【量化学习】大奖章基金创立者——西蒙斯Renaissance近10年平均收益70%以上

数配学堂 9私聊 2022-12-01

01 🔹🔹🔹 企业简介

02 🔹🔹🔹 企业发展

03 🔹🔹🔹 研发团队

04 🔹🔹🔹 投资者策略

05 🔹🔹🔹 主要基金产品

No.1

企业简介

文艺复兴科技公司（Renaissance Technologies LLC）是美国一家对冲基金公司，其专门从事利用数学和统计分析得出的定量模型进行系统交易。

文艺复兴公司由詹姆斯·西蒙斯于1982年成立，詹姆斯·西蒙斯是一位屡获殊荣的数学家和前冷战时代的密码破解者。

1988年，文艺复兴公司创立了该公司最赚钱的投资组合，即“大奖章基金（Medallion Fund）”。

大奖章基金的定量模型是基于对伦纳德·鲍姆的鲍姆－韦尔奇算法模型的改进和扩展，以探索其可能获利的相关性，而这个改进是由代数家詹姆斯·克斯完成。

西蒙斯与克斯以此成立了一家基金，并以“大奖章”命名来纪念他们曾经获得的数学荣誉。

詹姆斯·西蒙斯一直经营文艺复兴公司至2009年他宣布退休为止，公司目前由彼得·菲茨林·布朗（Peter Fitzhugh Brown）负责经营。

西蒙斯继续担任该公司非执行董事长职务，并持续投资其基金，特别是以执行秘密却长期盈利算法交易策略的大奖章基金。

由于文艺复兴公司在通常意义上的成功与大奖章基金的特别突出表现，詹姆斯·西蒙斯被描述成全球最好的基金管理者。

No.2

企业发展

西蒙斯1958年毕业于麻省理工数学系，1961年获得加州大学伯克利分校的数学博士学位，那年他23岁；

1964年至1968年，他是美国国防研究院的研究人员，同时也是麻省理工学院和哈佛大学数学教授；

1968年，他成为纽约州立大学石溪分校数学学院院长，那时他30岁；

1976年，他因多位平面面积最小化研究成果获得美国数学协会的韦伯伦几何学（Oswald Veblen）奖；

1978年，西蒙斯离开了学术界；

1982年,创立对冲基金--文艺复兴公司(Renaissance Technologies)，并在1988年创立大奖章基金，拉开了投资领域“人机大战”的序幕；

1998年至2019年，金融市场危机不断，使得许多大红大紫的对冲基金经理走向衰落。然而，西蒙斯的大奖章基金表现优异；

No.3

研发团队

文艺复兴雇佣具有非金融背景的专家，包括数学家、物理学家、信号处理专家和统计学家。

在《每日电讯报》2013年的一篇文章中，记者SarfrazManzoor将文艺复兴时期的员工描述为跑华尔街的数学天才。

在他的200名员工中，有三分之一的人在纽约不时髦的长岛（Long Island）的一座堡垒式建筑里，他们有博士学位，不是金融学，而是物理、数学和统计学等领域。

文艺复兴被称为"世界上最好的物理和数学系"，根据Weatherall的说法，"避免雇佣任何有华尔街善意的人"。

文艺复兴公司在纽约长岛的50英亩东塞陶克特校区（靠近纽约州立大学石溪分校）的东塞陶克特校区，约150名研究人员和计算机程序员参与，其中一半拥有科学学科博士学位。

数学家伊萨多尔·辛格将文艺复兴公司的东塞陶克特办公室称为世界上最好的物理和数学系。

该公司的行政和后台职能由其位于纽约市的曼哈顿办事处负责。这家公司对其业务运作情况保密，对其业务知之甚少。

公司以能够招聘和保留科学类型、人员更替率几乎不存在以及要求其研究人员通过签署不竞争和保密协议。

No.4

投资策略

西蒙斯亲自设计了最初的数学模型，同时他雇用了超过70位拥有数学、物理学或统计学博士的人。他每周都要和研究团队见一次面，和他们共同探讨交易细节以及如何使交易策略更加完善。

文艺复兴科技基金的王牌利器是基于隐马尔可夫模型的择时策略 (Timing Strategy)。

在该基金初创时期的一批技术大咖中，解码专家Leonard Baum功不可没。

Baum在语音识别领域颇有建树：20世纪60年代末，他将统计学中的隐马尔可夫模型 (Hidden Markov Model，HMM) 拓展，提出了Baum-Welch算法。这一算法研究奠定了日后大奖章基金惊人回报率的基础。

隐马尔可夫模型因俄国数学家马尔可夫得名，用来描述含有隐含未知参数的随机过程。该过程的条件概率仅仅与系统当前的状态相关，而与过去或未来的状态无关。

关于这个模型，举一个浅显易懂的例子。

如果你正在追一个妹子，她每天都会发微信跟你闲聊当天做了什么。

在简化模型下，她仅仅对三种活动感兴趣：宅居，购物和社交；同时只有两种心态：开心和难过。她选择做什么事只凭当天的心情。

如果她很含蓄，不轻易袒露心扉，那你如何仅根据妹子每天做的事，判断她当天的心情状态呢？

在这个例子中，妹子心情的变化就是一个马尔可夫链，对应两个隐含状态 "开心"和"难过"，这些状态是无法直接观测的，它们之间有一定的转移概率 (Transition probability)。

在不同的心境下，她有相应的输出概率 (Emission probability) 分别进行"宅"，"购物"，或是"社交"活动。

这些行为就是你能观察到的变量，整个系统就是一个隐马尔可夫模型 (HMM)。

HMM有三大典型问题，每一个问题都发展了成熟的算法(来源: Wikipedia, 知乎ID: Henry)：

问题1：已知上述模型参数，如果你知道妹子连续三天的行为分别是“购物”、“社交”、“宅”，那么产生这些行为的概率有多大？(Forward算法)

问题2：已知上述模型参数和妹子做的这三件事，三天中她最可能的心情是怎样的？(Viterbi算法)

问题3：如果妹子只告诉你做了这三件事，但模型参数一概不知。你如何猜测她的心情转移概率和对应做某件事的概率？（Baum-Welch算法和Reversed Viterbi算法）

而Baum-Welch算法就是要解决最复杂的第三个问题，这也是最符合金融市场状态的问题。

在瞬息万变的市场交易中，我们无法确切知晓此刻“隐含的”市场状态及其概率分布；但可以通过一系列“显性的”观察变量来猜测，比如成交价量、主力资金流向、融资融券余额等。

通过HMM模型和Baum-Welch算法，交易员可以寻找最可能的隐含状态转移以及出现某一观察变量的概率，进而给出最优的择时策略。

有专业团队曾使用HMM模型对沪深300指数进行详细的走势预测分析。预测期间为2007年7月20日至2016年9月9日，共450周。

他们建立了涨跌幅、换手率、成交金额等若干观测变量，根据大盘涨跌的样本数据训练对应的隐马尔可夫模型，并结合最新观测变量下的概率大小判断未来大盘的涨跌。在整个模拟过程中，他们还加入了避免模型连续预测失败的止损机制。

下面是模拟预测结果：

在不计做空的条件下，模型平均每3.8周发出一次买卖信号，止损信号8次。有250周预测结果准确，准确率为56%。累计收益率为183%，年化收益率21.1%。

在考虑做空的条件下，模型平均每3.8周一次买卖信号。止损信号16次。有250周预测结果准确，准确率为56%。累计收益率高达899%，年化收益率103 .9%。(来源：广发金工)

要知道，直接投资该指数的话，累计收益率仅为-1.94% (来源: 彭博)。这意味着，运用HMM算法模型，量化极客们有望持续地“打败”市场，斩获惊人收益率！

再也不用担心北上深高涨的房价了，不是吗？

但这只是理想状态。在现实应用中，这样的模型“预测“有两点明显缺陷：

第一，尽管是对大盘的“预测”，但由于采用已知的历史价格，故所有模型数据和结果都落在样本内 (In-sample)。

在实际预测中，我们不可能获得未来的观测变量来训练模型，而且随着观测变量的变化，隐含状态也会发生相应改变。

第二， HMM一般假设矩阵拟合正态分布。

但是股指的收益率一般符合尖峰厚尾(Leptokurtosis and Fat Tails) 的特征。因此尽管模拟结果出色，但实战意义有限。(来源: UQER，基于隐马尔可夫模型的市场择时策略，2016年3月)

因此，HMM的算法需要随时随市场变化调整。

事实上，Baum构建的算法模型经历了两次重大的优化。

第一次是模型出现未知的问题，Baum有意放弃数学模型而改用基本面分析做交易。

但Simons坚持采用量化模型分析法，并找来了康奈尔大学顶尖的代数学家James Ax，Ax对Baum的模型进行修正并拓展至所有大宗商品期货。

第二次是1989年，大奖章基金遭遇严重亏损，当年4月，累计损失已高达30%。

Simons坚持要求Ax停止交易并查明原因，但Ax声称他的修正模型已经考虑了暴跌情景。

在短暂的僵持后，Simons“请”走了 Ax，旋即和技术顾问Henry Laufer对交易模型进行持续半年的“大修”。

在那之后，大奖章基金的表现开始一飞冲天：1990年，净回报率高达55.9%，随后三年的回报率分别为39.4%、34%和39.1%。

No.5

主要基金产品

文艺复兴的旗舰基金大奖章基金，主要为基金员工运营，以华尔街最佳业绩而闻名。

文艺复兴为外部投资者提供两个投资组合——文艺复兴机构股票基金（RIEF）和文艺复兴机构多元化阿尔法（RIDA）。

1.大奖章基金（Medallion Fund）

1988年，文艺复兴建立了其最著名和最有利可图的投资组合，即"大奖章基金"，该基金使用莱纳德·鲍姆的数学模型的改进和扩展形式，通过先驱代数学家詹姆斯·艾克斯来探索它们可以从中可以利润。

西蒙斯和艾克斯创办了一家对冲基金，并命名为"大奖章基金"，以纪念他们获得的数学奖。大奖章基金被认为是有史以来最成功的对冲基金之一。

从创立至今，这只基金仅仅在1989年录得过一次-4%的负收益，其它年份全是超高的正收益。

1988年到1999年，大奖章基金获得2478.6％的回报率，是同期基金中的第一名，超第二名索罗斯的量子基金一倍。

从1994年至2014年年中，在收费前，其平均年回报率为71.8%。

即使在2007年次贷危机时大奖章基金的回报率仍高达85％。这只基金的特点就是能够在每一次大风暴中大展身手，不但能够全身而退，而且能取得比平时更高的收益率。

该基金自1993年以来一直对外部投资者关闭，只对现任和前任员工及其家属开放。

2.文艺复兴机构股票基金（RIEF）

2005年西蒙斯宣布成立一支新的，主要针对机构投资者的文艺复兴机构股票基金（Renaissance Institutional Equities Fund，RIEF）。

外界有很多关于大奖章基金的故事，但关于RIEF的信息却很少。

文艺复兴的投资策略在设计和执行过程中，都以数学和统计模型为依据，以此实现非常有吸引力的风险调整后收益（risk-adjusted returns）。

据西蒙斯介绍，在文艺复兴机构股票基金（RIEF基金）中，尝试给投资者提供：

（1）优于标普500的出众的风险调整后收益

（2）由大部分阿尔法和少量贝塔收益所组成的收益组合

（3）和S&P低相关性的收益。投资组合包括任何在美国市场交易的具有合适流动性的股票，这包括存托凭证（ADRs），但不包括做上市（IPOs）、在二级市场公开交易的有限合伙制企业的份额（MIPs）和交易型开放式指数基金（ETFs）

RIEF基金使用的分散投资的方法是：尽可能多的配置各类型资产。平均来讲，会持有2500到3000种不同股票。

该基金的投资者包括公司，公共养老基金，捐赠基金，基金会，保险公司，家族财富，以及高净值客户。

这只基金年化业绩10.6%，波动率10%, Sharpe略大于1（而且前几年美股弱的时候，远小于1），但最大回撤35.7%。

3.文艺复兴机构多元化阿尔法（RIDA）

文艺复兴机构多元化阿尔法基金成立于2012年。

年化业绩7.7%，波动率10.52%, Sharpe小于1。鉴于最大回撤8.8%，估计Sortino更优质一些。

END

作者：吴冕

编辑：陈威莉

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