4. 标签定义基础:分类标签与回归标签的数学定义

标签(Label)是回测中“未来事实”的量化表达。标签口径的偏差会直接导致策略信号与真实市场规律错位。本章从数学定义出发,严格区分分类标签与回归标签,并给出每种标签的适用场景与计算边界。

4.1 分类标签:离散决策信号

分类标签将未来价格行为映射为有限个离散类别,常用于择时、方向性预测和形态识别。

4.1.1 涨/跌标签(Directional Label)

最基础的二分类标签,定义如下:

给定未来窗口 H(如 5 个交易日),
设当前时刻 t 的收盘价为 P_t,
未来 H 期后的收盘价为 P_{t+H}。

涨标签(Up):  P_{t+H} > P_t × (1 + threshold)
跌标签(Down):P_{t+H} < P_t × (1 - threshold)
平标签(Flat):其余情况(可选)

其中 threshold 为最小变动阈值,用于过滤噪音。常用取值:0(严格方向)、0.001(千分之一)、0.005(千分之五)。

实践提示: 当 threshold = 0 时,平标签仅出现在价格完全不变时,实际样本中几乎不存在。建议在趋势跟踪策略中设置 threshold = 0.002~0.005,避免微幅震荡被标记为有效信号。

4.1.2 突破/回调标签(Breakout / Pullback Label)

突破标签关注价格是否越过关键阻力/支撑位,回调标签关注趋势中的反向修正。数学定义基于滚动窗口极值:

设回溯窗口 L(如 20 期),
计算过去 L 期的最高价 HH_t = max(P_{t-L+1}, ..., P_t),
最低价 LL_t = min(P_{t-L+1}, ..., P_t)。

突破标签:
  上突破(Breakout Up):  P_{t+1} > HH_t × (1 + ε)
  下突破(Breakout Down):P_{t+1} < LL_t × (1 - ε)

回调标签(在上升趋势中):
  回调(Pullback):P_{t+1} < HH_t × (1 - δ) 且 P_t 处于上升通道

ε 和 δ 为容忍度参数,通常 ε ∈ [0.001, 0.01],δ ∈ [0.02, 0.05]。

标签类型 核心参数 典型窗口 输出类别数
涨/跌 threshold, H H=5, 10, 21 2 或 3
突破/回调 L, ε, δ L=20, 50 2~4
分类标签生成流程 原始价格序列 滚动窗口极值 阈值 ε, δ, threshold 分类标签生成 涨/跌 / 突破/回调 离散标签集 {0, 1, 2} 关键参数影响 • threshold 越大,标签越稀疏 • L 窗口越长,突破信号越少 • ε 过小会导致假突破增多 • 分类标签丢失幅度信息 • 适合信号触发型策略

4.2 回归标签:连续数值预测

回归标签保留未来收益或波动的完整数值信息,适用于量化幅度、风险和优化头寸规模。

4.2.1 未来收益率标签(Forward Return Label)

最常用的回归标签,定义未来 H 期的对数收益率或简单收益率:

简单收益率(Simple Return):
  R_{t→t+H} = (P_{t+H} - P_t) / P_t

对数收益率(Log Return):
  r_{t→t+H} = ln(P_{t+H} / P_t)

年化处理(可选):
  R_annual = R_{t→t+H} × (252 / H)

对数收益率在时间上可加,统计性质更优;简单收益率在组合计算中更直观。建议在模型训练中使用对数收益率,在回测评估中转换回简单收益率。

4.2.2 波动率标签(Volatility Label)

波动率标签用于预测未来价格的不确定性,常见定义有三种:

波动率类型 数学定义 窗口 特点
已实现波动率(RV) σ_RV = √( Σ_{i=1}^{H} r_{t+i}^² ) H=5, 21 基于高频/日频收益平方和
真实波动范围(TR) TR_t = max(H_t - L_t, |H_t - C_{t-1}|, |L_t - C_{t-1}|) 单期 包含隔夜跳空信息
Parkinson 波动率 σ_P = √( (1/(4 ln2)) × Σ (ln(H_t/L_t))² / H ) H=5, 21 利用日内极值,效率更高
口径陷阱: 未来收益率标签的窗口 H 必须与策略持仓期严格对齐。例如,日频策略使用 H=1,周频策略使用 H=5。若 H 与持仓期不匹配,回测结果将出现严重的“未来信息泄露”或“信号滞后”。

4.3 分类 vs 回归:选择矩阵

以下矩阵帮助你在策略开发中选择合适的标签类型:

策略目标 推荐标签类型 理由
择时信号(涨/跌) 分类(二分类) 只需方向,无需精确幅度
趋势突破交易 分类(突破/回调) 关注价格越过关键位的事件
最优头寸规模 回归(收益率) 需要精确的预期收益数值
风险预算/止损设定 回归(波动率) 需要未来波动率的连续估计
多空组合优化 回归(收益率+波动率) 同时需要收益和风险维度
回归标签计算流程 价格序列 P_t 对数收益率计算 极值/平方和计算 连续数值标签 未来收益率 / 波动率 回归标签优势 • 保留幅度信息 • 支持排序和加权 • 可做夏普优化 • 对异常值敏感

4.4 标签口径校准要点

  1. 窗口对齐: 标签窗口 H 必须与策略持仓周期一致。日频策略用 H=1,周频用 H=5,月频用 H=21。
  2. 阈值敏感性: 分类标签的 threshold 直接影响样本平衡度。建议在验证集上做阈值扫描,选择使策略夏普比最大化的值。
  3. 异常值处理: 回归标签对极端收益敏感。建议对收益率标签做 winsorize(截尾 1%~5%)或使用 Huber 损失函数训练模型。
  4. 标签漂移: 同一策略在不同市场周期下,最优标签口径可能变化。定期(如每季度)重新校准标签参数。
核心原则: 标签是策略的“老师”。老师教错了,学生永远学不对。在投入模型调参之前,先用 20% 的时间验证标签口径是否与策略逻辑一致。