西南证券-机器学习应用系列：如何利用机器学习赋能红利高股息投资-240805

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2024 年08 月02 日

证券研究报告•金融工程专题报告

机器学习应用系列

如何利用机器学习赋能红利高股息投资

摘要

西南证券研究发展中心

[Table_Summary]

 本文以机器学习算法为基础，在不同红利高股息投资场景下，应用不同类别的

机器学习模型赋能红利高股息投资。应用一：利用基于决策树的机器学习模型

选取不同风格红利指数；应用二：针对现有红利投资的传统因子，利用强化学

习算法深入挖掘不同因子的时序表现，对不同因子进行动态复权。

 机器学习应用一：红利主题指数配置

本文选取包括中证红利指数在内共计 12 个红利主题指数作为红利指数配置标

的，采用 DART增强方式的 LightGBM 算法作为红利主题资产配置模型，构建

红利主题指数因子。经回测，红利主题指数因子自 2021 年1月至 2024 年6

月RankIC 为17.11%，RankIC 胜率为 63.41%，多头组合（Top3）年化收益

15.39%，相对等权组合（7.33%）年化超额 8.06%。剔除无跟踪 ETF产品指

数后，红利主题指数因子 RankIC 为18.92%，RankIC 胜率 63.41%，多头组

合（Top3）年化收益 14.09%，相对等权组合年化超额 6.76%。

 机器学习应用二：选股因子动态复权

泛高股息指数：定义 “基本+分红”筛选条件，按照月频（每月最后一个交易

日收盘）调仓，以股息率加权构建泛高股息指数。截至 2024 年6月30 日，

泛高股息股票池中共有 1619 只股票。自 2013年4月30日至 2024年6月30

日，泛高股息指数年化收益率 11.05%，整体来看相对跑输中证红利全收益指

数，跑赢万得全 A。行业配置方面，泛高股息指数配置比例较高的分别为医药、

机械、基础化工、电新行业，占比分别为 9.97%、9.14%、8.94%、6.91%。

泛高股息选股因子探究：本节分别测试了量价、质量、盈利、估值、成长五大

类因子共计 30个小类因子，综合考虑 IC 及多头组合表现，每大类保留 2个因

子。除此之外，本文综合考虑单只股票股息率时序变化以及股息率变化在股票

价格上的兑现情况，构建股息兑现因子。上述六大类因子股息兑现、量价、质

量、盈利、估值、成长自2013年4月至 2024年6月IC 分别为 4.94%、7.63%、

2.33%、5.19%、1.58%以及 2.42%，等权合成后因子 IC 为7.60%，多头组合

年化收益率 17.68%。

强化学习 DQN动态因子复权：本节采取 DQN算法构建相应的因子轮动策略。

以t-1 期因子表现为当前状态，以 t期动态复权因子为奖励。在最大化累计奖

励的基础上构建 DQN因子（动态复权因子）。经测试，自 2021 年1月31日

至2024年6月30日，DQN因子 IC 为9.55%，多头年化收益率 17.58%，相

对中证红利全收益指数年化超额收益率 5.93%，多头组合信息比率 0.90，表

现均优于等权因子。

 风险提示：报告对应的相关结论完全基于公开的历史数据进行算法构建、统计

以及计算，文中部分数据有一定滞后性，同时也存在第三方数据提供不准确或

者缺失等风险；策略效果结论仅针对于回测区间得出，并不预示其未来表现，

也不能保证未来的可持续性，亦不构成投资收益的保证或投资建议。

[Table_Author]

分析师：郑琳琳

执业证号：S1250522110001

邮箱：zhengll@swsc.com.cn

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机器学习应用系列之红利高股息

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1 前言 .................................................................................................................................................................................................................. 1

2 红利高股息投资概览—以中证红利指数(000922)为例 ...................................................................................................................... 1

3 机器学习应用一：红利主题指数配置.................................................................................................................................................... 3

3.1 决策树算法简介 .................................................................................................................................................................................... 4

3.2 基于 LightGBM 的红利指数配置策略............................................................................................................................................... 8

4 机器学习应用二：选股因子动态复权..................................................................................................................................................11

4.1 泛高股息股票池构建..........................................................................................................................................................................11

4.2 泛高股息选股因子探究 .....................................................................................................................................................................13

4.3 强化学习算法简介 ..............................................................................................................................................................................21

4.4 基于 DQN 的泛高股息因子动态复权 .............................................................................................................................................23

5 总结 ................................................................................................................................................................................................................26

机器学习应用系列之红利高股息

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图目录

图1：中证红利指数中信一级行业分布 ..................................................................................................................................................... 1

图2：中证红利指数成分股市值权重分布................................................................................................................................................. 1

图3：中证红利指数历史走势 ....................................................................................................................................................................... 2

图4：XGBoost 算法原理示意 ........................................................................................................................................................................ 5

图5：LightGBM_直方图算法示意 ................................................................................................................................................................ 7

图6：LightGBM_ Leaf-wise 示意 ................................................................................................................................................................... 7

图7：红利主题因子 RankIC ........................................................................................................................................................................... 8

图8：红利主题因子 RankIC-调整后............................................................................................................................................................. 8

图9：红利主题因子多头组合净值 .............................................................................................................................................................. 9

图10：红利主题因子多头分年度表现 ....................................................................................................................................................... 9

图11：红利主题因子多头分年度表现-调整后......................................................................................................................................... 9

图12：红利主题因子空头组合净值..........................................................................................................................................................10

图13：红利高股息股票池各期数量..........................................................................................................................................................11

图14：泛高股息指数净值（全区间） .....................................................................................................................................................12

图15：泛高股息指数净值（分年度） .....................................................................................................................................................12

图16：泛高股息指数行业配置情况（%）..............................................................................................................................................12

图17：泛高股息指数板块配置情况（%）..............................................................................................................................................12

图18：成长-EPS 同比分组测试...................................................................................................................................................................16

图19：成长-ROE 环比分组测试..................................................................................................................................................................16

图20：质量-ROE 标准差分组测试 .............................................................................................................................................................16

图21：质量-ROE 均值/标准差 ....................................................................................................................................................................16

图22：盈利-ROIC 分组测试 .........................................................................................................................................................................16

图23：盈利-营业利润率分组测试 .............................................................................................................................................................16

图24：估值-对数市值分组测试 .................................................................................................................................................................17

图25：估值-股息率分组测试......................................................................................................................................................................17

图26：量价-60 日上行波动分组测试 .......................................................................................................................................................17

图27：量价-60 日价格动量分组测试 .......................................................................................................................................................17

图28：股息兑现 120_60...............................................................................................................................................................................18

图29：股息兑现 90_90 .................................................................................................................................................................................18

图30：股息兑现 120_90...............................................................................................................................................................................19

图31：股息兑现 90_120...............................................................................................................................................................................19

图32：等权泛高股息因子 IC .......................................................................................................................................................................20

图33：等权泛高股息因子分组...................................................................................................................................................................20

图34：强化学习示意 ....................................................................................................................................................................................21

图35：贝尔曼方程示意 ................................................................................................................................................................................22

图36：DQN 模型示意....................................................................................................................................................................................23

图37：DQN 因子 IC ........................................................................................................................................................................................25

图38：DQN 因子分组测试...........................................................................................................................................................................25

图39：DQN 模型历史各大类因子权重.....................................................................................................................................................25

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请务必阅读正文后的重要声明部分[Table_ReportInfo]2024年08月02日证券研究报告•金融工程专题报告机器学习应用系列如何利用机器学习赋能红利高股息投资摘要西南证券研究发展中心[Table_Summary]本文以机器学习算法为基础，在不同红利高股息投资场景下，应用不同类别的机器学习模型赋能红利高股息投资。应用一：利用基于决策树的机器学习模型选取不同风格红利指数；应用二：针对现有红利投资的传统因子，利用强化学习算法深入挖掘不同因子的时序表现，对不同因子进行动态复权。机器学习应用一：红利主题指数配置本文选取包括中证红利指数在内共计12个红利主题指数作为红利指数配置标的，采用DA...

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