金工专题基本面量化及策略系列报告（二）：生猪行业

证券研究报告 金工专题报告 2022年12月09日 投资要点 金工专题基本面量化及策略系列报告（二）：生猪行业 上证指数-沪深300走势图 上证指数沪深300 9% -1% -11% -21% -31% 2021-122022-03 2022-06 2022-09 % 1M 3M 12M 上证指数 3.88 -1.51 -11.06 沪深300 4.87 -2.36 -19.56 刘飞彤分析师 执业证书编号:S0530522070001 liufeitong@hnchasing.com 相关报告 1三维情绪模型跟踪报告2022年第4期：情绪温度及情绪预期见起色2022-11-09 2三维情绪模型跟踪报告2022年第3期：近两月以来情绪持续降温、熊市情绪浓度持续提升2022-09-20 3金工专题基本面量化及策略系列报告（一）：煤炭行业2022-09-05 生猪养殖产业链特点：生猪产业链主要包含饲料、育种、养殖、屠宰加工、消费等环节。我国主要商品猪的养殖繁育体系是外三元扩繁体系，核心种猪依赖进口，养殖环节是产业链的核心。猪的自然生长繁殖周期是猪周期的底 层原因。我国人口老龄化和消费升级对猪肉消费的负面作用较为缓慢，猪肉年需求量相对稳定，价格对供给端变化的敏感度较高，周期性变化主要由供给主导。猪周期符合蛛网模型特征，猪肉供需关系的周期性更替，表象上体现在猪肉价格的周期性涨跌，根本推动力在于供给端产能的趋势变化，产能的关键制约在于能繁母猪存栏数量。 指标筛选：最优化问题：寻找对生猪行业景气度具有预示性的指标，并寻找 其最佳领先时差。筛选结果：1）能繁母猪存栏量同比（330d）、二元母猪平均价格（380d）、出售仔猪毛利（390d）、育肥猪配合饲料价格（26d）、猪粮比（29d）。 猪周期模型：长期核心指标：二元母猪价格、能繁母猪存栏量同比、出售仔 猪毛利。短期指标：育肥猪配合饲料价格、猪料比。长期指标主要围绕生猪产业链中的产能核心——母猪相关指标，即影响或反应母猪存栏变化的指标。 短期指标着眼于影响养殖环节利润的关键因素——边际成本相关指标，即饲料价格和猪料比，饲料作为生猪养殖主要的边际成本，显著影响短期内生猪价格和养殖户行为，猪料比则更为直接地反映利润空间的变化。 生猪景气度投资策略：采用长期指标和短期指标结合的策略立体展示生猪行 业景气度。经过指标优选，长期指标主要选用二元母猪价格、出售仔猪毛利，短期指标主要选用猪粮比。根据不同指标对生猪景气度叠加的正负面影响，设定不同的开平仓信号。景气度综合判断向好时设置开仓信号、景气度综合判断为负面时设置平仓信号。 策略回测：回测标的：中证畜牧指数。策略表现：在近11年的回测区间 （2012/1/4至2022/11/30）中，生猪景气度投资策略（下简称：策略）均优于中证畜牧指数（下简称：指数）。策略sharpe值为0.5414，指数为0.4689；策略最大回撤为34.82%，指数为50.79%；策略年化回报16.83%，指数为9.95%。在回测模拟中，策略对中证畜牧指数的操作使得最大回撤大幅缩小、年化收益大幅提升。 结语：本文根据生猪产业链特点，聚焦于产能供给核心——母猪，探讨母猪 价格、母猪存栏、仔猪利润、饲料价格、猪料比等指标对生猪行业景气度的影响或者预示作用，根据其走向和行业景气度的关系，制定生猪景气度投资策略，策略以中证畜牧指数为标的，根据景气度边际变化趋势设置简单的开平仓信号，策略年化回报16.83%，最大回撤为34.82%，可为畜牧养殖、农业50、农业ETF、农业等ETF投资提供参考。 风险提示：统计数据仅代表市场历史情况；模型依赖于历史数据；模型存在 一定的误差；策略模型回测效果不代表未来使用效果；ETF行情同时受市场风格、流动性等多方面因素影响，存在模型无法跟踪的情形。 此报告考请务必阅读正文之后的免责条款部分 内容目录 1生猪养殖产业链特点3 2逻辑验证4 2.1关系推理①：能繁母猪存栏量同比的边际变化和生猪行业景气度的关系5 2.2关系推理②：二元母猪价格的边际变化和生猪行业景气度的关系6 2.3关系推理③：出售仔猪毛利的边际变化和生猪行业景气度的关系6 2.4关系推理④：育肥猪配合饲料价格和猪粮比的边际变化和生猪行业景气度的关系7 3猪周期模型9 4生猪景气度投资策略10 4.1策略描述10 4.2策略回测11 5生猪行业相关ETF标的梳理11 6结语12 7风险提示12 图表目录 图1：生猪生产周期3 图2：猪肉年产量和消费量（千吨）4 图3：能繁母猪存栏量同比对生猪景气度分化程度展示5 图4：能繁母猪存栏量同比平移状态展示5 图5：二元母猪价格对生猪景气度分化程度展示6 图6：二元母猪价格平移状态展示6 图7：出售仔猪毛利对生猪景气度分化程度展示7 图8：出售仔猪毛利平移状态展示7 图9：育肥猪配合饲料价格对生猪景气度分化程度展示8 图10：育肥猪配合饲料价格平移状态展示8 图11：猪粮比对生猪景气度分化程度展示9 图12：猪粮比平移状态展示9 图13：猪周期研究指标10 图14：生猪景气度投资策略10 图15：畜牧景气度投资策略与中证畜牧指数的走势11 表1：生猪景气度投资策略与中证畜牧指数的评价指标表现11 表2：指数相关性系数12 表3：指数及其跟踪基金12 1生猪养殖产业链特点 生猪产业链主要包含饲料、育种、养殖、屠宰加工、消费等环节。由于我国主要商品猪的养殖繁育体系是外三元扩繁体系，核心种猪杜洛克、长白、大约克三个品种主要依赖进口，因此育种环节较大程度受制于原种猪场集中的欧美国家。养殖环节是产业链的核心，主要养殖模式有自繁自育和外购猪仔育肥模式。 目前国内大型养殖企业可以自行繁殖、育种、育肥实现自繁自养模式，而小型养殖场则主要通过直接外购仔猪育肥，实现外购猪仔育肥的养殖模式。 猪的自然生长繁殖周期是猪周期的底层原因，仔猪出生后4个月留种筛选为后备母 猪，后备母猪（一般为二元母猪）经4个月培育后配种受孕转为能繁母猪，母猪的妊娠期为114天，仔猪的哺乳保育和育肥大约需要5~7个月（160-210天）。从筛选或购入后备母猪经过培育后育仔到生猪出栏需历时约13个月，母猪的使用期一般为3年（6胎）。 图1：生猪生产周期 资料来源：财信证券 猪周期，即生猪价格和供需的周期性变化，一般性循环轨迹为：猪肉价格上涨、销售利润提升为正——母猪存栏量提升——生猪供应增加——猪肉价格下降、销售利润下行为负——母猪存栏量下降——生猪供应减少——猪肉价格上涨、销售利润提升，周而复始，形成周期。由于猪的自然生长周期的存在，猪周期各阶段的传导时长受自然生长时长的限制和影响。需求方面，我国人口老龄化和消费升级或对猪肉消费有负面影响，但因此产生的需求变化相对缓慢，根据我国人喜食猪肉的特点，猪肉需求有一定的刚性特征。我国猪肉年需求量相对稳定，加上猪肉供给对于市场反应存在性时滞性的特点，供给端波动较大，价格对于供给端变化的敏感度较高，周期性变化主要由供给主导。 图2：猪肉年产量和消费量（千吨） 70,000.00 60,000.00 50,000.00 40,000.00 30,000.00 20,000.00 10,000.00 0.00 猪肉:产量:中国 猪肉:国内消费量:中国 资料来源：财信证券、ifind、美国农业部 猪周期符合蛛网模型特征。根据该模型分析，造成产量和价格波动的主要原因是：生产者总是根据上一期的价格来决定下一期的产量，这样，上一期的价格同时也就是生产者对下一期的预期价格，生产者错误地根据上一期的价格决定供给量，消费者被动地消费生产者提供的全部生产量，而价格则由盲目生产出来的数量所决定。这种实际价格和预期的价格不吻合，造成了产量和价格的波动。该模型假设，生产者会错误地根据上一期的价格决定供给量，符合大多数信息不透明的散养户情形，但随着养殖规模化扩大，现代企业生产者具有更丰富的知识储备和更有预见性的应对对策，模型或有失效的可能，但目前我国生猪散养户规模仍不可忽视，规模化程度难度短时间内大幅提升，蛛网模型仍具有一定参考价值。 猪肉供需关系的周期性更替，表象上体现在猪肉价格的周期性涨跌，根本推动力在于供给端产能的趋势变化。猪肉产能的关键制约在于能繁母猪存栏数量。 2逻辑验证 最优化问题：寻找对生猪行业景气度具有预示性的指标，并寻找其最佳领先时差。解决方法：将待测指标划分为不同的状态，即上升状态和下降状态，经过n天向前 平移后，生猪行业景气度在不同状态之间，呈现出分化程度f。通过计算寻找使得分化程度f最大化的n，此时的n为待测指标对于生猪行业景气度的最佳领先时差。若最佳领先 时差下，将生猪行业景气度在不同待测指标状态分离后，各自呈现一定程度的单调性，且相反，则认为待测指标对生猪行业景气度具有一定预示性。 综上，该问题的优化模型如下列所示，𝑓(𝑛)代表待测指标对生猪景气度的分化程度， 𝐽(𝑡)状态�代表中证畜牧相对全A指数按照待测指标不同状态分离后，各状态下在时间t时的值，t≤T。 max𝑓(𝑛) s.t.𝑓(𝑛)=|𝐽(𝑇)状态1−𝐽(𝑇)状态2| 下列关系推理源于生猪自然生长繁殖规律，使用上述最优化方法进行数据验证，以判断逻辑推理是否成立以及某项指标是否对生猪行业景气度有影响作用。 2.1关系推理①：能繁母猪存栏量同比的边际变化和生猪行业景气度的关系 逻辑推演： 在能繁母猪受孕后到生猪出栏，需历经9~11个月。因此，当期生猪供应量会受到至少9个月前能繁母猪存栏量的制约。能繁母猪存栏量的提升表明养殖场生产意愿的提升， 反映到9个月后生猪供应量的提升，供需关系边际宽松，生猪价格因此下降、景气度下 行。反之，能繁母猪存栏量的减少表明养殖场生产意愿减弱，反映到9个月后生猪供应量下降，供需关系边际紧张，生猪价格因此上行、景气度上行。 数据验证： 经最优化计算，匹配能繁母猪存栏量同比对于生猪行业景气度的最佳领先时差为330天，且橙蓝线呈现相反的单调性，分化效果较好。能繁母猪存栏量同比平移后的上升状态下，生猪行业景气度“单调递减”（文中的“单调递增”和“单调递减”均值非严格单调性），能繁母猪存栏量同比平移后的下降状态下，生猪行业景气度“单调递增”，呈反作用。 经数据验证，能繁母猪存栏量同比对于生猪行业景气度有反向预示作用，领先330 天，符合上述逻辑推演。 图3：能繁母猪存栏量同比对生猪景气度分化程度展示图4：能繁母猪存栏量同比平移状态展示 资料来源：财信证券、ifind（数据截止至20221130）资料来源：财信证券、ifind（数据截止至20221130） 2.2关系推理②：二元母猪价格的边际变化和生猪行业景气度的关系 逻辑推演： 二元母猪是生产外三元商品代猪的主要父母代猪，二元母猪在经过4个月培育后成为能繁母猪，受孕妊娠经9~11个月左右生猪出栏。自繁自养模式的养殖户在直接购买二元母猪后需要历经至少13个月出栏生猪。二元母猪价格的边际变化走向可正向反映养殖场的补栏意愿的边际变化，并影响能繁母猪存栏量。当期养殖利润可嘉，养殖户纷纷补栏，二元母猪价格得以提升，相应地，4个月后的能繁母猪存栏量和13个月后的生猪出栏量将增加。因此，二元母猪价格的边际变化趋势提示13个月以后的生猪供给端边际变化和行业景气度走向。 数据验证： 经最优化计算，匹配二元母猪平均价格对于生猪行业景气度的最佳领先时差为380 天（接近13个月），且橙蓝线呈现相反的单调性，分化效果较好。二元母猪平均价格平移后的上升状态下，生猪行业景气度“单调递减”，二元母猪平均价格平移后的下降状态下，生猪行业景气度“单调递增”，呈反作用。 经数据验证，二元母猪平均价格对于生猪行业景气度有反向预示作用，领先380天，符合上述逻辑推演。 图5：二元母猪价格对生猪景气度分化程度展示图6：二元母猪价格平移状态展示 资料来源：财信证券、ifind（数据截止至202