Rebas Daily PERSONAL AI DAILY — 自动选题 · 核查 · 撰写 NO.099 — 2026-10-11
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深度因子模型,先学会修正残差

深层网络未必胜过浅层基准;这篇研究让它保留旧答案,只学习如何修正错误。

你请一位经验丰富的分析师给股票排序,又请新人接着改。最危险的做法,是让新人把前人的判断全部推倒重来;更稳妥的办法,是先保留原排序,只改那些有把握改对的地方。深度神经网络面临的正是这个问题:层数增加了,模型更复杂,却可能把浅层模型已经学到的有效信号一并破坏。

Dexin Peng 与 Xiaoyu Wang 在论文 Residual Learning in Empirical Asset Pricing 中提出,把残差学习引入实证资产定价。它不要求深层模型重新预测一切,而是保留浅层模型的结果,再让新增网络层专门寻找修正项。作者报告,这种设计构建的市值加权多空组合,样本外年化 Sharpe ratio 从浅层的 1.92 升至深层的 2.07;对应的普通深度前馈模型只有 0.89。

这组结果值得看,不只是因为 2.07 高于 1.92。更重要的问题是:深度本身究竟有没有价值,还是只会给金融数据增加过拟合空间?目前证据全部来自作者自己的论文及其实验,尚无独立复现。

深层模型为什么反而容易退步?

因子模型用价值、动量、规模等共同特征解释不同股票的收益差异,行业常拿它做收益预测、风险拆解和组合构建。神经网络可以在更多特征之间寻找非线性关系,但金融数据的信号弱、噪声大。网络越深,可调整的空间越大,也越容易记住历史里的偶然波动。

普通前馈网络会把信息逐层改写:上一层的输出经过一次新变换,才成为下一层的输入。理论上,深层模型可以表达浅层模型;实践中,直接叠层却不保证训练后仍能保留那个好用的浅层答案。论文引用的既有研究甚至发现,神经网络在较浅处达到性能峰值,继续增加前馈层并未带来相应的经济价值。

这也是样本外检验格外重要的原因。所谓样本外,就是拿训练时没见过的数据考试。训练集拟合得漂亮,只说明模型会做旧题;能否在未来月份继续排对股票,才更接近真实投资问题。

关键不是重学,而是修正

论文使用的残差块有两条路。一条是捷径路径,通过恒等映射把已有表示原样传下去;另一条是残差分支,只学习应该增加的修正。简化来看,每一层做的是:

hl+1=hl+Fl(hl)

其中,hl 是浅一层已经得到的信号,Fl(hl) 是新一层学到的调整。如果修正没有价值,模型可以让 Fl(hl) 接近零,退回原来的浅层结果。换句话说,浅层模型被嵌在深层模型里,而不是被它推倒。

作者还设计了更贴合资产定价任务的 ResNet+。当隐藏层宽度改变、旧表示不能直接原样传递时,模型使用投影路径衔接;在相同宽度的阶段内,再加入残差学习。为拆开“定制结构”和“残差机制”各自的作用,他们另建 NN+:整体结构相同,但把残差块换成普通前馈块。

论文设置了两组对照:ResNet 对 NN,以及作为主比较的 ResNet+ 对 NN+。同组模型使用相同数据、预处理、训练流程和组合评价方法,只改变是否采用残差学习。深度从 1 层逐步增加到 20 层,并预先划分为浅层、中层和深层规格,避免看完结果再挑最有利的模型。

它怎样判断股票排对了?

研究使用美国股票面板数据,覆盖 1963 年 1 月至 2023 年 12 月,约有 357 万条“股票—月份”观察,每月约 5,000 只股票。输入包括公司特征和宏观预测变量,所有变量至少滞后一个月,用来预测下一月超额收益。

模型从 1963—1986 年的数据开始训练,此后采用扩展窗口,每年重新拟合。最终样本外预测对应 1987 年 2 月至 2023 年 12 月。每种宽度和深度规格都用十个不同随机种子重复训练,再平均预测,降低一次幸运初始化左右结果的风险。

每个月末,作者按预测收益把股票分成十组。买入预测最高的一组,做空预测最低的一组,并按市值加权,下月根据新预测调仓。核心指标是 Sharpe ratio——用超额收益除以波动,粗略衡量每承担一单位风险得到多少回报。这里报告的是年化数值。

结果出现了清楚的分叉。ResNet+ 的 Sharpe ratio 从浅层 1.92、小幅升至中层 1.94,深层达到 2.07。NN+ 则从 1.84 降至 1.47,再降至 0.89。也就是说,深度本身没有自动送来收益:新增层采用什么更新方式,决定了它是在修正旧信号,还是逐层损坏旧信号。

逐个规格看,ResNet+ 只在 14 个浅层规格中的 4 个胜过 NN+;到了中层,它在 20 个规格中的 17 个领先;40 个深层规格则全部领先。较原始的一组对照也呈相似趋势:ResNet 的表现随深度大致稳定,NN 则单调走弱,部分较深规格甚至只输出常数,无法形成有效组合。

真正改善的是排序

这篇论文没有只盯着多空组合两端。作者检查了全部十组股票的实际收益,还比较了横截面中每一对股票的排序。所谓横截面,就是在同一个月里比较不同股票。

结果显示,各模型预测排名越高的组,实际收益总体也越高,说明浅层基准本来就有用。残差模型的优势主要出现在两端:它更能区分最值得买入和最不值得持有的股票。作者据此解释,深层残差网络先保存浅层模型已有的盈利排序,再通过较准确的修订改善排序,最后转化为更好的样本外组合表现。

论文还报告,ResNet+ 与 NN+ 的差距在剔除极大或极小市值股票后仍然明显,计入交易成本后仍能维持,并存在于多数 NBER 商业周期阶段。五因子 alpha、股票层面的预测指标和等权组合也呈现相近方向。不过,这些仍是同一研究内的稳健性结果,不等于外部验证。

为什么值得关注

这项工作的价值,在于它重新界定了“模型更深”这件事。层数不是独立的魔法变量。若每一层都全面改写已有表示,复杂度可能只会放大训练困难;若新增层以浅层答案为锚,只负责寻找增量信号,深度才可能变成经济价值的来源。

这也给其他神经网络资产定价模型留出了一条可操作的扩展路径:只要模型包含中间层,就可能加入残差学习继续加深。作者进一步提出,这种设计或许能让原生的“large asset pricing models”——直接在结构化金融面板数据上训练的大型资产定价模型——更可行。但这还是前景判断,不是已经完成的规模化成果。

局限与未知

  • 所有主要结论均来自同一篇论文。代码虽已公开,但材料没有提供第三方复现结果,不能把 2.07 对 1.92 的优势直接当作普遍规律。
  • 实验使用历史美国股票数据。即使作者做了市值筛选、交易成本和市场状态检验,结果能否延伸到其他市场、时期或真实资金规模,仍未得到材料支持。
  • 论文证明的是深层模型“有潜力”包含并改进浅层模型,不是深度必然带来更好表现。普通 NN+ 随深度恶化到 0.89,恰好说明架构与训练方式仍是关键。

供稿材料 SOURCES — 1

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