期货市场保证金模型的发展趋势分析
大连飞创信息技术有限公司 周宏成
摘要：本文在分析国外主流交易所保证金模型的发展历程和周边地区交易所保证金模型的本地化规则的基础，提出随着期权业务发展，交易所的保证金模型逐步由策略模型向简参SPAN模型过渡。
1.引言
保证金模型是交易所风险控制的核心部件：一方面需要能切实守住交易所的风险底线，保障整个市场的稳定运行；另一方面需要在防范风险和保证公平的前提下，让市场更有效率地适应期权业务发展。本文在分析国外主流交易所保证金模型的发展历程和周边地区交易所保证金模型的本地化规则的基础上，提出随着期权业务发展，预计交易所的保证金模型将逐步由策略模型向简参SPAN模型过渡，供相关读者参考。
2.国外交易所和周边地区的交易所保证金模型的发展历程
按照风险评估方法分类，国外保证金模型大致可分为线性模型、场景模型及统计模型。线性模型按照单个合约价值的一定比例收取保证金，并针对常用交易策略给与一定保证金优惠。场景模型采用情景分析方法衡量投资组合在标的期货价格、波动率、到期时间等多个风险因素同时发生变化的最大损失，能较为准确地衡量风险因素与资产组合的非线性关系。统计模型通常依赖于大规模蒙特卡罗模拟计算。国外交易所的保证金模型的发展历程如图1所示：
图1 组合保证金模型的发展历程
在国外交易所，保证金管理的基本哲学是在覆盖风险的情况下，充分提高资金效率，所以国外交易所普遍实施SPAN、STANS等较为精细的组合保证金模型，如下表所示：
表1 国外和周边地区交易所主营业务使用的保证金模型
这其中，SPAN（Standard Portfolio Analysis of Risk）是应用最广泛的保证金模型，SPAN由芝加哥商品交易所（CME）在1988年推出，是一种以整户持仓作为风险评估对象、以风险矩阵作为风险评估手段、以根据合约相关性确定的组合参数作为补偿手段的组合保证金计算方法，由六个部分构成，如表2所示：
表2 SPAN功能简介
SPAN采用自底而上的方式计算账户保证金，首先在品种[ Combined commodity ]级别计算扫描风险、跨期风险、交割月份风险和期权净值；然后在品种组级别构建品种之间的风险互抵关系，并给予相应比例的折扣；最后在账户级别合并期权净值和各个品种的变动风险得到账户保证金。计算过程如图2所示：
图2 SPAN的计算过程
其中TIMS（Theoretical Inter-market Margining System）模型由美国期权结算公司（OCC）于1986年4月份推出，主要针对股票和市场指数的衍生品，是全球首次在结算机构使用基于投资组合的保证金系统，因在与CME SPAN的长期竞争中处于弱势，目前仅有EUREX等少数交易所尚在应用。SPAN模型的相对竞争优势主要在于下面2点：
1）SPAN的风险矩阵设计时同时考虑标的价格变化因素和波动率变化因素, 而TIMS仅考虑了标的价格变化因素。
2）SPAN在使用相关性确定合约之间的对冲系数，并据此计算跨期组合风险和跨品种组合优惠；而TIMS采用分组求扫描风险的计算方法，不同品种的投资组合之间风险无法抵消。
美国期权结算公司于2006年2月份推出STANS（System for Theoretical Analysis and Numerical Simulations）模型，取代自己提出并使用了20年的TIMS模型，STANS风险模型采用大规模蒙特卡罗模拟计算，波动性预测采用GARCH时间序列模型，模型更加先进，但应用方面存在下面2点硬伤导致推广不易：
1）由于巨大的计算量而导致对系统硬件要求很高，而复杂多变的计算更是大大制约了其在要求越来越高的交易环境中使用；
2）业务缺乏对空头期权最低保证金的收取，因而对处于的空头期权由于市场价格的突变而造成的损失可能无法保护。
由于处于不同发展阶段的交易所的对资金使用效率的追求不同，从而导致保证金模型的精细程度不同。 与欧美等成熟市场的交易所相比，我国周边地区交易所虽然也使用SPAN保证金模型，但在组合参数方面做了明显的简化，如下：
1）台湾期货交易所同时提供策略组合模型和SPAN模型供用户选择，台湾期货交易所的SPAN模型在跨期组合和跨品种组合参数方面做了简化，跨期仅支持单层方式，即同品种内所有月份之间的跨期费用一致；仅支持两两品种之间的组合，既不支持其它形式，又不支持跨品种分层。
2）香港联合交易所使用以简参SPAN为基础研发的PRiME[香港交易所的衍生品业务分为股票期权类、期货类和指数类这3类，股票类由SEOCH清算所清算，期货期权类和指数类由HKCC清算，这两个清算所之间的保证金计算方法稍有不同，这里仅指HKCC的规则。]保证金系统，从PRiME文档来看，期货业务仅支持单层跨期方式，且不提供跨品种组合优惠。
3.国内交易所的保证金模型以及面临的挑战
在我国现阶段，国内交易所秉承“治未病”宗旨，将盘中风险计算放在在系统关键路径中实现，因受交易系统运行效率的限制，盘中风险计算逻辑不能过于复杂，因此，各交易所都采取相对简单的线性保证金模型，以平衡市场效率与系统效率。比如大商所的规则表述如下：
1）单一期货合约收取结算价值的固定比例作为保证金。
2）单一空头期权合约采用传统方式计算。
3）支持构建跨期、跨品种、对锁持仓组合并给予一定比例的优惠。
4）支持由交易所向市场提供若干期权策略优惠组合指令，供投资者自主组合，并给予相应比例的优惠。
在期权业务发展的不同阶段，市场参与者的关注要素会有所侧重。在我国期权上线初期，市场各级投资者主要关注交易风险可控、简单易操作，而对资金效率的需求有限（见表3），沿用交易前线性保证金模型是非常明智的选择。
表3 当前阶段我国期货市场投资者对资金使用效率的敏感程度分析
但从市场长期持续发展的角度分析，均衡状态主要取决于两个方面：一方面，由于期权产品的非线性特征与期货产品的风险特征不同，现有传统保证金模式难以精确的度量期权以及不同产品、不同品种之间的风险，实际操作过程中常以多收保证金的方法来维持较高的风险控制能力；另一方面，随着市场的渐趋成熟，投资者结构将会发生改变，对资金使用效率敏感的机构投资者的持仓占比将会增大，比如美国市场期权合约刚开始时中小投资者交易量占85%以上，现在仅占24%[摘自《美国期权市场的经验与启示》，作者芝加哥交易所的郑学勤老师。]。据此，可以认为将来很可能会出现策略保证金模型与SPAN模型并存的局面，大型机构投资者选择使用SPAN保证金模型，而普通投资者选择使用策略组合保证金模型。从我国台湾地区来看，仅投资组合较为复杂的大型机构客户会使用SPAN，该部分客户数占全市场客户总数低于10%。相对于策略组合保证金模式，使用SPAN的客户资金效率提高了约35%。
CME SPAN保证金模型因能较为准确评估期权的非线性风险，因而兼具较高的风险控制能力和较高的资金使用效率, 但执行性能严重依赖于跨期组合和跨品种组合的精细程度，难以适应国内交易所的盘中风控的速度。从这个角度分析，在符合SPAN算法的基础上研发逐笔计算的简化参数SPAN模型[1]（业务角度减少跨期和跨品种组合种类，且以粗粒度的组合方式代替细粒度的组合方式；技术角度缓冲中间变量以支持逐笔增量式计算），将可能成为国内期货交易所的组合保证金模型发展路径（预估路径如下图所示）中的关键一环。
图3 国内期货交易所的保证金模型的发展路径分析
4.总结和展望
本文首先系统介绍国外的保证金风控模型分类以及应用情况，然后在总结交易所保证金风控模型的基本特征与设计原则的基础上，提出随着期权业务发展，交易所的保证金模型逐步由策略模型向简参SPAN模型过渡，为相关读者指明了研发方向。
参考文献
[1] 大连飞创技术有限公司周宏成等. SPAN保证金模型的逐笔计算方法探索，交易技术前沿，2016
[2] 上海期货交易所霍瑞戎等.SPAN保证金计算逻辑简析，2006
[3] 大连商品交易所柳青等.期货期权的保证金模式比较研究.证券市场导报, 2013.8
[4] 中国金融交易所殷晓峰等.境内金融期货市场引入SPAN保证金的体系设计，证券市场导报，2016.5
[5] 中国金融期货交易所张国元等.实时交易多级综合风险控制方案研究，交易所内部文档，2012
[6] 大连商品交易所雒春雨等.交易所盘中风险控制模式研究，交易技术前沿，2014.6
[7] 大连商品交易所周宏成等.SPAN保证金模型逐笔算法探索，交易技术前沿，2016.6
[8] 香港联合交易所.prime marginingguide,2012
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