訂單簿中的“閃電獵手”：高頻交易策略詳解

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訂單簿中的“閃電獵手”：高頻交易策略詳解

BlockVC

2020-04-07 10:22

本文约9099字，阅读全文需要约36分钟

詳解高頻交易策略的邏輯與利弊。

編者按：本文來自BlockVC（ID：blockvcfund），Odaily經授權轉載。

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數字貨幣市場的高頻交易策略容量比較小，單只團隊規模一般在幾十到上百BTC之間，收益率和夏普比率較高，其使用場景主要為以做市和自營交易為主，缺乏資金的規模效應。但通過高頻策略邏輯同其他策略相結合，有效防範極端行情下的市場及交易所風險，將有利於量化策略優化組合創造超額收益。

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高頻交易，是指利用高性能計算機進行程序化掛單交易，通過大批量的掛單撤單來捕捉某交易標的買入與賣出間微小的價格差異，在極為短暫的時間內完成獲利。在金融高度發達的美國，其證券交易委員會（即SEC）曾在2010年的一份官方文件中，給出了5條關於高頻交易特徵的概括：

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1、使用超高速的複雜計算機系統下單

在程序實現方面，為了提高算法運行速度，會將一些指令集成到計算機系統中（指令間隔通常為毫秒量級，甚至能達到微秒），在高頻系統的開發中更是以運行速度較快的底層語言C++為主；

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在硬件方面，可採用超頻CPU、FPGA硬件加速、GPU並行計算等方式提升整體性能。

在通信網絡方面，因為電磁波在石英中的傳播速率僅為空氣中傳播速度的三分之二，且光纖網絡擁堵會增高延遲，高頻交易甚至會摒棄傳統光纖通信轉而採用微波、毫米波專用通信線路。如下圖所示，圖中綠線表示在光纖分佈密集的城市群間（倫敦與法蘭克福、芝加哥與紐約）所架設的微波線路。 Quincy data公司已經可以把位於奧羅拉的芝加哥商業交易所交易數據以4毫秒左右的低延遲傳輸到位於新澤西州的卡爾特萊特與斯考克斯。

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圖一高頻交易直連交易所的微波通信網絡來源：Quincy data

2、使用co-location 和直連交易所的數據通道

所謂co-location，即高頻公司的服務器等硬件設施需要放到離交易所主機非常近的位置上，一些交易所甚至還在自己服務器集群附近為做市商提供服務器託管服務。這樣一來交易指令不需要經過券商中轉，高頻交易公司也會比其他市場參與者更早看到order book上的信息。

除低延遲之外，高頻交易的另外一大特點就是高換手，這就意味著交易行為的產生會非常頻繁且持倉時間較短以減少風險暴露。

4、大量發送和取消委託訂單

5、收盤時基本保持平倉

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一般高頻交易都會在一個交易日結束前，平掉所有倉位（持有底倉除外），一方面持倉過夜會提高風險；另一方面能夠大量減少持倉成本（主要為除保證金頭寸外所支付的隔夜利息）
此後，通過眾多ECN平台人們無需經過做市商撮合下單，同時能夠反映市場真實情況的訂單信息也走進了投資者的視野——這對於喜好研究交易微觀結構的高頻團隊來說，無疑是驚天變革。彼時，即便是紐交所與納斯達克也不得不追隨歷史洪流，投身於電子化交易平台業務的浪潮中。進入2000年後，SEC規定將價格最小變動單位由0.0625美元改為0.01美元，價格檔位的增多使得賣一和買一之間有更多批量下單撤單的空間。

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隨著高頻交易的發展，許多金融行業傳統巨鱷如Goldman Sachs、JP Morgan、Merrill Lynch等進軍該領域，行業更有一批富有競爭力的傳奇公司與對沖基金加持——由量化之父西蒙斯領銜的文藝復興科技（Renaissance Technologies）、以速度見長的Virtu Financial（在2009年到2014年的1485個交易日中僅有一天虧損）、Citadel Securities、Two sigma、Jump Trade Co、GETCO等。
此後，高頻交易在美股市場上迎來了飛速發展的黃金十年。如下圖藍色直方圖所示，其在2005年只占美股市場10%左右的交易量逐漸發展到在2009年佔比61%，在期貨、外匯市場中，據芝加哥商業交易所（CME）和電子經紀商系統（Electronic Broking System）2009年的公佈數據顯示，高頻交易也貢獻了至少50%的交易量。圖中橘色直方圖代表歐洲市場情況，與美國類似，起初高頻交易占比僅有1%，發展到2010年有38%的佔比。
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然而自2009年高頻交易在各大市場交易量佔比達到巔峰之後，其交易量佔比與盈利水平有回落趨勢。據上圖顯示，美國市場高頻交易在2010、2011兩年的佔比已經下降到了54%與56%；歐洲市場稍有延後，其高頻交易的規模在2012年降至35%左右。據Tabb Group數據，高頻團隊在2016年的全年盈利已由2009年巔峰水平的72億美元斷崖式下跌到11億美元。除了所在市場的日均波動率下降以外，筆者推測下降主要由以下幾方面原因導致：

高頻交易的盈利水平吸引大量金融科技團隊進入該領域，使得賽道日漸擁擠，利潤逐步被瓜分；

由於去槓桿導致市場流動性和交易量整體下滑。

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高頻團隊在歐美交易市場探索至今，正逐漸把眼光投向“尚未開發”的中國市場。然而兩個市場交易規則與結構頗為不同，我國a股市場實行T+1（不同於美國股市的T+0）的交易制度，使得日內無法完成開平倉的操作。但隨著2004年第一支交易型開放式指數基金（上證50ETF）登錄上交所和2010年中金所開放股指期貨交易，高頻團隊開始在ETF、商品期貨與股指期貨市場進行交易。從前文的發展歷史不難看出，這類交易策略深受所在市場交易結構與製度的影響，其國內發展會受到以下幾個條件的製約：

交易數據顆粒度不夠，國內交易所只會給TICK級別數據，無法獲取逐筆委託單與訂單薄上更多細節信息。

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國內監管政策不明朗，對於大批量下單撤單等疑似引導價格趨勢的交易行為管控較嚴。

目前來看，高頻交易在中國市場的發展還有相當長的一段道路要走。

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高頻交易之所以能夠實現盈利，其背後的統計學邏輯為大數定律(law of large numbers)，即當我們大量重複某項試驗的時候，其結果分佈都趨於某一固定數值。在高頻交易中，當每筆盈利的概率大於50%的時候（被動做市策略的勝率甚至會到達80%），即使每筆交易利潤微薄，但在大量的交易閉環（買入後又賣出，總倉位不變）完成後，其收益的期望均為正值。而不同的高頻策略類型，其盈利方式亦不盡相同，下面將介紹幾種主流高頻策略及其具體盈利模式。

2、方向性策略

1、被動做市策略

該策略的核心思想為，根據逆向選擇原理，做市商將買單和賣單同時插入到委買單序列和委賣單序列的最前方成為新的買一與賣一。假設這兩個單子在一定時間內都能成交，則在倉位沒變的情況下實現了盈利。

下圖為訂單簿示意圖，真實情況往往比這裡要復雜，做市策略會綜合訂單簿上買賣十檔（甚至更多）的信息判定在什麼價位開倉，這裡僅留5檔做示意。在沒有被動做市策略運行的盤口如圖1所示，買賣價差較大為100.2-99.5 = 0.7元。此時，如果行情判定為中樞震盪行情，高頻策略則會開倉，在賣一和買一間插入訂單，如圖2紅色訂單所示。高頻交易在速度方面相較於手動交易員有巨大優勢，所以如果此時手動交易員將其在買二、三/賣二、三位置下的訂單取消後再插隊到委託序列的最前方，被動做市策略也會跟著撤掉訂單，由逆向選擇原理，降低價格後再次掛單，時刻保持做市訂單最接近價格形成的方向，即處在委託序列的最前方。

2、方向性策略

4、套利策略

除事件驅動引發的方向性策略外，還有趨勢引發和指令佔先兩種策略。指令佔先策略在學界有另外一個名字——掠奪性算法交易，即高頻策略在開倉前，會連續發送小額訂單試探盤口中是否有冰山委託正在進行建倉，如果發現在某個價位有連續大額買/賣盤，則會利用技術手段搶先在大筆訂單成交前完成建倉，等到價格上漲後再把籌碼以高價派發給之前沒有掛單成功的大額訂單。趨勢引發策略亦稱幌騙交易，容易與市場操縱產生聯繫並成為監管重點查處的對象。其具體做法掛出巨量賣單/買單，並在低點/高點掛出少量買單/賣單，當市場的其他交易員看到訂單薄的信息時會受到恐懼或貪婪的心理影響作出爭相賣出/買入的交易行為，這樣一來事先埋伏好的小額單子便可成交，等到趨勢回歸正常後即可獲利平倉。

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方向性策略的核心思想基本都是在對訂單流信息或具體事件加以研判後得出短期大概率價格波動方向，以速度優勢提前建倉，等到價格波動到預想點位後平倉了結。該策略能盈利的原因在於對交易市場微觀結構（訂單薄信息）的研究、事件把握、執行速度遠遠碾壓其他參與者，同時由於指令下單，情緒不易受波動影響。

與趨勢策略中指令佔先與幌騙交易類似，結構性策略也是在交易機制上做文章，搶佔先機，或多或少有破壞交易市場公平性之嫌。前文提到，一些高頻公司會把服務器等硬件設施放到離交易所主機非常近的位置上，一些交易所甚至還在自己服務器集群附近為做市商提供服務器託管服務。這樣一來交易指令不但不需要經過券商中轉，同時高頻交易公司也會比其他市場參與者更早看到order book上的信息。此外，曾經還有“無審核通路”和“閃電指令”等結構性策略，但由於太過破壞市場公平性，已於2010左右被美國證監會禁用。
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4、套利策略

套利大體可以分為跨市場套利與跨資產類別套利。在美國證券交易市場，同一個股票可以在不同交易所交易，當同一資產在不同交易所的價格產生微小的偏差時，就會被高頻團隊迅速捕獲並完成套利。更加常見的是ETF套利與股指期貨套利，同樣對於速度有著非常高的要求，指令的傳達都在微秒甚至納秒量級。

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三、高頻交易的優勢與風險

1、高頻策略的優勢

對於整體市場來說，高頻策略的貢獻主要有以下幾個方面：

提高市場整體交易效率，催化計算機軟硬件技術迭代並反哺金融行業。

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美國證監會事後對閃崩進行了全面的調查，得出的結論能夠更好的幫我們理解高頻交易在提供流動方面到底有何貢獻。如下左圖所示，紅色曲線代表標普500指數期貨當日成交量的變化，藍色曲線代表期貨價格變化，而右圖表示掛單數量的變化曲線。我們能清晰的看到在發生閃崩之時的14：45分，成交量激增但是市場深度驟降，委買單甚至下降到了0，在做市策略的加持下，為何盤口會抽至真空、瞬間流動性全無呢？

當年5月，在歐債危機的不良情緒籠罩下，資本市場緊繃且敏感。當某機構交易員決定下出75000手的空單來做套期保值時，意想不到的閃崩發生了。按照往常，由於高頻做市商的存在，如此“小”倉位的單子一定會照單全收。可當場內的高頻策略對訂單簿信息、市場情緒加以判斷後，決定採取“無成交意向的報價”的方案，或者為了避免股價大跌而導致做市倉位被套牢直接採取“不做市”的策略。做市商的離場導致盤口瞬間流動性枯竭，深度變差，數量不多的賣單也能砸掉買單的幾個檔位，瞬時股價大跌。至此我們可以看到，成交量大的標的並不一定有較大的流動性與真實交易需求，高頻交易在市場裡起到的作用是為真實需求提供更小價差等交易便利，而不是價格下跌的根本原因。而至於高頻交易對於價格的大幅波動有沒有助推作用，在學術屆一直存在爭議。