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本书是高等学校开设证券期货量化交易虚拟仿真实验课程的配套用书。本书不仅介绍了量化交易的基本知识，还精心设计了分别针对股票量化交易、期货量化交易、期权量化交易的虚拟仿真实验。学生可以通过学习本书，由浅入深、逐步地完成证券期货的行情分析、多空交易、套利策略设计与执行、量化策略开发与模拟等实验内容，培养利用计算机信息技术进行金融产品量化交易的能力。本书可作为高等学校金融学、投资学、金融工程等专业开设的“股票交易虚拟仿真实验”“期货交易虚拟仿真实验”“期权交易虚拟仿真实验”等课程的配套教材。

目    录

第1章  量化交易概述	1
1.1  投资大师的故事	1
1.1.1  从巴菲特说起	1
1.1.2  西蒙斯的故事	2
1.2  量化交易的概念与优缺点	7
1.2.1  量化交易的概念	7
1.2.2  量化交易的优点	8
1.2.3  量化交易的缺点	8
1.3  量化交易的金融学逻辑	9
1.3.1  有效市场假说与量化交易	9
1.3.2  行为金融学与量化交易	10
1.4  常见的量化交易策略	11
1.4.1  多因子模型	11
1.4.2  套利类策略	11
1.4.3  事件驱动策略	13
1.5  交易策略绩效的评价指标	13
1.6  量化交易策略的开发流程	16
1.7  量化交易平台	17
习题	18
第2章  数据获取与可视化编程	19
2.1  软件简介	19
2.1.1  Python编程语言	19
2.1.2  Wind金融终端	21
2.2  宏观经济指标	23
2.2.1  主要经济指标	23
2.2.2  货币金融指标	26
2.2.3  其他重要指标	29
2.2.4  宏观数据获取与可视化	30
2.3  商品期货基本面分析数据	33
2.3.1  煤炭行业数据指标	34
2.3.2  煤炭行业数据获取与可视化	35
2.4  个股财务指标	36
2.4.1  财务数据指标	36
2.4.2  个股财务数据获取与可视化	38
习题	39
第3章  股票交易	41
3.1  股票市场与交易规则	41
3.1.1  股票市场简介	41
3.1.2  股票交易规则	42
3.2  股票定价理论	43
3.2.1  股利贴现模型	43
3.2.2  资本资产定价模型	44
3.2.3  多因子模型	44
3.3  仓位控制与资金配置	45
3.3.1  凯利公式	45
3.3.2  组合投资理论	46
3.4  常见的量化选股与择时策略	47
3.4.1  量化选股策略	47
3.4.2  量化择时策略	49
3.5  多因子策略	50
3.5.1  因子测试	50
3.5.2  模型构建	54
3.5.3  组合优化	55
3.6  股票交易虚拟仿真实验	55
3.6.1  基础实验：基于果仁网的多因子策略设计与回测	56
3.6.2  进阶实验：基于聚宽平台的多因子策略设计与回测	57
3.6.3  挑战实验：基于机器学习的多因子策略设计与回测	58
3.7  策略示例与代码	59
3.7.1  价值投资策略	59
3.7.2  多因子策略	60
3.7.3  部分股票投资大师的经典交易策略	61
习题	63
第4章  新能源汽车行业的量化交易策略	64
4.1  新能源汽车行业的宏观经济环境与竞争环境分析	64
4.1.1  基于PEST模型的宏观经济环境分析	64
4.1.2  基于波特五力模型的竞争环境分析	72
4.2  新能源汽车的产业链分析	78
4.2.1  产业链上游	78
4.2.2  产业链中游	81
4.2.3  产业链下游	87
4.2.4  产业链终端	89
4.3  基于价值投资的股票池分析	90
4.3.1  钴矿市场	90
4.3.2  锂矿市场	92
4.3.3  正极材料市场	94
4.3.4  负极材料市场	95
4.3.5  隔膜市场	96
4.3.6  电解液市场	97
4.3.7  动力电池市场	98
4.3.8  新能源汽车终端市场	100
4.4  多因子交易策略分析	102
4.4.1  模型因子选取与检验	103
4.4.2  模型的构建与回测	109
习题	115
第5章  期货交易	116
5.1  期货市场及期货交易规则	116
5.1.1  期货市场与期货品种	116
5.1.2  期货市场的功能与作用	117
5.1.3  期货交易规则	118
5.2  期货定价理论	120
5.2.1  无套利定价原理	121
5.2.2  持有成本理论	121
5.3  典型品种基本面分析	121
5.3.1  品种简介	122
5.3.2  现货价格影响因素	123
5.3.3  期货价格影响因素	129
5.3.4  主要关注的数据	133
5.4  CTA策略	135
5.4.1  CTA策略概述	135
5.4.2  常见的量化CTA策略	136
5.4.3  海龟交易法则	138
5.5  期货套期保值策略	140
5.5.1  套期保值概述	140
5.5.2  套期保值策略设计	142
5.5.3  套期保值应用	144
5.6  期货套利策略	145
5.6.1  套利交易概述	145
5.6.2  常见套利策略	146
5.6.3  统计套利策略	150
5.7  期货交易虚拟仿真实验	152
5.7.1  基础实验：基于虚拟仿真平台的期货套期保值策略设计	152
5.7.2  进阶实验：基于虚拟仿真平台的期货套利策略设计	160
5.7.3  挑战实验：基于聚宽平台的协整套利策略设计	170
5.8  策略示例与代码	171
5.8.1  几个常见的量化CTA策略	171
5.8.2  协整跨品种套利策略	172
习题	172
第6章  期权交易	173
6.1  期权市场与期权交易	173
6.1.1  期权简介	173
6.1.2  期权市场	176
6.1.3  期权交易	178
6.2  期权定价理论	185
6.2.1  期权价格	185
6.2.2  期权价格的上下限	186
6.2.3  期权价格的影响因素	188
6.3  期权做多和做空策略	188
6.3.1  做多期权	188
6.3.2  做空期权	190
6.4  期权套期保值策略	191
6.4.1  保护性套期保值策略	191
6.4.2  抵补性套期保值策略	192
6.4.3  双限期权套期保值	194
6.5  期权套利策略	195
6.5.1  单一期权和标的资产	195
6.5.2  垂直价差和牛/熊市价差套利	199
6.5.3  盒式价差套利	201
6.5.4  蝶式价差套利	202
6.5.5  飞鹰式价差套利	206
6.5.6  转换套利与反向转换套利	209
6.5.7  跨式和宽跨式套利	210
6.6  期权交易虚拟仿真实验	213
6.6.1  基础实验：单期权套期保值	213
6.6.2  进阶实验：双限套期保值	219
6.6.3  挑战实验：期权套利	226
习题	230
第7章  虚拟仿真实验教学系统操作指南	231
7.1  虚拟仿真实验教学系统介绍	231
7.2  虚拟仿真实验端	233
7.2.1  学生注册及登录	233
7.2.2  进行实验	235
7.3  虚拟仿真管理端	236
7.3.1  教师注册及登录	236
7.3.2  教师管理	237
7.4  专家评审通道	242
参考资料	243

前    言
随着量化交易书籍的出版以及聚宽、万矿等量化交易平台的出现，越来越多的投资者开始对量化交易产生浓厚的兴趣。与依赖个人经验的传统主观投资不同，量化交易主要依靠数据和模型来寻找投资标的，并构建投资策略。虽然有已经出版的量化交易书籍可供业界人士参考和学习，但对金融学或投资学相关专业的学生而言，现有的书籍缺乏针对量化交易的教学内容设计，也没有实验或习题环节，并不适合作为教学用书。
党的二十大报告明确指出，教育是国之大计、党之大计；推进教育数字化，建设全民终身学习的学习型社会、学习型大国。早在2019年，证监会与教育部联合印发了《关于加强证券期货知识普及教育的合作备忘录》，明确要求加强证券期货知识的普及与教育。然而，高校证券期货教育的现状存在明显不足，尤其是理论教学与实践环节严重脱节。事实上，实际的证券期货交易不仅需要投资者掌握相关专业知识，还需要投资者投入一定数量的资金，且具有承担较高风险的能力。显然，绝大多数在校学生并不具备上述条件，并且高校也不鼓励学生参与这种高风险的金融投资活动。缺乏交易体验势必会严重影响学生对证券期货知识的理解和掌握。因此，迫切需要建设高仿真度的证券、期货等交易虚拟仿真实验项目，让学生在教师精心设计的仿真环境下，由浅入深地逐步完成证券、期货等的行情分析、多空交易、套利策略设计与执行、量化策略开发与模拟等实验内容，从而加深学生对股票、期货、期权等产品的理解，培养其利用金融专业知识解决现实问题及利用计算机信息技术进行金融产品量化交易的能力。
电子科技大学作为国家“985工程”和“双一流建设A类”高校，积极响应国家号召，与深圳国泰安教育技术有限公司、成都麦思多维科技有限公司合作，以“金融学基础”和“计量经济学”两门国家精品在线开放课程为理论基础，依托“金融交易策略设计与模拟”和“量化交易”课程教学团队，先后开发了“期货交易虚拟仿真实验”和“期权交易虚拟仿真实验”两个具有创新性、高阶性及挑战度的虚拟仿真实验项目。这两个项目分别于2019年和2022年被认定为“四川省省级虚拟仿真实验教学项目”，相应的课程于2022年被评为“四川省一流本科课程”。本书关于期货交易和期权交易部分的内容与这两个虚拟仿真实验项目的教学设计密切相关。
本书分为7章。第1章简要介绍量化交易的概念与特点、量化交易的金融学逻辑、常见的量化交易策略与评价指标，以及量化交易策略的开发流程等内容，让学生对量化交易有一个比较全面的初步了解。第2章采用量化交易中最常用的Python编程语言，从宏观经济指标、商品期货基本面分析数据、个股财务指标三个层面，详细展示了如何从Wind金融终端获取数据和进行可视化展示。第3章主要介绍了股票市场、股票定价理论、常见的量化选股与择时策略，重点内容是多因子策略及股票虚拟仿真实验。第4章以新能源汽车行业为例，进一步说明如何在宏观经济和产业链分析的基础上构造特定行业的股票池，并设计股票的多因子交易策略。第5章和第6章分别介绍了期货和期权的基本概念及定价理论、商品期货的CTA策略、期货和期权的套期保值策略及套利策略，以及“期货交易虚拟仿真实验”和“期权交易虚拟仿真实验”的相关内容。第7章是编者开发的虚拟仿真实验教学系统操作指南。各章的编写分工情况为：李平负责第1章、第2章、第4章和5.3节的撰写以及全书的统稿；夏晖负责5.7节、第6章和第7章的撰写；陈磊负责第3章和第5章其他节内容的撰写。
本书可作为高等学校金融学、投资学、金融工程等专业开设的“股票交易虚拟仿真实验”“期货交易虚拟仿真实验”“期权交易虚拟仿真实验”等课程的配套教材。为了满足不同层次学生的需求，本书不仅包括股票量化交易、期货量化交易、期权量化交易的内容，还在每种产品的虚拟仿真实验中专门设计了基础实验、进阶实验和挑战实验模块，在实际教学过程中，教师可根据教学需要自行选择教学内容和设计教学进度。比如，对于高职院校的学生，可以只学习股票和期货部分的内容，并且只完成基础实验和进阶实验即可；对于重点院校的学生，建议学习全部内容，完成全部实验环节，并且重点考核挑战实验的内容。为便于阅读，本书还提供了丰富的线上资源，并在相应的地方放置了二维码，学生可通过手机扫描查看。
本书在撰写过程中得到了同事、朋友、学生和相关单位的帮助！非常感谢孔晓李老师、汤怀林先生、博士研究生文恬、博士研究生袁茂杰、硕士研究生卢敏欣、冯炜涛的辛苦付出！本书部分图片、数据、代码来自Wind数据库、聚宽量化交易平台(简称聚宽平台)、果仁网，特别感谢万得信息技术股份有限公司(Wind数据库运营者)、北京小龙虾科技有限公司(聚宽平台运营者)、杭州讯涵科技有限公司(果仁网运营者)对本书相关内容的免费授权和大力支持！本书还得到了“电子工业出版社—电子科技大学产教融合优秀教材建设项目”的资助，衷心感谢电子工业出版社和电子科技大学为本书出版提供的支持！
由于水平和时间有限，书中的疏漏和不足之处在所难免，敬请读者批评指正。

编者

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