从曲线特征看两年期国债期货推出的必要性

1评论 2018-03-27 09:50:14 来源:中金固定收益研究 低吸也能抓涨停!

  

前言及摘要

  随着我国国债期货市场的日臻成熟、交易制度的不断完善,投资者对丰富国债期货品种的呼声也越来越高。目前国债期货只有5年期和10年期两个品种,而同为利率衍生品的利率互换品种则主要集中在1年以内,在中端期限上(1Y-5Y),依旧缺乏有效的对冲利率风险工具。投资者对丰富国债期货品种的诉求也越来越高,中金所也在积极推动期货新品种的上市,那么在具体的利率年限上,究竟推出几年期的国债期货更为合适呢?本文将从利率曲线结构入手,浅议两年期国债期货作为新品种推出的必要性。

  ?国际常用的对利率曲线结构进行分析的技术方法为主成分分析法(PCA, Principle components analysis)。主成分分析法是一种降低数据维度、提取有效信息的多元统计方法。国内外大量实证研究表明,使用主成分分析法对利率变动方差-协方差矩阵进行转换后,可以归纳出三个主成分,这些主成分可以解释绝大部分的利率变动总体方差(高达85%之上)。通常将这三个主成分定义为水平因素(level倾斜因素(steepness曲率因素(curvature

  ?选取16-17年度中债登公布的国债即期收益率曲线进行样本分析并提取出三个主成分因子:第一主成分对整个收益率曲线变动贡献了64.8%,其特征向量在各个期限的系数基本围绕在0.3附近波动,其中2年期利率水平变动对其影响比1年期和3年期更大;第二主成分对整个收益率曲线变动贡献了14%,第二主成分发生变动时,长短期限利率变动不同,中短期限的收益率会反向变动,而中长期限收益率会同向变动,收益率曲线变陡。第三主成分对整个收益率曲线变动贡献了8.3%,当第三主成分发生变动时,会对1Y-10Y期限的利率产生同向影响,对超长期限利率产生反向影响,对超短期限影响几乎为0。第三主成分对利率期限结构上的短、中、长期利率具有不同影响,是影响利率曲线弯曲程度的重要因素。我们将同样的分析运用到2013-2017年数据上,发现上述结果具有普世性的稳定性。

  ?从理论层面看,2年期更适合作为期货新品种推出:2年期在收益率曲线变动分析的代表性好于3年期。2年期与1年期和3年期的相关性都接近90%,而1年期与3年期的相关性不足70%在对收益率曲线影响最大的水平因子中,2年期的主成分系数绝对水平均超过1年期和3年期,说明2年期对整个收益率曲线的影响更大。利用2Y期和5Y期可以较好地估计3Y期的利率变动水平,而利用3Y期和5Y期并不能较好地估计2Y期利率变动水平。

  ?结合实际情况看,2年期也要比其他期限更为合适。首先,2年期在国债收益率曲线形态的构造中起了更重要的作用,其对曲线影响高于3年期。其次,2年期产品更适合与目前的5年期、10年期产品协同。2年期利率受资金利率影响较小,与5年期和10年期收益率走势相对独立,能够更准确地反映中短期国债收益率水平的变化,反映市场对中短期经济运行情况的预期,国际经验表明“10Y - 2Y”利差是重要的宏观经济经济领先指标。最后,上市2年期产品也具有坚实的市场基础。近年来,2年期国债发行稳步增加,市场关注度逐步提升。同时近年来2年期国债招标顺利,机构认购积极性日渐增强,受市场欢迎的程度不断提升。

  ? 2年期国债期货的推出有利于分流国债期货当前的套保压力,并通过发挥国债期货自身的价格发现功能,提升中短端国债收益率定价的精准度,进一步健全国债收益率曲线。中短端国债期货上市后,亦可以使国债期货的期限布局更合理,从而期、现之间的套保和套利策略也会进一步得到丰富,侧面提升现券市场整体流动性。此外,中短端期货品种的引进也将推动信用债市场的发展。

一、研究背景及方法

  当前国债期货只有5年期和10年期两个品种,在市场大幅下跌时,各期限、各种类债券的套保需求都压在这两个品种身上,承载了过多的套保需求,从而导致期货价格与现券价格可能出现一定程度的偏离,例如16年年底利率债出现大幅调整,而市场上能用来进行风险对冲的只有5年期和10年期国债期货,因此大量套保空头涌入这两个品种,导致期货一度相对现货深贴水(图1)。而另一个常用的利率衍生品利率互换,其品种主要集中在1年以内,以3M6M1Y为主,无法满足机构对中长端利率债的套保需求。在当前国债期货市场交易日臻成熟、交易制度日渐完善的基础上,投资者们对引入中短期限新品种的呼声也越来越高。市场通常将1Y-5Y范围内的期限定义为中短端,从利率债发行角度看,通常以1Y2Y3Y期为主,4Y期限较少。那么在1-3年期三个品种上,推出什么期限的新国债期货更为合适呢?不妨从利率曲线结构的分析入手,探讨1Y2Y3Y三个期限中,哪个最能代表中短端利率水平。

  【中金固收·利率衍生品】从曲线特征看两年期国债期货推出的必要性 20180326

  国际常用的对利率曲线结构进行分析的技术方法为主成分分析法(PCA, Principle components analysis)。主成分分析法是一种降低数据维度、提取有效信息的多元统计方法。在变量的数目较多时,各个变量之间通常具有一定的相关关系;然而简单的删除变量又会导致信息的丢失,此时,主成分分析可以兼顾数据降维和保存足够信息两方面的要求。主成分分析的原理是通过分析原有样本的各个变量的波动程度和相关程度,给出一个最优的坐标变换形式,从原始变量中导出少数的几个主成分,使它们尽可能多地保留原始变量的信息,且彼此间互不相关。

  利率期限结构变动的主成分分析过程如下:

  •   采集不同期限即期利率变动的历史数据并将其标准化;

  •   计算标准化后的不同期限利率变动方差-协方差矩阵Ω

  •   计算Ω的特征值及对应的特征向量,将特征向量进行矩阵正交化及单位化,计算出互不相关的成分因子,并按特征值大小排序;

  •   计算不同成分的方差贡献率和累计方差贡献率,并确定主成分。

  在估计出影响利率期限结构变动的主成份(通常为3个)之后,人们更关心的是这些主成份的经济含义。这主要通过对利率变动(标准化后)进行因子分析来实现,即将利率变动写成k个因子的线性组合,并得到每个因子的系数,这些系数反映了利率变动对这k个主要因子的敏感性。

  国内外大量实证研究表明,使用主成分分析法对利率变动方差-协方差矩阵进行转换后,可以归纳出三个主成分,这些主成分可以解释绝大部分的利率变动总体方差(高达85%之上)。通常将这三个主成分(风险因素)定义为水平因素(level倾斜因素(steepness曲率因素(curvature水平因素对应最大特征根,即平行移动因素主导了收益率曲线的变动。水平因素的重要特征在于,收益率对水平因素变动的敏感性与债券的到期期限长短无关,各到期期限的债券收益率均受到该因素的显著影响。倾斜因素对应第二特征根,是影响短期收益率和长期收益率朝不同方向变化的重要因素。当市场预期短期利率和长期利率变动方向不一致时,收益率曲线会发生倾斜移动。曲率因素对应第三特征根,当市场对收益率的波动预期发生改变、市场的分割造成特定期限的债券供求关系出现暂时失衡、或者利率风险的期限溢价发生改变时,都会造成收益率曲线的曲率移动。

二、我国国债收益率曲线的主成分分析

  1、数据选取

  中债登公布的国债即期收益率曲线,涵盖3M6M1Y2Y3Y5Y7Y10Y30Y50Y共十个期限,全面覆盖短期、中期、长期、超长期限。时间跨度为201611日至20171231日。频率上选取周度数据。对上述数据进行主成分分析并提取出三个主成分因子——水平、倾斜和曲率因子,对应收益率曲线的平移变化、倾斜变化和曲率变化。

  2、主成分分析结果

  收益率曲线的前三个主成分的方差贡献率分别为64.8%14.0%8.3%,对总体方差的累积解释能力高达87.1%,说明前三个因素已基本上解释了国债收益率曲线的主要特征(图2)。这与发达国家市场的分析结果十分相近——国债市场收益率曲线的变动可以由前三个主要因素充分解释,并且收益率曲线的变动更多地表现为平行移动。每个主成分对应的特征向量代表了利率变动对该主成分因子的敏感性,同一因子中某个期限对应系数越大,表明该期限的利率变动对该因子影响越大,从而对利率曲线变动影响越大。前三个主成分的特征向量结果如图3

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  •   水平因子分析

  第一主成分(水平因子)对整个收益率曲线变动贡献了64.8%,是影响收益率曲线的最主要因素。第一主成分的特征向量在各个期限的系数基本围绕在0.3附近波动,主成分曲线近似水平,表明选取的10个年限的收益率对第一主成分的贡献相近,也就是说,当第一主成分变动时,不同期限的利率将发生同样幅度的变动。这也是第一主成分通常被称为利率变动的水平因子的原因,它代表的是利率曲线的同向平行移动。在短端的1Y2Y3Y三个期限里,2期在水平因子中的系数为0.36,高于1年和3年期的0.34,说明在影响收益率曲线最为重要的水平因素中,2年期的利率水平变动对水平因子的影响比1年期和3年期更大,从而通过水平因子的传导,2年期利率水平对收益率曲线的影响也更大。

  •   倾斜因子分析

  第二主成分(倾斜因子)对整个收益率曲线变动贡献了14%,是影响收益率曲线的第二大因素。第二主成分的特征向量在3M-3Y5个期限的系数为负值,在5Y-50Y5个期限的系数为正值,主成分曲线倾斜向上。结果表明第二主成分发生变动时,长短期限利率变动不同,中短期限的收益率会反向变动,而中长期限收益率会同向变动,收益率曲线变陡。第二主成分通常被称作倾斜因子,代表了利率曲线的期限利差。

  •   曲率因子分析

  第三主成分(曲率因子)对整个收益率曲线变动贡献了8.3%,其特征向量在3M-6M期限上接近0,在30Y50Y期限上为负值,在1Y-10Y期限上为正值,呈现出中间高两端低的倒U型。也就是说,当第三主成分发生变动时,会对1Y-10Y期限的利率产生同向影响,对超长期限利率产生反向影响,对超短期限影响几乎为0。第三主成分对利率期限结构上的短、中、长期利率具有不同影响,是影响利率曲线弯曲程度的重要因素,因此通常被称为曲率因子

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  3、不同期限对三个因子的影响

  进一步分析不同期限利率对各个因子的影响,可以看到:在水平因子中,中短期限(1-3年)和中长期限(5-10年)的作用更大,短期(3M-6M)和超长期(30-50年)的作用相对较小。在倾斜因子中,短期(3M-6M)和超长期(30-50年)起着最重要的作用。而在曲率因子中,中长期限和超长期限的作用较大,短端影响几乎为0。为验证该结论是否具有普适性,并总结各个期限的一般性特征,我们以2013-2017年数据进行逐年验证,即用2013-2017年共5年的各期限中债即期收益率数据逐年进行主成分分析。

  从结果看,首先前三主成分的方差贡献率均超过85%,说明前三主成分已经可以较为充分地解释收益率曲线的变动。进一步分析不同期限对各因子的作用,逐年计算前三主成分各期限系数的绝对水平,并考虑各因子对收益率曲线的不同贡献度,按方差贡献率对其加权,对逐年计算的结果取5年的平均值,结果见图5。同一因子中某个期限对应的数据越大,说明该期限对该因子的影响力越大,从而对收益率曲线的影响力越大。结果表明:在水平因子中,中短期限(1-3年)和中长期限(5-10年)作用较大,尤其是2-7年对水平因素的作用较大,说明中期限利率变动是推动利率曲线发生平移变化(上行或下行)的主要原因。在倾斜因子中,短期限(3M6M)和超长期限(3050年)的作用较大,说明短期限和超长期限的利率变动是引起利率曲线倾斜变化(变平或变陡)的主要原因。在曲率因子中,中长期限和超长期限的作用均较大,说明收益率曲线的曲率变化(变凸或变凹)受多个期限的共同影响。

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  2013-2017年数据进行逐年分析,可以看到近5年来各期限的水平因子系数均为正,并且中期限的系数要高于短期和超长期(图6)。201320142015年各期限的倾斜因子系数随着期限的变长而减少,20162017年则相反,短期限和超长期限的倾斜因子系数的绝对水平较高(图7)。20152017年的倾斜因子系数呈现“U”型,在201320142016年的倾斜因子系数呈现倒“U”型。在多数年份,中长期限和超长期限的倾斜因子系数相对较高;并且多数年份中,短期限与超长期限系数符号一致,与中长期限系数符号相反(图8)。

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三、2年期利率水平对整体收益率曲线影响较大

  由前文主成分分析结果可知,中短期限(1-3年期)对于收益率曲线的变动有着重要作用,而其中,2年期作为三个期限中的中间期限,可以较好的代表中短期限的利率水平,因此也成为了近年来发展最快的期限品种。具体来看:

  •   2年期在收益率曲线变动分析的代表性好于3年期。由各期限相关性图(图9)可知2年期与1年期和3年期的相关性都接近90%,而1年期与3年期的相关性不足70%。说明在中短期限1年、2年、3年这三个期限中,2年期具有最好的代表性。

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  •   2年期在水平因子中的作用高于3年期。在对收益率曲线影响最大的水平因子中,2年期的主成分系数绝对水平均超过1年期和3年期,说明在1年、2年和3年这三个期限中,2年期对整个收益率曲线的影响大于1年期和3年期。通过对15-17年中债国债即期收益率周数据进行滑动窗口主成分分析(以1年时长为一个窗口长度,共104个数据窗口,对每个窗口内数据进行主成分分析),可以看到:在156月以后,2年期的水平因子系数基本都高于3年期,并且呈现逐步增加的趋势,说明近年来2年期比3年期在收益率曲线形态的构造上起着愈发重要的作用。这跟近年来2年期国债发行稳步增加,市场关注度逐步提升有着很大关系。2015年、2016年、20172年期国债发行只数分别为2期、4期、6期,2018年计划发行9期,发行频率显著增加,发行量不断扩大,同时招标结果显示机构认购的积极性也日渐增强,20172年期国债超额认购倍数仅低于10年期国债。预计未来随着2年期国债发行逐渐平稳、进一步得到市场认可,其重要性会进一步增强。

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  •   2年期、5年期产品更便于拟合3年期。利用2年期和5年期可以较好地估计3年期的利率变动水平,而利用3年期和5年期并不能较好地估计2年期的利率变动水平。对2016-2017年的中债国债即期收益率数据进行回归分析,利用2年期和5年期收益率拟合3年期收益率,可得r3Y=0.10+0.64r2Y+0.33r5Y。其中,r3Yr2Yr5Y分别表示2年期、3年期、5年期中债国债即期收益率。关系式中的三个系数均可以通过置信度99.9%的显著性检验,说明利用2年期和5年期可以较好地估计3年期的利率水平。若利用3年期和5年期收益率拟合2年期收益率,可得r2Y=0.28+1.16r3Y-0.09r5Y。其中,r5Y的系数不能通过99.9%的显著性检验,说明利用3年期和5年期并不能较好地估计2年期的利率水平。

四、小结

  通过对收益率期限结构的统计分析,我们可以看到上市2年期国债期货要比其他期限更为合适。

  •   首先,2年期在国债收益率曲线形态的构造中起了更重要的作用。中短期限特别是2年期的水平因子系数显著高于其他期限,而水平因子能解释大部分曲线的变化。并且我们发现随着时间推移,2年期在水平因子中的作用越发好于3年期。此外,在多数年份中,2年期倾斜因子中的作用也高于3年期。综合起来,2年期相比3年期对收益率曲线的影响更大。

  •   其次,2年期产品更适合与目前的5年期、10年期产品协同。利用2年期和5年期可以较好地估计3年期的利率变动水平,而利用3年期和5年期并不能较好地估计2年期的利率变动水平。2年期利率受资金利率影响较小,与5年期和10年期收益率走势相对独立,能够更准确地反映中短期国债收益率水平的变化,反映市场对中短期经济运行情况的预期,国际经验表明“10Y - 2Y”利差是重要的宏观经济经济领先指标。因此,开发上市2年期的品种,和现有5年和10年期的产品相配合,可以为投资者提供更好的收益率曲线风险管理工具组合。

  •   最后,上市2年期产品也具有坚实的市场基础。近年来,2年期国债发行稳步增加,市场关注度逐步提升。如前文所述,2016年之前,2年期国债每年发行次数较少、发行频率也不规律,2011年、2012年没有发行,2015年仅发行2次。从2016年开始,2年期发行次数逐年增加,2016年发行4次,2017年发行6次。2018年,财政部首次在年度国债发行计划中公布了2年期计划,全年共计划发行9期,自第二季度起实现每月1期,和关键期限发行频率一致。而且从近年我国2年期国债发行招标情况看,2年期国债招标顺利,机构认购积极性日渐增强,受市场欢迎的程度不断提升。

  2年期国债期货的推出有利于分流国债期货当前的套保压力,并通过发挥国债期货自身的价格发现功能,提升中短端国债收益率定价的精准度,进一步健全国债收益率曲线。中短端国债期货上市后,亦可以使国债期货的期限布局更合理,从而期、现之间的套保和套利策略也会进一步得到丰富,侧面提升现券市场整体流动性。此外,中短端期货品种的引进也将推动信用债市场的发展。当前国债期货对信用债市场的影响有限,主要原因除信用风险对冲效果不佳外,还在于当前国债期货与信用债的久期无法精准匹配。信用债的久期通常在2-3年,在信用债大幅波动时,流动性极低,机构投资者持债意愿不足,实体企业直接融资困难。上市中短期国债期货,可以与信用债久期更匹配,使机构能在剥离利率风险的同时,利用国债期货流动性高、成交快速等特点,有效对冲信用债市场的下跌风险,增强其买入并持有信用债的意愿和信心,侧面促进企业实体债券融资,支持实体经济发展。总的来说,对于下一步的国债期货产品开发来说,上市2年期国债期货品种要好于3年期。

关键词阅读:利率 衍生品 国债期货

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