CTA 信号建模

译自英文。以英文原文为准。 阅读英文版

问题

我们能否采用以下方法,为 CTA 策略构建监督学习模型?

  • 按时间顺序划分数据
    • 以防止数据泄露并模拟规范的回测
  • 随机上采样(非合成)
    • 以处理类别不平衡问题
  • 通过集成树算法进行特征转换后建模

关键任务输入:

  • 日期
    • 验证期起始日
    • 保留期起始日
    • 保留期结束日
  • 优化指标(准确率、精确率、召回率、F1、负对数损失)
  • 训练频率(年、季、月、日)

输出:

  • 多头或空头的预测信号
  • 验证期与保留期的汇总指标
  • 验证期与保留期的混淆矩阵
  • 最终确定的模型超参数

按时间顺序划分数据

  • 按时间顺序将数据划分为训练集/验证集/保留集
  • 假设回测中模型按固定时间间隔重新训练
    • 每年
    • 每季
    • 每月
    • 每日
  • 验证期:
    • 对该期间的预测进行评分,并用于超参数调优
  • 保留期:
    • 记录该期间的预测,但不用于任何调优

随机上采样(非合成)

  • 信号建模是一个二分类问题
  • CTA 资产的信号往往极不平衡(比例约为 1:4)
    • 直接应用 ML 模型将导致在大多数情况下预测为多数类
  • 方法
    • 对少数类进行非合成的随机上采样,使比例达到 1:1
    • 上采样采用可复现的随机种子实现

建模方法论

模型框架

  • 输入 -> 特征转换(FT)集成树模型 -> 独热编码 -> 最终预测模型

FT 集成树模型:

  • 使用监督学习集成树算法进行特征转换
  • 方法:
    • 先在训练数据上训练(且从不接触测试数据)
    • 随后作为特征转换步骤使用,其中:
      • 将预处理后的数据输入模型
      • 每棵树的叶节点用作下一模型的输入特征
  • 有助于捕捉数据中的非线性关系,同时起到一种正则化作用

最终预测模型:

  • 业界领先的梯度提升树算法
  • 接收上一层经特征转换并经独热编码的数据,执行二分类预测

CTA 建模流程

精确率图表

精确率 = (𝑻𝒓𝒖𝒆 𝑷𝒐𝒔𝒊𝒕𝒊𝒗𝒆)/(𝑷𝒓𝒆𝒅𝒊𝒄𝒕𝒆𝒅 𝑷𝒐𝒔𝒊𝒕𝒊𝒗𝒆)(真正例/预测正例),针对每个信号方向(多头/空头)在验证期和保留期的合并预测计算

图表 1:精确率直方图:

  • 30 个资产 x 2 个信号方向 = 60
  • 平均值 = 0.299
  • 众数介于 0.30 至 0.35 之间

图表 2:各资产精确率柱状图

  • 每个资产有两个精确率数值(每个信号方向各一个)
  • 大多数资产在两个信号方向上的精确率结果相近
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