Yang, Fang, Zhang & Zhou (2025) — An Efficient Deep Learning Model Based on LOB

一句话:A 股上 OFI 特征显著优于原始 LOB(149 个测试集复现了 Nasdaq 的结论);提出利用买卖两侧对称性的孪生架构;A 股架构与 Nasdaq 不同——组合架构反而变差,Transformer 失败。

完整引用: Yang, J., Fang, R., Zhang, M., & Zhou, J. (2025). An Efficient deep learning model to Predict Stock Price Movement Based on Limit Order Book. arXiv:2505.22678(2025-05)。PDF 30 页。

机构: 中科院声学研究所(Institute of Acoustics, CAS)+ 中国科学院大学。

数据: 14 只军工板块 A 股股票,2021-01-06 至 2021-05-13(约 4 个月)。A 股 LOB 为每 3 秒一次十档 Level-2,每天 4,500–5,000 tick。

实验规模: 5 个模型 × 2 种输入(LOB / OFI)= 20 个组合,在 149 个测试集上评估。

四条核心结论

1. OFI 特征显著优于原始 LOB(A 股复现成功)

149 个测试集上,除 MLP 外,OFI 在各种预测期与测试集上都显著优于 LOB。

与 Nasdaq 一致:Kolm 等在 115 只 Nasdaq 股票上发现"订单流训练的模型显著优于订单簿训练的"。

MLP 例外:MLP 在 A 股上明显不如其他基线,可能不适合直接用于 A 股。

2. A 股架构与 Nasdaq 不同(本文最值得注意的发现)

架构 Nasdaq A 股
LSTM(纯) 基线 优于组合架构
MLP-LSTM 有改进 不如 LSTM,用 OFI 时恶化
CNN-LSTM 最强基线 不如 LSTM

论文的解释:A 股 LOB 每 3 秒更新(Nasdaq 毫秒级),因此喂入 LSTM 前做预处理不再带来收益。

3. Transformer 失败

因果与非因果 Transformer 都表现很差。两条原因:

  1. 数据量不足(4 个月 14 只股票无法支撑 Transformer 训练)
  2. Transformer 通常要求输入离散化(tokenization / patchify),不适合 LOB 的连续动态特性

4. Siamese 架构有效

利用 LOB 买卖两侧的固有对称性——两侧分开过同一模块、共享参数。这样保证对两侧处理一致、减少参数与计算量、更有效利用数据。

除 LSTM-MHA 在 LOB 特征下外,Siamese 在多数情形优于基线。 总体在超过 75% 的情形下改进了强基线。

一个精细的定量结论:OFI 优势如何随预测期变化

用 LOB 与 OFI 的 MAE / R^2 互为回归:

指标 截距 斜率 含义
MAE 接近 0(MLP 除外) 小于 1 且不变 OFI 在各种数据难度上都更好,且几乎不受预测期影响
R^2 显著大于 0(MLP 除外) h{=}10 时 >1,随预测期增大而减小 短预测期在难数据上优势更大;长预测期在简单数据上优势更大

方法细节:标签截断

价格变动多数是 0.01 元渐进变化,但偶有跳价。论文把目标绝对值截断在 1 元(实际涨 1.5 元则标签设为 1 元),理由是让模型聚焦正常价格变动、降低罕见大跳的影响。

在本 wiki 的位置

与本 wiki 其他页面的一致性

"OFI 优于原始 LOB"在四条证据上方向一致:

市场 口径 来源
Nasdaq 订单流训练 vs 订单簿训练 Kolm 等(本文引用)
A 股 149 个测试集 本文
Nasdaq(TAQ) 预测口径下成交侧更优 Ait-Sahalia Fan Xue Zhou 2022 High-Frequency Predictability
A 股 十分组多空 TI 1.71 > OFI 1.36 concepts/microstructure/订单流分解 (Order Flow Decomposition)

本 wiki 认为这是本批次最一致的实证共识。

四个待验证

  1. 14 只军工股是有偏样本——同质性高,OFI 优势可能来自板块特性。需全市场复现。
  2. 4 个月数据是否足够——论文自己指出这是 Transformer 失败的候选原因之一。
  3. 3 秒 LOB 能否改进以提升预测——若有更细的逐笔委托,结论是否改变?
  4. p_T 指标能否用于本文模型——本文只报 MAE 与 R^2,未报可交易性评估。