债券市场国债套利实证分析
国债无风险套利的可行性
套利方法
由跨市场套利定义可知，两市之间国债现货以及国债回购能够进行套利的原因是两市之间相同品种债券价格存在差异。那么两个交易市场之间套利所遵循的原理就是，当两个市场上相同投资品种价格不一致，且两者之间的差价在刨除了交易费用后，还存在收益的话，套利交易就可以进行。
由于我国禁止实行买空卖空操作，投资者必须在手中拥有股票后才允许在另外一个市场报单卖出，同时，由于我国股票交易实行T+1日交割方式，则在深市买入的国债在交易日当日不能转托至上海债券市场，因此，要实现套利交易，投资者必须手中储备有一定数量的国债，在进行n个交易日的套利后通过中央国债登记公司将国债从储备多的债市转托至储备少的债市，重新实现新的平衡。
在实际交易中，诸如深买沪卖，应以沪市的买价减去深市的卖价（因为沪市的买价是投资者实际上拿到手的收益，而深市的卖价是投资者付出的成本），如果大于交易成本，则套利交易可以实行。在交易所交易中，存在3个买价和3个卖价，即买1、2、3和卖1、2、3，其中买1是买价中的最高价，卖1是卖价中的最低价。从理论上讲，只要任何一个买价与卖价之间存在大于交易成本的差价，就可以进行套利交易，只需要编辑程序，使之能够自行比较，满足条件后自动发出交易指令。
有些债券有可能在一个市场如沪市有行情，在另一个市场如深市没有交易，甚至没有报价，则可以根据已经报价市场———沪市的买卖价，计算出在深市可以获利的价格并在深市报出买卖单进行试探。为了区别与上面的自动套利，我们称后者为主动套利。由于我国市场不允许买空卖空，那么唯一可行的操作就是根据沪市的价格计算出在深市的买价，以求在深市买进债券后，再将债券于沪市卖出。
交易所和银行间国债市场的套利交易原理同样遵循上述的原理。但是由于国家对于两个市场的准入者有一定的限制，因此有资格同时进出银行间国债市场和交易所国债市场的投资者将面临更大的套利机会,因为投资者可以分别在银行间国债市场与深圳、上海国债市场进行套利，套利容量更大，获取的利润更多。
风险测算方法
本文研究的虽然是无风险套利，但是由于现实交易中存在着种种市场摩擦，套利交易只能是相对意义上的无风险，而不可能是绝对意义上的无风险。综合而言，无风险套利存在价差风险和流动性风险。
由于投资者手中已经储备有一定数量的国债，那么投资者便可以在市场存在套利机会的时候同时在两个市场发出买进和卖出交易指令。但是从投资者发现套利机会到向两个市场发出买卖指令到最后完成交易这中间需要一定的时间，在这段时间内，市场的价格可能发生变动，两个市场之间的价差变小，投资者的套利利润变小，甚至没有，这就使得投资者面临价差风险。
套利交易中的风险流动性风险是因为深沪两市的流动性存在差异，有可能最后套利的结果是债券从流动性好的沪市流向流动性差的深市，从而使得国债在流动性差的市场上的变现难度增大，造成流动性风险。
价差风险在现实交易中是不可避免的，投资者仅可以通过编制程序，由计算机来检测市场，在发现套利机会后自动向深沪两市下单实现交易，达到缩短交易时间，减小价差风险的目的。当存在套利机会时，由计算机同时向两个市场发出买进卖出的指令，以缩短交易时间。同时，为了减小流动性风险，应尽量在流动性差的市场中完成买入债券，在流动性好的市场卖出债券，从而减少流动性风险。对于主动套利而言，如果深市中的买单还没有实现，而沪市的价格已经发生了变化，这时应立即撤销深市中的买单，并根据沪市中国债的新的价格计算在深市中的新的买价，减小风险。
套利操作实证研究
深沪债市间国债无风险套利
由于深圳国债回购市场经常几日都没有行情，因此本文仅考虑两市之间国债现券之间的套利交易。与其他实证分析不同的是，在实证分析过程中我们考虑了国债的交易费用，也就是说，我们仅对那些在深沪两市国债价差扣除了交易费用后仍存在套利价差的套利机会做实证分析。
本部分实证分析数据来自通达信行情软件，数据区间取2002年8月19日到2002年8月29日之间9个交易日的分笔出价及成交数据，选用在深沪两市同时上市的12只国债作为研究样本。其在深圳市场的代码分别为：100203、100115、101912、101917、101905、101973、101968、101966、101903、101998、101995、101904；在上海市场对应的代码为：010203、010115、010112、010107、010010、009704、000896、000696、010103、009908、009905、010004。
1、深沪两市国债存在套利机会
自2002年8月19日至2002年8月29日这9个交易日中，这12只国债在上海市场共有43649笔出价记录，而相应在深圳仅有12417笔出价记录，约为上海的1/4，数据的对比说明了上海国债市场交易要较深圳活跃，流动性也更好，这也是同一只国债为什么在深沪两市存在套利价差的主要原因。
基于以上数据，我们研究了在考虑不同交易费率及不同出价时间差的情况下、两市仅考虑买一、卖一价差之间存在的套利机会，这虽然会人为缩小套利交易的市场容量及套利利润，但可以使得实证分析简化。例如：8月26日，同一只国债在深圳市场9:45:06的卖一报价在扣除0.2%的交易费率之后和在上海市场9:45:08的买一价格之间仍然出现了套利机会，那么我们就说在交易费率为0.2%、间隔为3秒内的两笔报价出现了深买沪卖的一次套利机会。我们分别选用了0.1%、0.15%、0.2%的三个交易费率，其中0.2%是国债交易费率的上限，间隔时间分别取0秒、3秒、10秒、30秒
由实证分析的结果可以得出以下结论：
①交易费率越少，允许观测两市同一只国债报价的时间间隔越大扩大，可以套利的机会也越多。
②大部分套利为深买沪卖。可以看出，当两市交易费律都为0.2%时，市场上基本上不存在沪买深卖的套利机会。这又一次说明上海国债市场的流动性比深圳国债市场的流动性好。
2、深沪两市国债的套利分布
以下以0.2%交易费率和3秒的报价时间差下的321个深买沪卖的可套利机会为研究对象，我们对套利机会的价差分布、时间分布券种分布等做实证分析。
（1）套利价差分布
以0.1元为套利价差间隔区间，我们对这321个套利机会的可套利价差分布做频数分布，结果可以看出，大部分国债可套利差价集中在0.4元到1.3元之间，平均值为0.99元，最大值为2.11元，最小值为0.42元，标准差44.5%。
（2）套利价差时间分布
我们先计算9个交易每日套利机会的总体分布情况，计算结果显示，在每个交易日市场上都有一定的套利机会。单方差分析检验的结果显示在95%概率保证程度下拒绝9个交易日套利机会的次数及套利差价有显著不同的假设。
在此计算结果上我们进一步以5分钟为时间间隔，检验这321个套利机会在一个交易日内在不同时间段内是否也是均匀分布的。计算结果显示，单因素方差检验的结果拒绝了套利机会在一天之间均匀分布的假设。321个套利机会中，有197个套利基础出现在10:40分之前。从而可以得出结论，9个交易日内有近60%的套利机会是出现在开盘后的第一个小时内的。
套利方法
由跨市场套利定义可知，两市之间国债现货以及国债回购能够进行套利的原因是两市之间相同品种债券价格存在差异。那么两个交易市场之间套利所遵循的原理就是，当两个市场上相同投资品种价格不一致，且两者之间的差价在刨除了交易费用后，还存在收益的话，套利交易就可以进行。
由于我国禁止实行买空卖空操作，投资者必须在手中拥有股票后才允许在另外一个市场报单卖出，同时，由于我国股票交易实行T+1日交割方式，则在深市买入的国债在交易日当日不能转托至上海债券市场，因此，要实现套利交易，投资者必须手中储备有一定数量的国债，在进行n个交易日的套利后通过中央国债登记公司将国债从储备多的债市转托至储备少的债市，重新实现新的平衡。
在实际交易中，诸如深买沪卖，应以沪市的买价减去深市的卖价（因为沪市的买价是投资者实际上拿到手的收益，而深市的卖价是投资者付出的成本），如果大于交易成本，则套利交易可以实行。在交易所交易中，存在3个买价和3个卖价，即买1、2、3和卖1、2、3，其中买1是买价中的最高价，卖1是卖价中的最低价。从理论上讲，只要任何一个买价与卖价之间存在大于交易成本的差价，就可以进行套利交易，只需要编辑程序，使之能够自行比较，满足条件后自动发出交易指令。
有些债券有可能在一个市场如沪市有行情，在另一个市场如深市没有交易，甚至没有报价，则可以根据已经报价市场———沪市的买卖价，计算出在深市可以获利的价格并在深市报出买卖单进行试探。为了区别与上面的自动套利，我们称后者为主动套利。由于我国市场不允许买空卖空，那么唯一可行的操作就是根据沪市的价格计算出在深市的买价，以求在深市买进债券后，再将债券于沪市卖出。
交易所和银行间国债市场的套利交易原理同样遵循上述的原理。但是由于国家对于两个市场的准入者有一定的限制，因此有资格同时进出银行间国债市场和交易所国债市场的投资者将面临更大的套利机会,因为投资者可以分别在银行间国债市场与深圳、上海国债市场进行套利，套利容量更大，获取的利润更多。
风险测算方法
本文研究的虽然是无风险套利，但是由于现实交易中存在着种种市场摩擦，套利交易只能是相对意义上的无风险，而不可能是绝对意义上的无风险。综合而言，无风险套利存在价差风险和流动性风险。
由于投资者手中已经储备有一定数量的国债，那么投资者便可以在市场存在套利机会的时候同时在两个市场发出买进和卖出交易指令。但是从投资者发现套利机会到向两个市场发出买卖指令到最后完成交易这中间需要一定的时间，在这段时间内，市场的价格可能发生变动，两个市场之间的价差变小，投资者的套利利润变小，甚至没有，这就使得投资者面临价差风险。
套利交易中的风险流动性风险是因为深沪两市的流动性存在差异，有可能最后套利的结果是债券从流动性好的沪市流向流动性差的深市，从而使得国债在流动性差的市场上的变现难度增大，造成流动性风险。
价差风险在现实交易中是不可避免的，投资者仅可以通过编制程序，由计算机来检测市场，在发现套利机会后自动向深沪两市下单实现交易，达到缩短交易时间，减小价差风险的目的。当存在套利机会时，由计算机同时向两个市场发出买进卖出的指令，以缩短交易时间。同时，为了减小流动性风险，应尽量在流动性差的市场中完成买入债券，在流动性好的市场卖出债券，从而减少流动性风险。对于主动套利而言，如果深市中的买单还没有实现，而沪市的价格已经发生了变化，这时应立即撤销深市中的买单，并根据沪市中国债的新的价格计算在深市中的新的买价，减小风险。
套利操作实证研究
深沪债市间国债无风险套利
由于深圳国债回购市场经常几日都没有行情，因此本文仅考虑两市之间国债现券之间的套利交易。与其他实证分析不同的是，在实证分析过程中我们考虑了国债的交易费用，也就是说，我们仅对那些在深沪两市国债价差扣除了交易费用后仍存在套利价差的套利机会做实证分析。
本部分实证分析数据来自通达信行情软件，数据区间取2002年8月19日到2002年8月29日之间9个交易日的分笔出价及成交数据，选用在深沪两市同时上市的12只国债作为研究样本。其在深圳市场的代码分别为：100203、100115、101912、101917、101905、101973、101968、101966、101903、101998、101995、101904；在上海市场对应的代码为：010203、010115、010112、010107、010010、009704、000896、000696、010103、009908、009905、010004。
1、深沪两市国债存在套利机会
自2002年8月19日至2002年8月29日这9个交易日中，这12只国债在上海市场共有43649笔出价记录，而相应在深圳仅有12417笔出价记录，约为上海的1/4，数据的对比说明了上海国债市场交易要较深圳活跃，流动性也更好，这也是同一只国债为什么在深沪两市存在套利价差的主要原因。
基于以上数据，我们研究了在考虑不同交易费率及不同出价时间差的情况下、两市仅考虑买一、卖一价差之间存在的套利机会，这虽然会人为缩小套利交易的市场容量及套利利润，但可以使得实证分析简化。例如：8月26日，同一只国债在深圳市场9:45:06的卖一报价在扣除0.2%的交易费率之后和在上海市场9:45:08的买一价格之间仍然出现了套利机会，那么我们就说在交易费率为0.2%、间隔为3秒内的两笔报价出现了深买沪卖的一次套利机会。我们分别选用了0.1%、0.15%、0.2%的三个交易费率，其中0.2%是国债交易费率的上限，间隔时间分别取0秒、3秒、10秒、30秒
由实证分析的结果可以得出以下结论：
①交易费率越少，允许观测两市同一只国债报价的时间间隔越大扩大，可以套利的机会也越多。
②大部分套利为深买沪卖。可以看出，当两市交易费律都为0.2%时，市场上基本上不存在沪买深卖的套利机会。这又一次说明上海国债市场的流动性比深圳国债市场的流动性好。
2、深沪两市国债的套利分布
以下以0.2%交易费率和3秒的报价时间差下的321个深买沪卖的可套利机会为研究对象，我们对套利机会的价差分布、时间分布券种分布等做实证分析。
（1）套利价差分布
以0.1元为套利价差间隔区间，我们对这321个套利机会的可套利价差分布做频数分布，结果可以看出，大部分国债可套利差价集中在0.4元到1.3元之间，平均值为0.99元，最大值为2.11元，最小值为0.42元，标准差44.5%。
（2）套利价差时间分布
我们先计算9个交易每日套利机会的总体分布情况，计算结果显示，在每个交易日市场上都有一定的套利机会。单方差分析检验的结果显示在95%概率保证程度下拒绝9个交易日套利机会的次数及套利差价有显著不同的假设。
在此计算结果上我们进一步以5分钟为时间间隔，检验这321个套利机会在一个交易日内在不同时间段内是否也是均匀分布的。计算结果显示，单因素方差检验的结果拒绝了套利机会在一天之间均匀分布的假设。321个套利机会中，有197个套利基础出现在10:40分之前。从而可以得出结论，9个交易日内有近60%的套利机会是出现在开盘后的第一个小时内的。