最优订单执行策略的深度剖析与模型比较

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摘要: 本文深入探讨了最优订单执行策略相关问题,详细介绍了多种模型下的策略推导、最优性条件及特性。通过对 Almgren - Chriss 模型、Obizhaeva 和 Wang 模型、Alfonsi 和 Schied 模型等的分析,阐述了各模型中最优策略的形式及其与市场因素的关系。同时,讨论了价格操纵对最优策略存在性的影响,以及在不同假设下(如 ABM 和 GBM)最优策略的差异。此外,还介绍了线性瞬态市场影响下的相关理论,包括无价格操纵条件、最优策略的求解等,并以平方根模型为例,分析了其在实际交易中的应用及潜在成本节省。

一、引言

在金融市场中,最优订单执行是一个关键问题,涉及如何在给定股票价格演化模型的基础上,找到使成本函数最小化的交易策略。执行算法通常包含宏观交易者、微观交易者和智能订单路由器三个层面,本文主要关注宏观交易者层面,即如何分割订单。

二、问题陈述与基本概念

问题定义

给定股票价格模型,寻求最优交易策略以最小化成本函数,重点研究股票清算情况,初始头寸为,最终头寸为。交易策略分为静态(交易前确定)和动态(取决于执行时市场状态),如 Delta - hedging 是动态策略,VWAP 是静态策略。

重要观察与推论

若策略成本仅通过

依赖于股票价格,经分部积分可知其期望值与交易策略无关,可假设St=0。这有助于判断静态最优策略是否为动态最优策略,在一些模型(如 Almgren 和 Chriss、Almgren (2005)、Obizhaeva 和 Wang 等)中,静态最优策略是动态最优策略。

三、主要模型及其最优策略

1、Almgren - Chriss 模型

模型设定

市场影响和滑点建模为股票价格St满足,交易价格

临时市场影响瞬间衰减,不影响市场价格St。

静态最优策略

使成本函数

最小化的静态最优策略

,其 Euler - Lagrange 方程为:

添加风险项后的策略变化

添加惩罚交易成本方差的风险项

后,预期风险调整后的交易成本为

,Euler - Lagrange 方程变为

,解为

,静态最优解仍是动态最优解。

2、Obizhaeva 和 Wang 2005 模型

模型特点

市场影响与交易速率线性相关且指数衰减,价格过程为

,预期交易成本为

最优策略推导

当交易政策静态最优时,Euler - Lagrange 方程

成立,通过对成本函数求泛函导数得到

这是 Fredholm 积分方程。代入

可得最优策略为在t=0进行大宗交易,在以(0,T)速率连续交易,在t=T进行另一大宗交易,此时体积影响过程Et是常数。

3、Alfonsi、Fruth 和 Schied 模型

模型描述

考虑订单簿模型,有连续(一般非线性)订单密度f(x)在鞅要价At之上,累积订单密度

,执行会消耗订单簿,购买股会使要价变化。

最优清算策略

成本函数为

(Et为体积影响过程,H(x)为执行瞬时大宗交易的成本)。假设

,可得最优选择满足的条件

,通过泛函求导可证明该策略的(静态)最优性。例如

4、不同模型假设下的策略对比

ABM 与 GBM 假设对比

在 Almgren - Chriss 模型中,若股票价格过程假设为算术布朗运动(ABM),静态最优策略是动态最优策略;若假设为几何布朗运动(GBM),最优策略依赖于股票价格。如 Forsyth 等人在 GBM 下数值求解 HJB 方程,发现有效前沿与 ABM 情况几乎相同,但问题病态,许多策略成本函数值相近,且股票价格高时应更快交易以降低方差,卖出股票时最优策略是价内激进,买入股票时是价内被动。

不同模型最优策略特性总结

Almgren - Chriss 风格模型中,风险价格为零时,最小成本策略是 VWAP;Alfonsi - Schied 风格模型中,若弹性仅取决于当前价差,最小成本策略是在开始和结束时有大宗交易,中间以恒定速率连续交易;更一般地,若市场影响是瞬态的,最优策略涉及交易爆发,VWAP 不是最优策略。在大多数常规模型中,最优清算策略与股票价格无关,但也可构造类似模型使最优策略依赖于股票价格,且合理参数和时间尺度下,最优策略接近静态策略。

四、价格操纵与最优策略存在性

价格操纵的影响

部分模型存在价格操纵可能,即往返交易可平均产生现金,此时无最优策略。例如,之前考虑的模型中最优策略交易方向相同,但存在其他模型使价格操纵成为可能。

线性瞬态市场影响下的相关理论

无价格操纵条件 定义往返和价格操纵策略后,命题表明C(X)>=0对所有允许策略X成立当且仅当G(|.|)可表示为上正有限 Borel 测度的 Fourier 变换,即

一阶条件 :定理指出若G是正定的,X最小化C(.)当且仅当存在常数lamda使得X 解广义 Fredholm 积分方程

无交易触发价格操纵条件 :定理表明若衰减核G(.)是凸的,

且允许策略集非空,则存在唯一允许最优策略X*,且Xt* 是的单调函数,不存在交易触发价格操纵;若G在零附近不是凸的,则存在交易触发价格操纵。

五、平方根模型及其应用

模型介绍与实证验证

平方根公式

(theta是每日波动率,V是每日交易量,Q是待交易股票数量,alpha是常数)在交易软件中广泛应用,如 Salomon Brothers、Barra 和 Bloomberg 的相关产品。从 Tóth 等人的研究中,通过对 CFM1 专有交易的元订单影响分析,发现该公式在一定范围内得到了实证验证。

平方根模型下的最优策略与成本节省

在平方根模型

中,若

是凹函数,最优策略不存在;若f(v)对大v是凸函数,则存在最优策略,涉及交易爆发(通常多于两次)。以出售 540,000 股 IBM 股票为例,在假设条件下比较 VWAP、两切片桶状策略和准最优策略(由七个大致相等切片组成)的成本,发现准最优策略可节省 32% 的成本,桶状策略可节省 17% 的成本,展示了优化调度策略在潜在成本节省方面的重要性。

六、结论

最优交易策略取决于模型。不同模型下最优策略形式各异,同时需考虑价格操纵对策略存在性的影响。平方根模型在合理规模元订单的市场影响描述上较为准确,基于此模型优化调度策略可显著节省成本,这对金融交易实践中的订单执行策略选择具有重要意义。在实际应用中,需根据具体市场情况和模型假设选择合适的策略以实现最优执行。

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