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2013年9月中国五年期国债期货的推出标志着中国资本市场又向前迈进了一步，国债期货的重新推出对于我国债券市场的发展具有深远的影响，国债期货能增强与不同期限的国债现货之间价格的联动性，并为债券市场的投资者提供了避险工具，促进了我国基准利率标准制定的步伐，并加快了我国利率市场化的进程。
目前我国国债期货正式推出才一年多，国内对于国债期货统计套利交易策略的研究还比较少，一些证券公司的研究报告也主要集中在国债期货的套期保值功能上，对国债期货的套利交易策略研究公开的还不多，这说明国债期货的套利策略在目前这个阶段还处于盈利时期，随着市场上投机者的不断增多，国债期货价格与现货价格的联系由于套利活动的存在变得更加紧密，因此套利交易在国债期货的功能发挥中起着重要作用，能够为各种类型的交易者提供更加合理的价格，同时也提高了国债期货市场的流动性，并为投资者开辟了一个全新的套利交易渠道。因此本文设计了国债期货与国债ETF之间的统计套利交易策略，重点研究了统计套利技术在高频数据领域的应用，对于探索和发展适合我国债券市场的统计套利技术，丰富债券市场现有的投资模式，具有重要的应用价值，能为投资者提供一定的理论参考和操作依据。
统计套利是一种不依赖于市场趋势却能捕捉到交易机会的市场中性策略，是一种利用均值回复特性基于交易模型的投资过程，它不要求投资者实时关注相关证券资产价格的走势图，而是通过历史价格数据发掘证券资产组合之间可能存在的交易机会，然后通过构建套利交易模型寻找相关证券资产价格之间的统计规律，并预测证券价格未来的走势，设置最优进出场点和止损信号，通过程序化控制的方式接收市场的实时交易信息并自动执行买卖操作，实现预期盈利目标。这种策略成功的关键在于运用统计方法构建投资组合、设计交易规则和进出场阀值信号、以及交易仓位控制机制，由于统计套利策略主要关注投资组合价差均值回复情况，因此这种策略的投资风险与其他策略相比较低，但投资者却能获得稳定的低风险甚至无风险利润。
本文以国债期货TF1409和国债ETF(511010.SH)从2014年5月12日至7月31日的日内高频（5分钟、10分钟、15分钟）价格序列为研究样本，这段期间国债期货合约TF1409处于主力合约时期，交易比较活跃，流动性较好，套利机会较多，根据检验结果表明各频率下国债期货TF1409和国债ETF价格序列具有长期协整关系，因此可以利用这种长期稳定的均衡关系进行统计套利策略的设计，重点研究了国债期货TF1409与国债ETF之间存在的高频套利机会，并取得了预期的效果。
由于国债期货与国债ETF之间准确的无套利均衡关系并不明确，直接运用协整回归方程得出的残差序列构建交易策略可能会得出错误的结论，而隐含回购利率揭示了国债期货与国债ETF之间的内在联系，为交易策略的设计提供了理论支撑，因此本文选择国债期货TF1409与国债ETF的隐含回购利率(IRR)序列代替由协整回归方程得出的残差序列进行统计套利策略的设计，首先假定IRR序列的转换特征是由不间断地上涨和下跌两种走势变化引起的，可以对IRR序列建立Markov机制转换模型，得出IRR序列以过去和当期信息为条件的过滤概率（状态转移概率）分布曲线，Markov状态转移概率能很好地预测时间序列在新增样本后的走势，这为统计套利策略的设计提供了一个思路，当IRR不断从高点到低点（或低点到高点）的变化过程中，就会产生套利机会，可以用Markov状态转移概率来预测IRR处于上涨或者下跌状态。
在设计统计套利交易规则时，本文还对交易仓位进行了动态控制，把IRR状态转移概率变化幅度作为自变量X，每次交易的仓位手数作为因变量Y，构造一个分段函数，使得每次交易的手数随着Markov状态转移概率变化的幅度的不同而变化，当Markov状态转移概率变化的幅度越大，交易的手数越大，通过对趋势的判断增加更多的盈利机会。在统计套利交易模型的绩效评估方面，除了传统的波动率和累计收益率外，为了考虑策略的风险和收益特征，比较不同测试周期下策略模型的交易表现，本文采用夏普比率、最大资金回撤率、最大资金回撤期和盈利—最大资金回撤比等指标对统计套利交易策略进行绩效评价。
在实证分析中，用MATLAB软件程序化交易后，得出了各频率下样本内统计套利交易策略的最优交易信号，并利用样本内设计的最优交易信号对样本外数据进行模拟测试，建立Markov机制转换模型并对参数进行了估计，给出了国债期货TF1409和国债ETF日内高频（5分钟、10分钟、15分钟）IRR序列具体走势以及对应的马尔科夫状态转移概率图，用MATLAB程序记录了样本外每次套利交易发生的时点，国债ETF与国债期货的价差实时走势以及资金累计曲线随着套利交易不断进行的变化情况。样本外绩效评价结果显示，在胜率方面，15分钟频率下胜率最高;在净收益方面，15分钟频率下由于胜率最高净收益率也最高，5分钟频率下绝对盈利次数较高弥补了胜率较低的弱势，取得了比10分钟频率下更高的净收益率;在最大资金回撤率方面，15分钟频率下最高，5分钟次之，10分钟最小;盈利-最大回撤率比5分钟和10分钟频率下都较高，说明样本外测试中在5分钟和10分钟频率下策略的稳健盈利能力都较强;夏普比率分别为0.32、0.37、0.591，说明样本外各频率下的交易策略也都能获得优于市场的稳定超额收益。
基于以上实证结果，本文设计的统计套利策略在国债期货和国债ETF市场具有一定的可行性和参考价值，统计套利技术在我国的债券市场同样具有非常广阔的应用前景，投资者可以根据自己的风险偏好，选择合适的统计套利技术（如神经网络、小波分析、HP滤波等）来构建交易策略，这将是统计套利技术发展的热点和趋势。
目前我国国债期货正式推出才一年多，国内对于国债期货统计套利交易策略的研究还比较少，一些证券公司的研究报告也主要集中在国债期货的套期保值功能上，对国债期货的套利交易策略研究公开的还不多，这说明国债期货的套利策略在目前这个阶段还处于盈利时期，随着市场上投机者的不断增多，国债期货价格与现货价格的联系由于套利活动的存在变得更加紧密，因此套利交易在国债期货的功能发挥中起着重要作用，能够为各种类型的交易者提供更加合理的价格，同时也提高了国债期货市场的流动性，并为投资者开辟了一个全新的套利交易渠道。因此本文设计了国债期货与国债ETF之间的统计套利交易策略，重点研究了统计套利技术在高频数据领域的应用，对于探索和发展适合我国债券市场的统计套利技术，丰富债券市场现有的投资模式，具有重要的应用价值，能为投资者提供一定的理论参考和操作依据。
统计套利是一种不依赖于市场趋势却能捕捉到交易机会的市场中性策略，是一种利用均值回复特性基于交易模型的投资过程，它不要求投资者实时关注相关证券资产价格的走势图，而是通过历史价格数据发掘证券资产组合之间可能存在的交易机会，然后通过构建套利交易模型寻找相关证券资产价格之间的统计规律，并预测证券价格未来的走势，设置最优进出场点和止损信号，通过程序化控制的方式接收市场的实时交易信息并自动执行买卖操作，实现预期盈利目标。这种策略成功的关键在于运用统计方法构建投资组合、设计交易规则和进出场阀值信号、以及交易仓位控制机制，由于统计套利策略主要关注投资组合价差均值回复情况，因此这种策略的投资风险与其他策略相比较低，但投资者却能获得稳定的低风险甚至无风险利润。
本文以国债期货TF1409和国债ETF(511010.SH)从2014年5月12日至7月31日的日内高频（5分钟、10分钟、15分钟）价格序列为研究样本，这段期间国债期货合约TF1409处于主力合约时期，交易比较活跃，流动性较好，套利机会较多，根据检验结果表明各频率下国债期货TF1409和国债ETF价格序列具有长期协整关系，因此可以利用这种长期稳定的均衡关系进行统计套利策略的设计，重点研究了国债期货TF1409与国债ETF之间存在的高频套利机会，并取得了预期的效果。
由于国债期货与国债ETF之间准确的无套利均衡关系并不明确，直接运用协整回归方程得出的残差序列构建交易策略可能会得出错误的结论，而隐含回购利率揭示了国债期货与国债ETF之间的内在联系，为交易策略的设计提供了理论支撑，因此本文选择国债期货TF1409与国债ETF的隐含回购利率(IRR)序列代替由协整回归方程得出的残差序列进行统计套利策略的设计，首先假定IRR序列的转换特征是由不间断地上涨和下跌两种走势变化引起的，可以对IRR序列建立Markov机制转换模型，得出IRR序列以过去和当期信息为条件的过滤概率（状态转移概率）分布曲线，Markov状态转移概率能很好地预测时间序列在新增样本后的走势，这为统计套利策略的设计提供了一个思路，当IRR不断从高点到低点（或低点到高点）的变化过程中，就会产生套利机会，可以用Markov状态转移概率来预测IRR处于上涨或者下跌状态。
在设计统计套利交易规则时，本文还对交易仓位进行了动态控制，把IRR状态转移概率变化幅度作为自变量X，每次交易的仓位手数作为因变量Y，构造一个分段函数，使得每次交易的手数随着Markov状态转移概率变化的幅度的不同而变化，当Markov状态转移概率变化的幅度越大，交易的手数越大，通过对趋势的判断增加更多的盈利机会。在统计套利交易模型的绩效评估方面，除了传统的波动率和累计收益率外，为了考虑策略的风险和收益特征，比较不同测试周期下策略模型的交易表现，本文采用夏普比率、最大资金回撤率、最大资金回撤期和盈利—最大资金回撤比等指标对统计套利交易策略进行绩效评价。
在实证分析中，用MATLAB软件程序化交易后，得出了各频率下样本内统计套利交易策略的最优交易信号，并利用样本内设计的最优交易信号对样本外数据进行模拟测试，建立Markov机制转换模型并对参数进行了估计，给出了国债期货TF1409和国债ETF日内高频（5分钟、10分钟、15分钟）IRR序列具体走势以及对应的马尔科夫状态转移概率图，用MATLAB程序记录了样本外每次套利交易发生的时点，国债ETF与国债期货的价差实时走势以及资金累计曲线随着套利交易不断进行的变化情况。样本外绩效评价结果显示，在胜率方面，15分钟频率下胜率最高;在净收益方面，15分钟频率下由于胜率最高净收益率也最高，5分钟频率下绝对盈利次数较高弥补了胜率较低的弱势，取得了比10分钟频率下更高的净收益率;在最大资金回撤率方面，15分钟频率下最高，5分钟次之，10分钟最小;盈利-最大回撤率比5分钟和10分钟频率下都较高，说明样本外测试中在5分钟和10分钟频率下策略的稳健盈利能力都较强;夏普比率分别为0.32、0.37、0.591，说明样本外各频率下的交易策略也都能获得优于市场的稳定超额收益。
基于以上实证结果，本文设计的统计套利策略在国债期货和国债ETF市场具有一定的可行性和参考价值，统计套利技术在我国的债券市场同样具有非常广阔的应用前景，投资者可以根据自己的风险偏好，选择合适的统计套利技术（如神经网络、小波分析、HP滤波等）来构建交易策略，这将是统计套利技术发展的热点和趋势。