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股指期货是一种重要的金融衍生品，其主要功能是价格发现和规避股票市场风险。自2010年我国首个股指期货产品——沪深300股指期货上市以来，我国股指期货市场正处于快速发展期。由于股指期货市场与其股票现货市场关系紧密，再加上期货的杠杆化交易原理，股指期货市场的边际风险通过风险传导机制可能引起现货市场的风险。与此同时，随着交易技术的迅速发展，资本市场已开始呈现程序化交易与高频交易的趋势，这对我国股指期货市场的风险管理和预警提出了新的挑战。由于股指期货自身的杠杆特性、跨市场关联特性、高频交易等因素，极大增加了其风险爆发的影响力和监控难度。目前，针对我国股指期货市场内高频交易对市场风险影响的研究还比较匮乏，尚未开展系统性的研究工作。本论文从我国股指期货市场的实际情况出发，深入研究了市场中的高频交易行为模式与识别方法，深入剖析了高频交易与市场波动性、市场流动性风险之间的关系，针对性地提出了高频交易背景下的市场风险预警方法，为加强市场风险管控、发挥高频交易对市场的正面作用、积极引导股指期货市场健康发展等提供理论和方法指导。
首先，基于真实委托交易数据，实证分析了我国股指期货市场内高频交易者的交易行为模式，对比研究了不同交易规则下高频交易者的行为模式异同，提出了基于共聚类的我国股指期货市场高频交易识别方法。相比于以往基于人工定义固定阈值规则的识别方法，本文的方法具有良好的适应性和准确性。具体而言，本文利用500毫秒级交易数据进行实证实验，分析了我国股指期货市场内高频交易者在报撤单时延及次数等方面的关键特征；针对固定阈值规则进行高频交易识别的局限性，本文采用共聚类的无监督机器学习算法对股指期货市场中的投资者行为进行分析，实验结果表明，该方法可有效识别不同交易角色的不同行为模式，并能过滤瞬时模式对行为模式识别的影响，因此在不同的市场条件下具有更好的适用性，便于监管机构对高频交易行为的识别与监管。
其次，基于分钟级高频交易数据，深入剖析了高频交易与我国股指期货市场波动性的关系。相比以往关于市场波动性的研究工作，本文研究了不同监管政策和不同市场行情下高频交易与我国股指期货市场波动性之间的关系。具体而言，本文基于日内波动性度量指标分析了我国股指期货受限前后波动率的日内特征变化，采用向量自回归VAR模型论证了高频交易活跃度和市场波动之间的正相关关系。并引入GARCH类模型对市场收益率波动进行了建模。实验结果表明，股指期货受限导致高频交易减少后，市场受旧信息的影响大于新信息的影响，市场波动总体表现为长记忆性和持久性，市场发生异常波动的情况有所增加。
再次，基于分钟级高频交易数据，深入研究了不同市场条件下高频交易对我国股指期货市场流动性及流动性风险的影响。相比以往研究工作，本文进一步揭示了高频交易者对中国市场流动性的偏好，以及高频交易与市场流动性风险的关系。具体而言，本文通过定义高频交易代理指标，采用向量自回归(VAR)模型研究算法交易代理变量(AT)与买卖价差之间的关联，得到了高频交易分别与更小的买卖价差、有效价差、更大的实现价差、更少的逆向选择相关的结论，这意味着高频交易者会选择在交易成本更低、信息不对称程度更低的情况下战略性地进入市场。本文选取LVaR指标来度量流动性风险，发现了高频交易与流动性风险的负相关关系；在股指期货受限后，市场外生流动性风险在总体流动性风险中的平均占比从受限前的4%上升到了16.9%。基于这一结论，论文还对极端行情走势下高频交易对流动性风险的影响进行了进一步分析，发现高频交易虽然会抬高整体风险水平，但并不会额外提高流动性风险的结论。
最后，基于分钟级和Tick级高频交易数据，深入研究了高频交易背景下的股指期货市场风险预警方法。相比传统对买卖双方等交易篮子进行计算的VPIN指标，本文对预警指标计算方式进行了改进，使得该方法更加适用于在高频交易环境下市场风险预警。具体而言，本文阐述了原始VPIN指标及其改进后的计算过程，并通过详尽地对比实验和实证分析证明了本文改进后VPIN指标的有效性，比传统方法更加准确地预警市场波动，并能在高频交易更加活跃的时间段取得良好的行情异常波动预警效果。此外，本文还对改进后的预警指标与市场波动性、市场流动性风险的关联关系进行了讨论，实证表明：当市场波动加剧、流动性风险攀升时，预警指标能够迅速做出反应；当市场处于极端走势情况时，本文方法仍可有效预警，但预警触发的频率明显要高于非极端走势情况。
本文研究结果表明，高频交易是一种中性的工具，对市场流动性起到积极的促进作用，但高频交易活跃度的增加也会增大市场波动率，从而增加市场的不确定性；同时，高频交易行为可通过技术手段进行识别，市场风险能在一定程度上进行预警。由此来看，为了我国股指期货市场的长期健康稳定发展，建议监管部门一方面允许高频交易的存在，适当放宽高频交易的限制，另一方面又需要制定更为科学、准确的高频交易判断标准，建立完善的高频交易监测系统和预警机制，提升防范发生市场异常波动的监控能力，守住不发生系统性金融风险的底线。
本文围绕我国股指期货市场中的高频交易行为模式、高频交易对市场风险的影响及风险预警进行了深入研究，取得了阶段性的研究成果。但由于我国股指期货产品推出较晚，市场正在处于快速发展阶段，高频交易也日趋复杂化；另外股指期货与现货市场的高度相关性，因此本文的研究还存在一些不足之处。在未来的研究工作中，需要研究跨市场的高频交易者行为模式及跨市场的风险传递机制，为我国股指期货产品和金融衍生品市场的健康有序发展提供进一步的理论和方法指导。
首先，基于真实委托交易数据，实证分析了我国股指期货市场内高频交易者的交易行为模式，对比研究了不同交易规则下高频交易者的行为模式异同，提出了基于共聚类的我国股指期货市场高频交易识别方法。相比于以往基于人工定义固定阈值规则的识别方法，本文的方法具有良好的适应性和准确性。具体而言，本文利用500毫秒级交易数据进行实证实验，分析了我国股指期货市场内高频交易者在报撤单时延及次数等方面的关键特征；针对固定阈值规则进行高频交易识别的局限性，本文采用共聚类的无监督机器学习算法对股指期货市场中的投资者行为进行分析，实验结果表明，该方法可有效识别不同交易角色的不同行为模式，并能过滤瞬时模式对行为模式识别的影响，因此在不同的市场条件下具有更好的适用性，便于监管机构对高频交易行为的识别与监管。
其次，基于分钟级高频交易数据，深入剖析了高频交易与我国股指期货市场波动性的关系。相比以往关于市场波动性的研究工作，本文研究了不同监管政策和不同市场行情下高频交易与我国股指期货市场波动性之间的关系。具体而言，本文基于日内波动性度量指标分析了我国股指期货受限前后波动率的日内特征变化，采用向量自回归VAR模型论证了高频交易活跃度和市场波动之间的正相关关系。并引入GARCH类模型对市场收益率波动进行了建模。实验结果表明，股指期货受限导致高频交易减少后，市场受旧信息的影响大于新信息的影响，市场波动总体表现为长记忆性和持久性，市场发生异常波动的情况有所增加。
再次，基于分钟级高频交易数据，深入研究了不同市场条件下高频交易对我国股指期货市场流动性及流动性风险的影响。相比以往研究工作，本文进一步揭示了高频交易者对中国市场流动性的偏好，以及高频交易与市场流动性风险的关系。具体而言，本文通过定义高频交易代理指标，采用向量自回归(VAR)模型研究算法交易代理变量(AT)与买卖价差之间的关联，得到了高频交易分别与更小的买卖价差、有效价差、更大的实现价差、更少的逆向选择相关的结论，这意味着高频交易者会选择在交易成本更低、信息不对称程度更低的情况下战略性地进入市场。本文选取LVaR指标来度量流动性风险，发现了高频交易与流动性风险的负相关关系；在股指期货受限后，市场外生流动性风险在总体流动性风险中的平均占比从受限前的4%上升到了16.9%。基于这一结论，论文还对极端行情走势下高频交易对流动性风险的影响进行了进一步分析，发现高频交易虽然会抬高整体风险水平，但并不会额外提高流动性风险的结论。
最后，基于分钟级和Tick级高频交易数据，深入研究了高频交易背景下的股指期货市场风险预警方法。相比传统对买卖双方等交易篮子进行计算的VPIN指标，本文对预警指标计算方式进行了改进，使得该方法更加适用于在高频交易环境下市场风险预警。具体而言，本文阐述了原始VPIN指标及其改进后的计算过程，并通过详尽地对比实验和实证分析证明了本文改进后VPIN指标的有效性，比传统方法更加准确地预警市场波动，并能在高频交易更加活跃的时间段取得良好的行情异常波动预警效果。此外，本文还对改进后的预警指标与市场波动性、市场流动性风险的关联关系进行了讨论，实证表明：当市场波动加剧、流动性风险攀升时，预警指标能够迅速做出反应；当市场处于极端走势情况时，本文方法仍可有效预警，但预警触发的频率明显要高于非极端走势情况。
本文研究结果表明，高频交易是一种中性的工具，对市场流动性起到积极的促进作用，但高频交易活跃度的增加也会增大市场波动率，从而增加市场的不确定性；同时，高频交易行为可通过技术手段进行识别，市场风险能在一定程度上进行预警。由此来看，为了我国股指期货市场的长期健康稳定发展，建议监管部门一方面允许高频交易的存在，适当放宽高频交易的限制，另一方面又需要制定更为科学、准确的高频交易判断标准，建立完善的高频交易监测系统和预警机制，提升防范发生市场异常波动的监控能力，守住不发生系统性金融风险的底线。
本文围绕我国股指期货市场中的高频交易行为模式、高频交易对市场风险的影响及风险预警进行了深入研究，取得了阶段性的研究成果。但由于我国股指期货产品推出较晚，市场正在处于快速发展阶段，高频交易也日趋复杂化；另外股指期货与现货市场的高度相关性，因此本文的研究还存在一些不足之处。在未来的研究工作中，需要研究跨市场的高频交易者行为模式及跨市场的风险传递机制，为我国股指期货产品和金融衍生品市场的健康有序发展提供进一步的理论和方法指导。