套利的交易决策是基于数理统计，几乎可以应用于所有资产类别的投资。
四、做市商型
做市商型程序化交易是高频交易的一种。做市商的存在是为了增强市场的流动性，降低非系统性风险，做市商运用的程序化交易受到法规的严格监管，与本文讨论的类型并不一样。
五、低延迟套利型
低延迟交易主要是利用计算机和网络的性能，在几毫秒之内执行交易，高度信赖于超低延迟的网络，通过所获得的信息获利。比如，竞标的价格，其速度比竞争对手快出几微妙，因此也被一部分市场人士视为漏洞交易。这种程序化交易系统需要一个高度实时的交易平台。在一例广告宣传中（2008年3月1日的《华尔街日报》W15版面刊登），道琼斯声称自己在报道英格兰银行降息时比其他新闻媒体快了2秒钟，这从另一个角度反映了信息传递与分析速度对于这类交易系统的决定性作用。
实施程序化交易的目的
要分析期货程序化交易的可行性，首先应该弄清楚为什么我们需要设计开发这么一套交易系统。笔者认为，借助计算机手段的程序化交易可以在规避人性弱点、提高交易策略执行力、数据挖掘、发现潜在投资机会等方面起到重要作用。
一、克服人性弱点
一套成熟的交易系统不仅要解决交易理论的选择问题，更重要的是要完成理论的量化以及进出场点的确定。而在专业的期货投资领域，面对剧烈波动的行情，交易者碰到的最大敌人往往是他们自己。几乎所有人都曾经有过将赚钱的仓位过早放弃，而超期持有了亏损的仓位这些情况。在交易生涯中，绝大多数人都迈不过贪婪与恐惧这两道坎。
现代兴起的行为金融学认为，投资者并不像传统理论模型中预测的那样具有完全理性，许多投资者具有某种情绪，决策时受到无关信息的影响，是有限理性的，投资者情绪和认知偏差的存在使得投资无法做到理性预期、风险回避和预期效用最大化。此外，投资者还会受到外部环境的严重影响，特别是中小投资者，在决策过程中不可避免地面临更大的投资风险以及更高的亏损概率。人性弱点有两个典型的例子，一是羊群效应，二是锚定效应。人们会对市场消息面做出过度的反应，过于自信或者过于不自信；过于贪心或者过于容易满足；赚了钱先出场，赔了守长线；从众心理等等。所以，个人交易者都是有限理性，有限自制的，只有一小部分能够做到对交易纪律的严格遵守。
当然，我们不否认在专业投资领域有一批非常优秀的交易者，比如投机操作大师索罗斯，短线操作冠军交易员马提·舒华兹，但那只是一小部分人，而他们同样要面临情绪高低起伏、生病等问题。上世纪30年代的顶尖交易员杰西·李佛摩从辉煌到黯淡的过程说明，凭借人的有限自制难以在长期的交易实践中保持稳定性。
而通过引进程序化交易系统，交易者的策略执行能力将得到根本提高，将投资成败的关键集中于投资策略的成功与否上面。程序化的交易决策过程比依赖大脑支配的人为决定更加公开化与理性化，人们依据交易系统发出的信号进行操作，而不是纯粹依靠受情绪影响的经验主义。如果一套交易系统是正期望值的，那么长期依照系统的信号进行交易，就可以发挥交易系统胜率高的统计学优势。电脑程式交易系统的稳定度远超过人工交易，可以帮助交易者跨过“跟着感觉走”的误区。
二、挖掘投资机会
人们引入程序化交易系统的另一个重要目的就是打造新的盈利模式。以高频交易为例，有的交易者通过更快的网络与交易系统反应速度来获取短差收益，有的则利用计算机下单的便捷性对微小的套利空间进行利用。
由于期货价格波动具有高度的机动性，投资者很难通过量化各种价格影响因素的方式发现其价格趋势，但若仅从价格运行的轨迹进行研究，则有可能找到辨别趋势之法。华尔街的大炒家杰西·李佛摩说过一句发人深省的话：“赌博和投机的区别在于前者对市场的波动压注，后者则等待市场不可避免的升和跌，在股市赌博是迟早要破产的。”这句话点出了价格不是无规律的随机运动的重要特性。现代混沌理论认为价格运行是一种有序的“随机”现象，存在极为有限的可预测性，采用数理统计学、运筹学等理论，是可以从价格的历史波动中捕捉到一定规律的。程序化交易可以帮助投资者捕捉这样的规律，并在风险控制与头寸管理上起到重要作用。
此外，利用程序化交易系统还可以对投资方法进行验证，帮助交易者在实际操作之前用历史数据检验操作方法，可以有效地降低试错成本。
因此，对于期货市场来说，引进程序化交易的意义是十分重大的，它不仅带来了稳定盈利的思路，更能在风险控制、资金管理等方面为交易员提供莫大的帮助。
程序化交易系统建设的可行性分析
程序化交易能够提高期货市场的流动性，但其所面临的反对声音同样不少。纽约商业交易所（NYMEX）特约顾问、Rosenthal Collins Group商品高级顾问威廉姆认为，“程序化交易系统有‘黑匣子’特性，你对着这些系统输入一串数字，然后从另一端出来一些结果，但是‘黑匣子’为什么会产生这些数据或关系，表现得却并不那么直观和清晰。”英国的金融服务管理局一直在关注着算法交易的发展，在该机构的年报上，监管层强调了这项新科技给市场带来的巨大功效，但同时也指出，对复杂的技术和模型的依赖性越强，系统失效导致业务中断的风险就会越大。
因此，在明确了引进程序化交易的目的与意义之后，我们再来看看期货程序化交易系统建设的可行性到底如何。我们认为，需要从程序化交易对期货市场的冲击作用、程序化交易策略的可行性、交易系统建设的可行性三个方面进行分析。
一、程序化交易对期货市场的潜在影响分析
众所周知，在1987年股灾之后，程序化交易在美国资本市场遭到了广泛批评，许多人将其列为股市崩盘的主要原因，随后出台的关于限制程序化交易的80A规则直到近年才被废止。那么，如果在国内期货市场大量引入程序化交易，特别是引入理论基础基本一致的程序化交易系统，会不会对市场的运行产生重大影响，从而导致市场价格失真，无法正确发挥期货市场的功能呢？对此，我们可以参考诸多经济、金融专家和学者进行的大量理论分析和实证研究。比如，纳斯达克执行副总裁DeanFurbush、JoanneM. Hill、LawrenceHarris、MichaelandEduardoSchwartz、AnneFre -mault、RobertNeal，以及印第安那州Ball州立大学教授GaryJ.San-toni等人的研究，结果表明：程序化交易与股票市场的价格波动没有必然的联系，同样，也没有证据显示指数套利加剧了股票市场价格的波动。根据郭朋的研究，从市场的波动率研究来看，通过对1970年1月至1998年10月间的市场波动率的计算，得出日收盘水平变动率的标准差为0.91%，较1982年4月以前的0.88%有小幅上升，但是周、月收盘水平变动率的标准差分别为1.92%、3.97%，较1982年4月以前的2.20%、4.53%有小幅下降，没有迹象显示1982年4月程序化交易盛行以后股市的波动性增加了。因此，从市场运行的安全性来考量，程序化交易不会影响整个市场的运行方向。
二、程序化交易是否有效
研究期货程序化交易是否具备可行性，首先必须回答一个问题：期货市场是否有效？由于绝大多数的程序化交易是从价格运行的序列中发现投资机会，所采用的决策机制大多与技术分析有关，所以价格是否反映了市场的各个因素关系到程序化交易对趋势的判定。然而，市场有效性的争论至今仍在继续。
即便如此，仍有大量的研究针对程序化交易的收益情况做了实证研究。Lukae与Brorsen在经过参数优化和样本外检验后，在考虑交易成本的情况下，通过统计学验证系统交易的预期收益，认为在投机性市场上是可以通过技术分析获得利润的。此外，他还对1978—1984年间的12个期货市场进行了研究，结果发现多个程序化交易系统均能取得正期望值的收益。Roberts的交易系统在小麦市场上取了每张合约1.07美元的日收益，超过买入并持有的-3.30美元，但在玉米大豆市场上则为亏损。根据郭朋对92项现代研究成果的统计显示，有58个获得正收益，24个获得负收益。新兴股票市场、期货市场以及外汇市场是最适合程序化交易的市场，相关的大多数实证研究都显示可以通过程序化交易获取收益。笔者认为，从历史上看，程序化交易是可以获得持续收益的，但针对特定交易系统进行的分析更为重要。
三、程序化交易策略的可行性分析
交易策略是各个程序化交易系统的核心，要想客观评价一种交易系统，首先就要确认其工作原理是否科学有效。下面笔者针对国内期货市场流行的几种程序化交易思路进行分析，以比较其策略实施的可行性。
1.趋势追踪型
许多成功的期货投资者都被认为是趋势交易者，程序化交易也不例外，人员希望通过计算机对技术指标的分析来发现行情的趋势。在期货投资领域中有一个信条，就是95%的收益来自于5%的交易，其所指的正是趋势型期货投资策略，通过不断测试入场，以一系列小的损失换取持续稳定的收益。应用程序化交易可以让投资者在波动剧烈的期货市场中避免由于连续出现试错成本而产生对交易策略的怀疑。更重要的是，在资金管理策略的配合下，程序化交易能够克服交易者的贪婪与恐惧的弱点，严格执行交易纪律。
2.套利交易型
套利交易型的理论依据来自于期现货市场的持有成本与微观经济学的价格理论，在合约与合约之间、品种与品种之间存在着一定的价格关系。交割机制的存在使得市场在出现不合理的价差之后能够自动进行修正，有的还能带来完全无风险的套利机会。尽管对于跨品种套利来说，这种合约的相关性存在较大的不确定性，有时候可能会带来双向的风险敞口，但通过程序化交易的风险控制模块，交易者仍然可以将风险控制在合理的范围之内。因此，套利交易的策略在程序化交易系统中的应用是长盛不衰的。
但是，套利型程序化交易系统也存在着天然的缺陷。我们知道，期货行情波动剧烈，而且一旦趋势形成，就有可能形成连续的一系列的突破行情，而高度依赖统计学的套利交易系统就有可能在这个过程中执行错误的头寸管理策略。因为金融资产的价格变化存在明显的尖峰厚尾现象，即小概率事件发生的可能性较高。例如，标准普尔的期货市场于1982年开放，5年之内就发生了一次市场以为100年才发生一次的价格移动；还有长期资本公司的事件，同样也是由于小概率事情引发了重大后果。所以，在套利交易系统的可行性分析中必须区分套利的理论依据是否充分可靠。
3.高频交易型
对于基于高频交易思路的程序化交易系统，其可行与否取决于交易思路在统计学上期望值是否为负，以及交易系统所依赖的网络通道是否足够快。如前文所述，高频交易型的种类比较多，需要期货市场具备一定的容量才可以有效实行，对于其可行性的分析需要考虑所操作的品种是否已经比较成熟，不至于因为程序化交易而引发市场严重失真，交易成本大幅上升。
四、程序化交易系统构建的投入产出分析
期货程序化交易系统开发和维护算法的成本还是相对较高的，对市场新入者而言尤其如此。有报道称，高盛公司在程序化交易上花了数千万美元，公司技术部门的人员比交易部门的人还要多。这是因为程序化交易对于系统的稳定性、网络带宽和速度的要求比常规的下单指令执行要高很多，一旦期货公司的程序化交易系统进入联网测试阶段，即从交易思路演变成独立的交易系统时，就需要期货公司在系统开发、系统测试方面进行大量的投入。
同时，任何一个交易系统都需要不断修正，没有任何一种交易策略是可以无往不胜、经久不衰的，交易策略的执行者需要针对市场环境的变化对模型进行调整，否则这样的系统将难以具备进一步发展的生命力。
在程序化交易系统的产出方面，恐怕短期内难以有乐观表现。目前，国内绝大多数期货公司的程序化交易系统是以特色服务项目的形式出现的，在系统的稳定性与收益性得到市场认可之前，这样的交易系统很难为期货公司带来直接的销售收入。并且，系统的运行与升级需要期货公司在系统开发、策略研究方面保持一定的团队投入，以维持系统的管理与升级。当然从长远来看，未来CTA制度的放开，机构投资者对套利套保系统的需求，必然会带动程序化交易系统的发展迈上新的台阶，程序化交易系统有望成为期货公司的核心竞争力。着眼于未来，期货公司加大力度进行程序化交易系统研发是有百利而无一害的。
程序化交易系统的可行性验证方法
既然前文叙述了期货程序化交易系统在原理、技术以及投入产出等方面所具备的可行性，那么接下来就要解决如何来判断一个具体的程序化交易系统的可行性。笔者认为，考量一套期货程序化交易系统是否可行，应从系统结构的完整性、资金管理理论是否科学、测试数据是否真实以及系统的参数是否灵活可控等方面进行全面分析。
一、系统完整性判定
我们必须对交易系统的完整性进行判断。具备实战意义的期货程序化交易系统至少应包括以下几个功能模块：（1）品种和合约选择模块；（2）交易决策模块；（3）资金管理模块；（4）风险控制模块。对于以提供策略为目的的程序化交易系统，可以不开发自主下单系统，但对于那些需要计算机自行委托下单的程序化交易系统，特别是高频交易型的系统，则必须解决交易平台的开发问题。
目前国内很多的期货程序化交易系统都停留在策略分析阶段，既没有解决策略的执行问题，也没有相应的资金与风险管理模块，甚至在具体操作的合约选择上都含糊不清，因此，很难算是一套可行的程序化交易系统。
二、资金管理理论
为什么要把资金管理理论作为一项专门的考评指标提出，那是因为对于期货程序化交易系统来说，是否具备资金管理模块，资金管理理论是否科学将直接决定该系统的胜率。事实上，资金管理是期货交易系统中最难、最重要的组成部分，其目的就是如何在交易过程中最优地分配资金，以实现系统的正期望值。我们先从一个抛硬币的例子说起，假设如果猜对了就盈利6，如果猜错了就损失5。这是一个期望值为正的游戏，因为（6*0.5）-（5*0.5）=0.5，所以平均而言，每次抛掷硬币总是获利的。假定我们有100元，输掉85%即游戏结束，如果每次投入的比例为50%，那么连续三次游戏就结束；若每次投入比例为30%，则有1.56%的概率使我们连续输六次而结束游戏，这就是“5∑事件”。但是，资金管理的策略显然不是这么简单，交易者还需要考虑期货市场的波动特性以及尖峰厚尾的现象。
从理论角度来讲，在资金管理策略中有两个基础理论——等价鞅与反等价鞅，前者倾向于在亏损时进行加码操作，而反等价鞅则只在盈利时进行加码。从目前国内期货程序化交易发展的方向来看，反等价鞅的运用更能得到市场的认可，但无论是采用其中的哪一种方式，都需要针对其加仓策略进行科学测算。
三、测试数据的真实性
没有经过真实数据测试的程序化交易系统不能称之为完整的系统。在评测交易系统可行性的重要依据中，测试报告最为重要，除了考察报告结论以外，交易者还必须对测试环境中的数据真实性进行充分检验，包括合约选择、数据时长、频度等因素的选择都有可能对报告结论产生重大影响。
四、系统参数特性
交易系统可行与否还与期货交易策略对应的资金规模密切相关。完善的程序化交易系统在系统参数设置上必须具备一定的灵活性，并在策略上予以相应的调整。
结论
从成熟资本市场的发展情况来看，程序化交易在经历了多年的发展之后，目前已经成为交易市场不可或缺的组成部分。我国的期货市场在成交量、产品结构方面已经取得了长足进步，随着更多交易策略的引进与计算机技术的应用，程序化交易有望为期货投资带来全新的思路，无论对于期货公司还是机构投资者来说，程序化交易都将是未来参与期货投资、提供个性化服务的重要手段。
