“逐鹿”Alpha專(zhuān)題報(bào)告（十六）：基于Graph Embedding的行業(yè)因子向量化 20230905 -中信建投

證券研究報(bào)告金融工程專(zhuān)題報(bào)告“逐鹿”Alpha專(zhuān)題報(bào)告(十六)：基于Graph分析師：丁魯明dingluming@分析師：王超wangchaodcq@月5日本報(bào)告由中信建投證券股份有限公司在中華人民共和國(guó)(僅為本報(bào)告目的，不包括香港、澳門(mén)、臺(tái)灣)提供。在遵守適用的法律法規(guī)情況下，本報(bào)告亦可能由中信建投(國(guó)際)證券有限公司在香港提供。請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款和聲明。核心觀點(diǎn)傳統(tǒng)方法在處理行業(yè)因子信息時(shí)通常采用one-hot將行業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)閱∽兞窟M(jìn)行處理(對(duì)于某些特殊模型，可以采用category變量)。這兩者均無(wú)法表示行業(yè)之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)關(guān)系。且啞變量為稀疏矩陣，信息密度較低，增GraphEmbeddingNodevec行業(yè)因子進(jìn)行向量化處理，得GraphEmbedding介紹行業(yè)Embedding Embedding嵌入(Embedding)是指一個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)經(jīng)映射包含到另一個(gè)結(jié)構(gòu)中。某個(gè)物件X稱為嵌入到另一個(gè)物件Y中，One-hot獨(dú)熱編碼(one-hot)：用N位狀態(tài)寄存器來(lái)對(duì)N個(gè)狀態(tài)進(jìn)行編碼NLP轉(zhuǎn)換為獨(dú)熱向量IaIa?維數(shù)災(zāi)難?語(yǔ)義鴻溝Word2vecIaIaWordvec向量基于連續(xù)向量，計(jì)算單詞相似度：755,0.30743…][0.22087,0.02268,0.488231…]007,0.895583…]319,.31525…]資資料來(lái)源：中信建投 GraphEmbedding的定義：G=(V,E)鄰接矩陣：圖嵌入(GraphEmbedding)和圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(GraphNeuralNetwork,GNN)兩者互相關(guān)聯(lián)，embedding生成DeepWalk在圖中采用隨機(jī)游走生成結(jié)點(diǎn)序列，利用Word2Vec(SkipGram)算法進(jìn)行無(wú)監(jiān)督訓(xùn)練，生成embedding結(jié)果資料來(lái)源：DeepWalk:onlinelearningofsocialrepresentations,中信建投資料來(lái)源：DeepWalk:onlinelearningofsocialrepresentations,中信建投簡(jiǎn)單高效慮邊的屬性，無(wú)法跳出有向圖中出度為0的節(jié)點(diǎn)Node2Vec成資料來(lái)源：node2vec:ScalableFeatureLearningforNetworks,中信建投學(xué)習(xí)同質(zhì)圖和同構(gòu)圖結(jié)構(gòu)資料來(lái)源：node2vec:ScalableFeatureLearningforNetworks,中信建投行業(yè)因子傳統(tǒng)方法在處理行業(yè)因子信息時(shí)通常采用one-hot將行業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)閱∽兞窟M(jìn)行處理(對(duì)于某些特殊模型，可以采用category變量)之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)關(guān)系疏矩陣，信息密度較低，增加了計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)行業(yè)因子WordEmbeddingedding間的關(guān)系，但與二級(jí)市場(chǎng)的行業(yè)關(guān)系存在一定的區(qū)別，此關(guān)系主要來(lái)文本資料，映射到二級(jí)回測(cè)資料來(lái)源：中信建投Node2Vec全無(wú)向圖，指數(shù)收益率相關(guān)性矩陣作為鄰接矩陣為行業(yè)之間的相關(guān)性Nodevec行embeddingwalk_length:10ewindow_size:5bedsize每個(gè)行業(yè)均可用30維向量表示，TSNE向量壓縮到2維可視化展示討論graphembedding量信息密度更高，且向量之間內(nèi)在的包含了行業(yè)之間的相關(guān)性風(fēng)險(xiǎn)提示?本報(bào)告中所有數(shù)據(jù)結(jié)果是基于歷史統(tǒng)計(jì)結(jié)果的展示，未來(lái)有可能發(fā)生風(fēng)格切換導(dǎo)致因子失效的風(fēng)險(xiǎn)。模型運(yùn)行存在一定的隨機(jī)性，初始化隨機(jī)數(shù)種子會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響，單次運(yùn)行結(jié)果可能會(huì)有一定偏差。歷史數(shù)據(jù)的區(qū)間選擇會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。模型參數(shù)的不同會(huì)影響最終結(jié)果。模型對(duì)計(jì)算資源要求較高，運(yùn)算量不足會(huì)導(dǎo)致結(jié)果存在一定的欠擬合風(fēng)險(xiǎn)。本文所有模型結(jié)果均來(lái)自歷史數(shù)據(jù)，模型存在統(tǒng)計(jì)型未來(lái)的有效性，對(duì)投資不構(gòu)成任何建議。資料來(lái)源：中信建投行業(yè)因子GraphEmbedding0123456789012345678901234567890123456782913327105469465行業(yè)因子PCA分析師介紹丁魯明：同濟(jì)大學(xué)金融數(shù)學(xué)碩士，中國(guó)準(zhǔn)精算師，現(xiàn)任中信建投證券研究發(fā)展部執(zhí)行總經(jīng)理，金融工程團(tuán)隊(duì)、大類(lèi)資產(chǎn)配置與基金研究團(tuán)隊(duì)首席分析師，中信建投證券基金投顧業(yè)務(wù)決策委員會(huì)成員，上海證券交易所定期專(zhuān)家交流組成員。13年證券從業(yè)，創(chuàng)立國(guó)內(nèi)“量化基本面”投研體系，繼承并深入研究經(jīng)濟(jì)經(jīng)典長(zhǎng)波體系中的康波周期理論并積極應(yīng)用于實(shí)務(wù)，多次對(duì)資本市場(chǎng)重大趨勢(shì)及拐點(diǎn)給出精準(zhǔn)預(yù)判，對(duì)資產(chǎn)配置與經(jīng)濟(jì)周期運(yùn)行具備深刻理解與認(rèn)知。多次榮獲團(tuán)隊(duì)榮譽(yù)：新財(cái)富最佳分析師2009第4、2012第4、2013第1、2014第3等；水晶球最佳分析師2009第1、2013第1等；Wind金牌分析師2018年第2、2019年第2等、2020年第4等。王超：南京大學(xué)粒子物理博士，曾擔(dān)任基金公司研究員，券商研究員，有豐富的研究和投資經(jīng)驗(yàn)，2021年加入中信建投，主要負(fù)責(zé)量化多因子選股。報(bào)告中投資建議涉及的評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為報(bào)告發(fā)布日后6個(gè)月內(nèi)的相對(duì)市場(chǎng)表現(xiàn)，也即報(bào)告發(fā)布日后的6個(gè)月內(nèi)公司股價(jià)(或行業(yè)指數(shù))相對(duì)同期相關(guān)證券市場(chǎng)代表性指數(shù)的漲跌幅作為基準(zhǔn)。A股市場(chǎng)以滬深300指數(shù)作為基準(zhǔn)；新三板市場(chǎng)以三板成指為基準(zhǔn)；級(jí)漲幅15％以上對(duì)漲幅-5%—5％之間跌幅15％以上對(duì)漲幅10%以上對(duì)漲幅-10-10%之間對(duì)跌幅10%以上分析師聲明本報(bào)告署名分析師在此聲明：(i)以勤勉的職業(yè)態(tài)度、專(zhuān)業(yè)審慎的研究方法，使用合法合規(guī)的信息，獨(dú)立、客觀地出具本報(bào)告,結(jié)論不受任何第三方的授意或影響。(ii)本人不曾因，不因，也將不會(huì)因本報(bào)告中的具體法律主體說(shuō)明本報(bào)告由中信建投證券股份有限公司及/或其附屬機(jī)構(gòu)(以下合稱“中信建投”)制作，由中信建投證券股份有限公司在中華人民共和國(guó)(僅為本報(bào)告目的，不包括香港、澳門(mén)、臺(tái)灣)提供。中信建投證券股份有限公司具券業(yè)協(xié)會(huì)授予的證券投資咨詢執(zhí)業(yè)資格證書(shū)編號(hào)已披露在報(bào)告首頁(yè)。在遵守適用的法律法規(guī)情況下，本報(bào)告亦可能由中信建投(國(guó)際)證券有限公司在香港提供。本報(bào)告作者所持香港證監(jiān)會(huì)牌照的中央編號(hào)已披露在報(bào)告首頁(yè)。一般性聲明到本報(bào)告而視其為中信建投客戶。認(rèn)為可靠的公開(kāi)資料，但中信建投對(duì)這些信息的準(zhǔn)確性及完整性不作任何保證。本報(bào)告所載觀點(diǎn)、評(píng)估和預(yù)測(cè)僅反映本報(bào)告出具日該分析師的判斷，該等觀點(diǎn)、評(píng)估和預(yù)測(cè)可能在不發(fā)出通變更，亦有可能因使用不同假設(shè)和標(biāo)準(zhǔn)或者采用不同分析方法而與中信建投其他部門(mén)、人員口頭或書(shū)面表達(dá)的意見(jiàn)不同或相反。本報(bào)告所引證券或其他金融工具的過(guò)往業(yè)績(jī)不代表其未來(lái)表現(xiàn)。報(bào)告中所含任何隨時(shí)發(fā)生變化并影響實(shí)際投資收益。中信建投不承諾、不保證本報(bào)告所含具有預(yù)測(cè)性質(zhì)的內(nèi)容必然得以實(shí)現(xiàn)。人在財(cái)務(wù)狀況、投資目的、風(fēng)險(xiǎn)偏好等方面的具體情況，報(bào)告接收者應(yīng)當(dāng)獨(dú)立評(píng)估本報(bào)告所含信息，基于自身投資目標(biāo)、需求、機(jī)會(huì)、風(fēng)險(xiǎn)及其他因素自主做出決策并自行承擔(dān)投資風(fēng)險(xiǎn)。中信建投建議所有投資者應(yīng)就任何潛在投資向其稅務(wù)、會(huì)計(jì)或法律顧問(wèn)咨詢。不論報(bào)告接收者是否根據(jù)本報(bào)告做出投資決策，中信建投都不對(duì)該等投資決策提供投資損失。中信建投不對(duì)使用本報(bào)告所產(chǎn)生的任何直接或間接損失承擔(dān)責(zé)任。律法規(guī)及監(jiān)管規(guī)定允許的范圍內(nèi)，中信建投可能持有并交易本報(bào)告中所提公司的股份或其他財(cái)產(chǎn)權(quán)益，也可能在過(guò)去12個(gè)月、目前或者將來(lái)為本報(bào)告中所提公司提供或者爭(zhēng)取為其提供投資銀行、做市交易、財(cái)務(wù)顧問(wèn)師的薪酬無(wú)論過(guò)去、現(xiàn)在或未來(lái)都不會(huì)直接或間接與其所撰寫(xiě)報(bào)告中的具體觀點(diǎn)相聯(lián)系，分析師亦不會(huì)因撰寫(xiě)本報(bào)告而獲取不當(dāng)利益。信建投事先書(shū)面許可，任何機(jī)構(gòu)和/或個(gè)人不得以任何形式轉(zhuǎn)發(fā)、翻版、復(fù)制、發(fā)布或引用本報(bào)告全部或部分內(nèi)容，亦不得從未經(jīng)中信建投書(shū)面授權(quán)的任何機(jī)構(gòu)、個(gè)人或其運(yùn)營(yíng)的媒體平臺(tái)接中中信建投證券研究發(fā)展部北京東城區(qū)朝內(nèi)大街2號(hào)凱恒中心B座12層8513-0588