基本面量化专题报告：从信息论探究高阶相互作用之黑色产业

2024年11月1日 报告日期： 在《从信息论探究高阶相互作用之股债》中，主要的研究对象是股指和国债两类资产，这里关于黑色产业高阶相互作用的研究包含螺纹钢、热轧卷板、铁矿、焦煤和焦炭五个期货品种，构建的系统是典型的多变量系统，赋予高阶相互作用更多的内涵。Rosas等人提出的部分信息分解框架（PID），将多变量之间的互信息分解为各种信息原子，包括冗余信息、协同信息和特有信息，并在此基础上进一步提出整合信息分解框架（ΦID），能够把整个过剩熵分解成若干个信息原子，ΦID框架的冗余晶格共有16个信息原子，包含六种不同的信息动力学模式。我们应用ΦID框架测试黑色产业系统的协同信息，具体测试结果如下： 首先，我们基于黑色产业的协同信息分别测试了螺纹钢、热轧卷板、铁矿、焦煤和焦炭五个期货品种的择时效果，在测试结果中日线级别胜率最高可达62%，多数测试情形能够获得正收益； 其次，热轧卷板在斜率参数为21时测试胜率达到62%，焦炭测试胜率最高可达61%，螺纹钢测试胜率最高为57%，焦煤和铁矿测试胜率最高均为53%； 最后，螺纹钢、热轧卷板、铁矿的波动周期短于焦煤和焦炭，可能与炼焦企业长协定价机制有密切的联系。 无论是股债，还是黑色产业，我们发现金融市场的高阶相互作用是有意义的。接下来，我们将会把ΦID框架应用到海外有代表性的资产中，进一步测试高阶相互作用在金融择时中的应用。 目录 1、高阶相互作用：从股债到黑色产业..............................................................................................................................................42、相关背景及理论.................................................................................................................................................................................42.1、黑色产业的逻辑常识.....................................................................................................................................................................42.2、多变量之间的高阶相互作用........................................................................................................................................................52.3、整合信息分解..................................................................................................................................................................................62.3.1、ΦID框架简介..........................................................................................................................................................................62.3.2、整合信息分解...........................................................................................................................................................................72.3.3、ΦID框架在复杂系统中的信息处理..................................................................................................................................93、基于ΦID框架实证分析黑色产业的高阶相互作用.................................................................................................................103.1、数据及其说明................................................................................................................................................................................103.2、测试的流程及参数说明...............................................................................................................................................................113.3、系统协同性的择时测试...............................................................................................................................................................113.3.1、螺纹钢的实证测试................................................................................................................................................................123.3.2、热轧卷板的实证测试...........................................................................................................................................................133.3.3、铁矿的实证测试....................................................................................................................................................................153.3.4、焦煤的实证测试....................................................................................................................................................................163.3.5、焦炭的实证测试....................................................................................................................................................................184、结论及展望........................................................................................................................................................................................195、参考文献............................................................................................................................................................................................20 图表目录 图表1：钢铁生产流程.................................................................................................................................................................5图表2：PID框架的冗余格..........................................................................................................................................................8图表3：ΦID框架的冗余格.........................................................................................................................................................8图表4：数据明细......................................................................................................................................................................10图表5：黑色产业的ΦID系统协同序列（144个交易日滚动计算）...........................................................................................12图表6：螺纹钢的实证分析结果................................................................................................................................................12图表7：螺纹钢系统协同性的测试（斜率13）................................................