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估值定价、曲线拟合、风险管理……DolphinDB FICC 固收系列函数指南

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作为 FICC 业务的重要板块,固定收益业务提供了相对稳定的收入流,分散了投资组合风险。快速精准地处理海量多元数据,同时计算各类指标,从而为实时决策提供支持,成为了各金融机构投资盈利的关键步骤。
自 2.00.14 和 3.00.2 版本起DolphinDB 为大家提供了 FICC 固收系列函数,覆盖了债券、外汇、期货期权等多种资产类型,以及估值定价、曲线拟合、风险指标计算等各类业务场景,方便大家快速地计算各类指标。
固收系列函数有哪些?性能如何?接着往下看👇👇

估值定价类函数


DolphinDB 提供的常见估值定价函数如下:
由于篇幅所限,上述指标的概念详解、业务场景、使用算法、函数说明与使用范例等细节请参考阅读原文~

风险管理类函数


DolphinDB 提供的常见风险管理函数如下:

为了帮大家对 DolphinDB 固收函数的性能产生更直观的认知,我们进行了性能测试。我们使用 DolphinDB 自带的随机数种子、随机数等函数,模拟生成了1万支债券的100万条样本数据。
性能测试使用的硬件环境如下:

首先我们测试了 DolphinDB 估值定价与风控类函数,在实际大数据量业务场景下的计算效率

  • 业务场景:给定债券 ID,结算日,到期日,票息率,贴现率,付息频率,债券类型和收益率等数据,计算全价,应付利息,久期,凸度,在险价值(VaR)和条件在险价值(CVaR)等量价指标。
  • CPU 核数:估值定价与风控类函数使用内存表进行测试,只分配了一个线程运行。

耗时如下:

可以看到,在大数据量的情况下,DolphinDB 估值定价函数与风控函数可以将计算耗时控制在毫秒级

曲线拟合与插值函数


DolphinDB 提供的曲线拟合与插值相关函数如下:

接下来,通过三个与 python 的性能对比测试,我们来了解一下 DolphinDB 拟合插值函数的性能。

分段回归性能测试

我们使用分段回归函数 piecewiseLinFit
 对一天共400+标的的利率曲线数据进行测试,其中分别测试了 3段、4段、5段、10段回归的性能,每一种情况,都测试了1只标的和多只标的下的性能。
  • CPU 核数:多个标的计算,使用单线程进行计算。

  • 注意点:

    • 对比分段回归拟合函数和预测函数,耗时集中在模型拟合上,预测耗时可以忽略不计。因此,测试仅展示回归拟合的耗时结果。

    • python 中有 pwlf 包,效果类似于 DolphinDB 的 piecewiseLinFit
       函数因此加入 python 耗时作为对比。

    • 该函数由于受 openblas 的线程数影响较大,所以将这个线程数统一设置为1,观察性能对比情况。

测试性能结果如下:

赫尔米特函数性能测试

我们使用赫尔米特函数 kroghInterpolate
对一天共400+标的的利率曲线数据进行测试,同时增大数据量以测试不同数据量下的性能差异。
  • CPU 核数:多个标的计算,但只用到了单个核,DolphinDB 可以使用向量化处理,结合 SQL 使用。
  • 注意点:python 使用 scipy.interpolate.KroghInterpolator
     函数实现。

测试性能结果如下:

Nelson-Siegel-Svensson(NSS) 函数性能测试

我们使用 DolphinDB nss
 函数对一天共400+标的的利率曲线数据进行测试,同时增大数据量以测试不同数据量下的性能差异。
  • CPU 核数:多个标的计算,但只用到了单个核计算。
  • 注意点:python 由于没有可以直接使用的函数,参照模型的公式,使用 fmin 和 numpy 相关函数实现。

测试性能结果如下:

可以看到,由于 DolphinDB 强大的向量化计算能力固收函数的计算性能要比 python 快一个数量级以上

实时曲线拟合引擎 & 估值定价引擎


在实际业务场景中,往往需要根据市场上的最新行情和信息实时拟合价格曲线,计算和更新金融资产的估值和价格。
为了能够帮助客户更准确地判断市场动态,做出更优的投资决策,以及更有效地管理市场风险,DolphinDB 还结合实时流技术和 FICC 系列函数实现了实时曲线拟合引擎和估值定价引擎
用户可以很方便地使用这两个引擎对最新价格利率数据进行拟合预测,并根据拟合预测的数据计算金融资产的估值数据,从而得以判断当前市场的报价与预估价格的差异,从而做出更准确的决策。同时快速的实时风险计算可以及时帮助客户规避市场风险。
曲线拟合引擎

估值定价引擎

总的来说,DolphinDB 在 FICC 固收领域开发的一系列函数覆盖了估值定价、曲线拟合、风险指标计算等多种不同类型的业务场景,函数的具体介绍与性能测试脚本可点击阅读原文详细了解。

未来随着版本更新,我们也会推出更多更丰富的 FICC 固收系列内置函数,欢迎大家留言或联系小助手(dolphindb1)提出宝贵建议~

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