台湾股指期货程序化交易状况分析
程序化交易是最近十几年欧美专业投资机构中盛行的交易方法，近年来更是引进台湾，成为期货交易中一个非常重要的工具。程序化交易的精髓是“顺势而为”，期货价格信息发给程序，经程序分析确认趋势启动，就会发信号进行下单。也就是说，交易系统只是趋势的追随者，并不是趋势的预言家。
交易系统能成功，除了系统本身的执行力，最重要的就是它能严格地追随市场的脚步。越来越多的人使用程序化交易系统是必然的趋势，要了解程序化交易系统的现况与其对目前交易环境造成的影响，期货交易所的数据永远是最真实、最直接的数据源。
一、2008年台湾股指期货交易市场分析
1.2008年台湾期指交易时间分布
从台湾期交所的统计数据我们发现，台湾期指交易量呈明显增长趋势，2008年平均每日交易次数为79597次，是2001年交易次数的7倍，2008年平均每日交易次数亦较2007年的交易次数增长66%。为了进一步了解程序化交易对台湾期货市场的影响，下面我们使用台湾期指Tick数据进行分析，将2008年1月2日—12月31日间的行情数据以每日为基础，累加所有的交易次数，并用Visual Signal分析软件进行绘制（下图1）：
图1 2008年台湾期指交易时间分布
图中每一个时间点对应的量，即表示这个时间在2008年的累积交易量。在每日9:00(图中A点)与13:30(图中B点)时，会有大交易量产生，因为这两个时间是台股现货开盘与收盘时间，有大交易量出现属合理现象。在9:00与13:30之间，会有间隔的大的交易量产生，如9:45(图中C点)的交易量明显比附近的交易量大很多。
图2 9:45附近台湾期指交易时间分布
在9:45之前，每秒的累积交易量只有2000次左右，但在9:45:00这一秒，交易量突增至4800次，9:45至9:46之间也有较平均值多的交易量。这是因为，9:45恰为1、3、5、15、30与60分钟出信号的时间点（台湾期指开盘时间为8:45），程序化交易系统有可能在这个点触发交易条件进行买卖。
9:45至9:46之间也有较平均值多的交易量，仍可能是利用程序化交易进行买卖判断，只是可能因算法交易、下单后未成交继续追单或者半人工辅助下单，造成交易时间延迟。
再进一步分析交易时间，如9:00至10:30的交易时间分布如图3，利用Visual Signal高频信号去除模块将一些交易扰动去除，产生的结果如图4：
图3 9:00—10:30台湾期指交易时间分布
图4 去除高频扰动的期指交易时间分布
很明显，整个交易时间并不是平均分布的，而是每5分钟或15分钟为周期，交易量在这些周期的时间点上会增加，这也能明显看出程序化交易对整体期货交易量的影响。我们继续利用Visual Signal傅立叶频率转换模块，检测交易频率（如图5）：
图5 2008年交易频率分布
频率是交易间隔的倒数，由频率分布分析的结果来看，目前程序化交易是以5分钟与15分钟为基础的程序化交易策略为主。
2.2002年台湾期指交易时间分布
2002年时，使用程序化交易的人非常少，因此可以将2002年的台湾期指数据使用相同的程序进行分析，作为对照比较，以此来了解目前程序化交易对市场的影响。
图6 2002年台湾期指交易时间分布
图中，在9:00(图中A点)与13:30(图中B点)台股现货开盘与收盘时，产生较大交易量，但在9:00与13:30之间，则无间隔的大交易量产生，如9:45并无明显的交易量增加。下面进一步分析9:00至10:30的交易时间分布与高频交易扰动去除结果（下图7、图8）：
图7 9:00—10:30台湾期指交易时间分布
图8 去除高频扰动的期指交易时间分布
很明显，整个交易时间内并没有出现以5分钟或15分钟为周期的规律性变化。下面我们继续检测交易频率，结果发现并没有特殊的交易频率出现。
图9 2002年交易频率分布
基于以上分析结果，我们推论得出：2008年程序化交易系统使用者增多，并已经影响到了整个交易市场的行为与交易的频率。
3.估算程序化交易者的人数
图10 每5分钟累计交易量分布
图中A点是每5分钟的累积交易量，如9:00、9:05……的累积交易量。由于目前程序化交易大多是在每个K线结束后产生交易买卖信号，可以粗略地将A之后的大于平均量的部分，估算为使用程序化交易，而交易量较低的部分视为一般交易的量。观察上图，一般的交易量约92000，而A之后的大于平均量的部分约为100000，所以程序化交易产生的量为100000–92000=8000，由此推测程序化交易占目前全部交易量的6%—10%，相信这一比例还会继续增加。
二、2009年台湾股指期货交易市场分析
2008年是台湾股指期货成交爆发的一年，出现这种现象的原因很多，例如政府推出了多项刺激方案，包括降低期交税、日内交易保证金减半等，这都会促使交易次数增加。2008年，越来越多的人开始使用计算机程序化交易作为他们的决策或下单的重要辅助工具，这会提升整个决策与下单的效率。另外，2008年也是金融危机最严重的一年，期货市场本身具有避险与多空双向操作的特性，因而受到了部分投资者的青睐。
2009年台湾股指期货的成交年成长幅度虽没有2008年大，但也实现了24%的增长率。到了2010年，台湾期交所同步调降期权商品手续费，降幅达1/3，同时实施“股票期货”等激励措施。台湾期交所的专营期货经纪商全年度经纪交易量显示，成交量前十名公司中均有提供给投资者下单的API，结合自动下单软件，投资者可以更快速地进行程序化自动下单，各期货公司对程序化交易这方面都非常重视。
以下使用台湾期交所的台期指Tick数据进行分析，以秒为最小时间单位，将一年中所有交易日的每秒交易量分别作均值，并用Visual Signal分析软件进行分析。
图11 2008年交易量的时间分布
在9:45:00之前，每秒的平均交易量约9手，但在9:45:01左右，交易量突增至20手，原因是9:45恰为1、3、5、15、30与60分钟出信号的时间点。
下面对2009年台湾期指交易量进行相同的时间分布分析，其中Y轴采用与2008年Y轴相同的范围：
图12 2009年交易量的时间分布
2008年与2009年有相当多的不同点，首先在9:45之前，每秒均量约12手，但在9:45:01秒左右，突增至50手左右。2008年的交易形态有5分钟或15分钟的交易周期，2009年则很明显地看出在15分钟与5分钟的时间点都有明显的激增量，而且激增量是一般均量(每秒10手)的两到三倍，由此看出，2009年使用程序化交易的人数剧增导致在15分钟与5分钟的时间点上都有明显的激增量。
下面我们利用Visual Signal傅立叶频率转换模块，检测2008年与2009年的主要交易频率。
图13 2008年交易频率分布
由图可知，2008年的程序化交易以15分钟为主，其次是5分钟，1分钟的虽然有使用者，但人数还不算太多。
图14 2009年交易频率分布
2009年程序化交易有了明显变化，5分钟成为最多人使用的信号周期，其次是15分钟，1分钟的使用人数也大为增多，未来还可能继续增加。
我们将9:45前后10秒的每秒平均交易量分布进行分析，并将2008年、2009年数据制作在一个图上，下面的线为2008年，上面的线为2009年的每秒平均交易量分布。
图15 2008年、2009年交易量的时间分布
从图中可以看出，2008年9:45的激增量的高点发生在9:45:02，2009年9:45的激增量的高点则在9:45:01，这主要是因为2008年自动下单软件的选择比较少，且当时自动下单软件反应时间较慢，其平均下单约需2秒。到了2009年，自动下单软件越来越成熟，约在1秒之内就可以完成下单，因此激增量的高点出现在9:45:01的地方，但仍有投资者可能因为网络速度较慢反应时间为2秒，其实第1秒和第2秒都是自动下单所形成的激增量，若发生在同一秒，则下单手数的激增量将达96手，当点的激增量达到8倍。
另外，在9:45:00与9:44:59下的单，可以称为“预下单”，因为普通的程序化交易软件应该还没有正式产生信号。2008年“预下单”的情形并不显著，2009年前两秒的“预下单”为20手，前一秒的“预下单”为30手。这是因为有些投资者为了避免较大的滑点，采用与众不同的时间周期或者通过交易策略提早1到2秒下单。
下面是2009年“每秒平均交易价差的时间分布”，“每秒平均交易价差”是每一秒钟“成交价格”的平均变化量。
图16 2009年价差的时间分布
9:00之前，因为现货还没有开盘，所以价差变化非常大且没有规律，有些程序化交易策略会避开这一段时间再进行交易，或者采用限价交易方式进场。9:00之后，在一般交易时间，平均交易价差约1点，所以如果不是在交易量激增时交易，单边下单的价格偏移2—3点均属合理。不过，程序化交易自动下单时间通常是5分钟的倍数，这些时间的每秒平均价差2—3点，所以单边下单的价格偏移取3—5点才属合理。所谓激增形态，就是平常交易量不大，上下波动也不明显，但突然在很短的时间内放出巨量，形成长k线，然后急速量缩，形成小幅振荡。
图17 典型的激增型交易形态
三、2010年台湾股指期货交易市场分析
图18 平均每日交易次数
从统计数据可以看出，2008平均每日交易次数较2007年的交易次数增长66%，2009年约有24%的增长，而2010年只有2.9%的增长率，可见台湾期货市场的发展已渐趋稳定。另外，我们利用Visual Signal傅立叶频率转换模块，检测2008—2010年主要交易频率，结果发现，2008年的程序化交易主要以15分钟为主，其次是5分钟；2009年的程序化交易形态有了明显变化，5分钟成为最多人使用的信号周期，其次是15分钟；到了2010年，5分钟与15分钟的使用人数增加不多，1分钟的使用人数则大为增加。
图19 2008—2010年平均交易量的时间分布
从图中可以看出，目前自动下单的软件发展得很成熟，大多数人在1秒之内就可完成下单，下单的激增量2008年为20手/秒，2009年为50手/秒，2010年则是110手/秒，交易者越来越倚重自动下单软件。
四、台湾股指期货程序化交易现状分析结论
程序化交易有着易使用、进入门槛低、可追踪回溯、容易复制等优势，最重要的是，程序化交易比人有更强的交易纪律性。2009年以来，程序化交易者明显增多，身为一个程序化交易者或普通投资者，要更注意市场交易形态的变化，要真正了解市场变化与策略收益变化的原因，进而掌握策略在未来市场中获利的关键。自动化交易的趋势会越来越明显，交易工具会越来越进步，交易的频率间隔也会越来越短，因此，期货市场价格发现功能的实现时间将会变得更为迅速。
