期货价格波动分析的弹性系统模型.doc

期货价格波动分析的弹性系统模型刘永新 , 宋学锋(中国矿业大学 ,江苏 徐州 221008 )摘 要 :有效市场理论是市场价格波动的基础理论 ,然而 ,其假设及分类的理想化 ,很难很好解释复杂的市场现象 ,为此 ,本文提出了趋于有效的假说 ,使其与现实复杂的实际市场吻合 。在此基础上 ,借鉴物理学的弹性系统模型 ,对影响价格因素细分 ,进而 构建价格波动的弹性系统模型 ,来更好地解释价格波动的特性和主要动力源泉 ,并为市场分析提供有效的思路 。关键词 :期货 ;趋于有效 ;价格波动 ;弹性系统 ;模型作者简介 : 刘永新 ( 1967 - ) ,男 ,中国矿业大学管理学院博士研究生 ,徐州师范大学讲师 ,主要从事经济与管理研究 ; 宋学锋( 1963 - ) ,男 ,中国矿业大学副校长 、博士生导师 。中图分类号 : F830. 9文献标识码 : A文章编号 : 1006 - 1096 ( 2006 ) 04 - 0151 - 04收稿日期 : 2006 - 04 - 15期货及证券价格波动的研究 ,一直是极具争议的论题 ,不同学科 ,从不同角度进行了大量探讨 , 行 为金融学 、复杂系统科学等对这一领域的研究 ,也不断取得成果 。近年 ,在复杂系统科学体系的理论基 础上 ,借鉴物理学研究方法 ,创建金融物理模型的研究日趋活跃 ,如阿瑟 (A rthu r) 1994 年提出了酒吧模 型 (B a r Mode l) 。在应用心理学研究方面 ,也取得一 系列成果 ,如 B a re ris, Sh le ife r和 V ishny在 1998 年建立投资者情绪模型 ( Sen tim en t Mode l)等 。这些理论 在复杂系统科学体系下 ,对包含异常现象的金融市场模型化研究进行了有益的尝试 。当今相关研究仍 是一个重要的世界难题 ,虽然未取得突破性成果 ,但这个研究方向 ,表现出光明的前景 。本文基于理论 研究和实践分析 ,尝试通过构建弹性系统模型 ,探索 解决期货市场复杂因素综合分析的问题 。其中 , P0 是价格出现概率最大的值 。由于是大量统计的结果 ,所以 ,可看作是有效市场的理论值 。 其分布特征和弹性系统模型中的线形谐振子的几率分布雷同 。从而预示着这种模拟有的良好前景 。图 2 所示 , y = x f ( x) ,根据积分的定义 , y代表0价格在 ( 0 , x)的出现概率的总和 ,也就是价格低于 x的概率总和 ,所以 , y代表价格在 x处 ,低于 x的可能 性 ,因此也是价格下跌的概率 ; 同样 , 1 - y代表价格分布在 x右边的概率的总和 ,代表价格在 x处 ,价格 大于 x的可能性 ,即是价格上涨的概率 。因此 ,相对于平衡价格 P0 ,价格越低 ,下跌的概率越低 ,价格越 高 ,下跌概率越大 。这一特性和弹性系统的离开平衡点的力的特性基本一致 ,因此弹性系统运动规律 是期货市场价格波动特性的良好参照系统 。一 、弹性系统模型的构建从统计分析的成果来看 ,主流观点认为 ,期货市场价格的分布 ,在供求关系没出现明显变化时 ,其基 本上符合对数正态分布 。其价格分布如图 1所示 。图 2 价格分布积分图如图 3 所示 是 常见 的经 典物 理 学弹 性系 统模型 ,质量为 m 的物体 M 在一支撑面上 ,其静摩擦系 数为 1 ,动摩擦系数为 2 ,通过弹性系数为 Ke 的弹 簧与可以移动的 A 连接 ,物体受合力为 Fi 的外力作用 。以这个物理模型为参照 ,对应的建立期货价 格波动 的动 力学 模型 。其支 持面 可 以看 作价 格 轴线 , M 看作是交易合约 , A 代表有效 市场 假设 条件 下 ,市场价格的决定要素 , Fi 是市场博弈力量的合图 1 价格分布示意图假设条件下的因素 A ,交易者的心理与行为影响归为惯性和阻碍 ,市场的博弈力量归为外力 ,随机扰动 纳入系统外部环境 。效融合 , 围绕市场有效性问题的争议则迎刃而 解 。趋于有效假说本质上充分考虑了有效市场假设条件 与真实市场的差距 ,使有效市场理论向符合真实市场状态迈进 。三 、有效市场因素 A 与弹性系数 Ke图 3对应图 1 所示模型 , A 代表理想的有效市场条件下的市场要素 ,即在不存在博弈 、惯性 (质量 ) 、阻 碍等因素 ,参与者得到的信息充分对称 ,分析判断准 确无误时 , M 和 A 同步同幅波动 ,即市场保持有效状态 。在弹性系统中 ,在实际复杂的状态下 ,不一定处 于均衡状态 ,这时 , A 对 M 通过 Ke 产生作用力 Fp , 其值为 Fp = Ke ( P - Pe ) = KeP,期中弹性系数 K与 市场有效性的程度密切相关 ,成熟市场有效性高 , K值大 ,发展中市场 K值小 。 P是合约交易价格 , Pe 是有效市场条件下的均衡价格 ,P是价格偏移均衡值 的量 。类似于经典物理的弹性系统 , M 的运动方向不一定和 Fp 方向一致 ,即市场价格的不一定是向均 衡价格的方向移动 ,这就使我们可以理解有时候市 场波动方向与继续偏离均衡点的现象 。这里 Ke 值是决定回归力量大小的重要参数 , Ke 值的大小主要 由市场有效性假设相关的因素决定 ,主要有 :(一 )投资者获得信息的能力投资者获得信息的能力取决于主观意向和外部 客观条件两个方面 。主观意向决定了投资者对某些信息的 偏好 及重 视程 度 。如 果投 资 者感 兴趣 并 重视 ,就会敏锐地搜寻相关信息 ,便可以快捷准确地把 握它 。而对不感兴趣的信息 ,则会视而不见 ,更谈不上准确理解 、把握了 。信息的充分性取决于取得信 息源的准确 、完整 ;传播渠道的便捷 、畅通 ; 以及取得信息的成本价值比 。信息获取受这些因素制约 , 形 成了信息壁垒 。壁垒的存在决定了信息的不充分 、 不对称 。所以 ,我们经常看到机构投资者具有信息优势 ,就是在于其克服壁垒的能力强 。在今天信息 丰富的环境中 ,过滤信息 、处理信息和分析信息的能力已成为稀有资源 。(二 )信息披露的规范程度信息披露是否规范 ,渠道是否畅通等明显影响 信息传播的时间 、范围和成本 。并进而影响市场的反应 ,使市场表现出有效性特征的复杂化 。(三 )投资者分析判断能力投资者判断各种信息对价格的影响并不是理想 统一的 。由于分析工具 、思考问题的方法及对信息的理解的差异 ,导致他们的判断是差异化的 , 因此 ,交易行为多元化 ,市场价格呈区间分布形态 。另外 ,二 、市场趋于有效假说对市场价格的分析 ,首先要明确市场有效性问题 。有效市场理论 ( EMH )经过近一个世纪的发展 , 成为各种投资理论关注的基础理论 。这一学说起源 于对证券价格变化规律的研究 。通过对证券价格时间序列的分析 ,结合“随机漫步 ”理论的运用 ,有效市 场理论得到了很大的发展 。 1970 年 ,美国著名财务 学家 Fam a提出了有效市场假说 ,并进而对过去的相 关研究成果作了系统的总结 ,提出了一个较为完整的理论 。几乎是从其产生之日起 ,有关的实证研究 、 支持的证据和质疑就一直是金融界的热点问题 。然而 ,有效市场理论也遇到理论与实证的挑战 。就有 效市场理论本身而言 , 首先 , 它的假设前提如此 严 格 ,不但要求完备的竞争市场 ,而且信息能够免费获 得 ,以至于有效市场理论在实际应用中会产生偏差 。其次 , Fam a是在理性预期的基础上给出有效性的定 义的 ,它要求投资者也必须具有理性预期 ,它与市场均衡模型是相互依赖的 。著名管理学家 、诺贝尔奖 获得者 赫伯特 西蒙 ( H e rbe rtA. Sim en ) 的决策 理论指出人是有限理性的决策人 ,对经济学的理性 人假说提出了挑战 。另外 ,对市场的层次划分 ,也很 难和现实的市场一一对应 。实证中 ,更有大量异常现象 ,使有效市场理论处于困境 。如 B anz的“规模 效应 ”, Lo 和 M acKinglay ( 1988 ) 发现股价并没有随机漫步 , D ebond t等发现股价对信息过敏反应 , 然后 进行调整 ,回到正常范围 。一批金融大师成功地连续获得超过市场平均收益率的事实 ,也与从有效市 场理论导出无法连续实现超过市场平均利润的结论相悖 。从这些对有效市场的质疑和挑战可以看出 ,有效市场只是理想的理性状态 ,和现实有明显的距 离 。这些问题的存在 ,限制了理论的直接应用 。有效市场理论不能有效解释市场现象 , 就有必要继续探索 。这里提出了市场趋于有效的假设 。趋 于有效是基于实际市场的复杂因素不能满足有效市场理论的假设条件 ,市场并非一直处于理想的有效 市场决定的均衡状态 , 而只是具有向理想均衡状态 回归的趋势 。只有在条件满足理想状态假说或者其 他外部力量相互抵消时 ,价格才会维持在理想均衡152媒体及市场的反应等都会影响投资者的应变行为 。如有些短期事件在媒体的渲染下 ,投资者心理反应 过度 ,夸大了短期影响 ,因而得出错误的结论 , 进而做出不恰当的反应 ,从而扭曲了市场 。另外 ,市场价值判断标准的变化 ,也会影响判断 结果 。例如 ,对期货价格与现货价格关系的判断 ; 在股票市场上 ,受宏观经济 、经济政策及技术变革等因 素影响 ,市场的投资理念 、投资热点经常变化 , 不同 的理念 ,就产生不同的价值标准 中国股市近十年就表现出这样特征 。由于判断标准多元化 , 而且经常变化 ,这样市场价格的波动中心跟随着移动 ,使 市场波动更加复杂 。响 ,市场行为显著地影响着个体行为 。相关的心理学理论 , 如 2002 年诺贝尔经济学奖得主 Kahnem an和 Tve rsky在 1979 年提出的前景理论 , 也佐证了这 样的心理过程 。这样的心理过程有利于维持已形成的趋势 ,使市场表现出惯性特征 。另一方面 ,市场的波动伴随着资金的重新配置 ,需要资金的推动 ,因此表现为阻碍市场价格的运动 。 市场通过流动性克服阻力 ,反映流动性的重要参数是换手率 ,即某一品种的交易量和它的市场总量的 比 。这种阻力如同模型中的摩擦力 ,又分为静摩擦和动摩擦 。一般在平衡状态时 ,打破这种平衡需要 的较高的换手率 ,即克服的阻力大 ,而价格运动中市 场 ,换手率相对低一些 ,克服的阻力小 , 这和摩擦力的特性恰好吻合 ,同时也表现出“质量 ”特性 。也与 期货市场关于成交量分析的理论是一致的 。市场的“惯性 ”和“质量 ”特性是多变的因素 ,是 模型中与物理学概念特性差异最大的变量 ,这里的“惯性 ”和“质量 ”不断变化 , 甚至会产生突变 , 而不 像物理学那样保持不变 。综合以上分析可知 , 惯性 E是由价格波动的速度 v,持续时间 t和市场规模 m等因素决定 ,简单表示为 E = f (m , v, t) .四 、市场惯性与运动阻碍如同物质具有惯性 (势能 ) 一样 ,期货市场价格的波动也具有惯性 ,技术分析法就是以对惯性的认 同为假设前提的 。惯性的存在主要来源心理因素和市场规模 。心理方面 ,主要是市场实际波动对心理的影响和心理强化作用引起的 。例如 ,在牛市中 ,投 资者买入合约赚钱的机会很大 ,买入赚钱了 ,使参与 者更积极 、大胆地买入 ,这样便形成了强化效应 。因此推动或者维持了市场的上涨趋势 。同样 , 在熊市 中 ,投资者因买入而亏损 ,促其减少买入 ,增加卖出 ,维持了下跌趋势 。平衡市中 ,市场操作总是没有成 绩 ,慢慢就失去操作的兴趣 , 市场成交量减少 , 便继续维持牛市 。可见惯性特征明显 。 为了进一步验证相关结论 , 我们与国内某期货公司进行为期三个月的调研研究 ,其中一个内容 ,就 是考察市场实际波动影响投资者 (经纪人和实际投资人 )交易策略的程度 。具体的做法是 ,在每日开盘 前 ,调查投资者根据当时的信息判断当天的走势 ,开盘一个小时后 , 开始记录投资者的实际交易 行 为 。 由于采集的是实际交易行为 ,所以真实反映了投资 者的真实看法 (如果仍采用调查法 ,投资者会受开盘前进行的调查的影响 ,数据可靠程度较低 ) 。据此 ,可以看出实际价格波动对其开盘前的价格趋势判断 的影响 。选择时间间隔短 ,目的是为了使除实际价格波动外的其他因素的影响尽可能少 ,另外剔除了在前一小时交易 过程 中有 影响 价 格信 息发 布的 样 本 ,这样保证了影响交易决策的因素主要来源于开盘一个小时交易价格的实际波动 。通过对近千个有 效样本数据进行统计分析 ,其结果是 : 开盘前的判断和开盘后一小时价格波动方向一致的投资者 ,其交 易行为和开盘前的判断不一致的比例仅为 9. 3 % ;而开盘前的判断和开盘后一小时实际走势不一致的投 资者 ,其交易行为和开盘前的判断不一致的达 37.五 、博弈的外力期货交易的博弈特征十分明显 ,市场参与者 ,特别是机构参与者 ,以资金和人才做后盾 ,利用信息的 不对称 ,交易规则的缺陷 ,实力的相对优势等有利地位 ,对价格进行操纵 ,以实现最终赢利的目的 。期货市场出现最多的操纵行为发生在交割期比较近的合 约 ,从模型可以看出 ,操纵市场 ,要克服值为 KeP的回归均衡的力 ,时间越长 ,其积聚的回归能量越大 ,因此选择离结算时间比较近的交易合约作为博弈的 对象易于成功 。因此 ,在期货历史上 ,典型的是在邻近交割期的“多逼空 ”模式 。另外 ,在邻近交割期 ,多头融资较易 ,而空头由于时限 , 组织仓单而较难 , 对 多头来说是居“险地 ”之地利 ,因此 ,这样的博弈若无 外界的干预 ,在持仓量大的时候 ,多头很容易取胜 。 中国期货史上 ,在绿豆 、红小豆等小品种上 , 上演了大量的这样的博弈行为 。前文提到的 LM E1221 交割的铜合约 ,进入 12 月份 ,其价格主要取决于博弈 的结果 ,国储局的策略是通过拍卖现货影响价格 ,而国际基金则努力营造“多逼空 ”的态势 ,显然国际基 金的操作更直接有效 ,国储局在博弈中处于劣势 。从交易所都有对违规操纵行为的处罚也证明了 博弈的客观存在 。除了被处罚的严重操纵外 , 大量存在的操纵是隐蔽的或轻度的 。所以 , 参与者的博 弈行为 ,也是影响价格波动的一个因素 ,特别是大额153孙子兵法 的地形篇 ,便可以有效把握交易环境 ,指导博弈策略 。期货博弈的量化分析是发展的趋势 ,对博弈分析的量化方法在参考文献中的文章中 , 已 有研究 ,这里就不深入探讨 。靠性差的困局 ,也映射出这些理论分歧的根源 。以此模型为基础 ,可以成功解释大量令人困惑的市场 的现象 ,较好地反映了市场的全貌 。模型看起来比较复杂 ,然而实际应用时 ,可以抓住主要矛盾进行模型简化 。例如 ,基于中长期分析 ,主要考虑价格偏离 均衡的程度 ,这就是沃沦 巴菲特的风格 ; 而短期交 易 ,重点抓住市场的非均衡状态而进行中短期博弈 ,即博弈力量 ,而这就是乔治 索罗斯的所长 。虽然 定量分析仍是学科难题 ,模型很难完美 ,但无论对理论研究还是实践应用 ,都是有益的尝试 。六 、结论综合以上分析 ,期货市场价格波动弹性系统模型可以用价格波动特性为包括预期幅度 , 波动趋 势 ,波动周期 等的函数 Tp () , Tp () , Tp ()描述 ,参照弹性系统动力学原理和期货运行规律 ,其函数可以描述为潘 圆 , 国 际 基 金 为 何 一 再 围 剿 中 国 , 中 国 青 年 报 ,2005 年 12 月 1 日 。Tp () = f ( Fi , Ke ,2 , E,)Tp () = f ( Fi ,P, Ke ,1 ,2 , E,) Tp () = f ( Fi , Ke ,1 ,2 , E,)( 1 )( 2 ) ( 3 )参考文献 : 1 N ico laa s Groenewo ld, Sam H ak Kan Tang, Yan ru i W u, The effic iency of the Ch ine se stockm a rke t and the ro le of the bank s J . Jou rna l of A sian Econom ic s, 2003, ( 14) . 2 B a rbe ris, N. M. H uang, and J. san to s, P ro sp ec t the o ry and a sse t p rice s J . Q ua rte rly Jou rna l of Econom ic s, 2001. 3 Kahnm an, D. and A. Tve rsky, P ro sp ec t the o ry: A nana ly sis of dec ision unde r risk M . Econom e trica, 1979. 4 姚传江 , 王凤海. 中国农产 品 期 货 市 场 效 率 实 证 分 析 :1998 - 2002 J . 财经问题研究 , 2005 , ( 1) . 5 叶岑 ,谈毅. 期货市场多逼空行为的经济学分析 J . 预 测 2001, ( 2) . 6 刘永新. 对策分析法量化模型在期货价格分析中的应用 J . 经济师 , 2004, ( 4) .其中 , Fi 代表博弈等外力合力 ,P 代表市场偏离有效市场条件下的均衡价格的多少 , Ke 是反映 市场有效性的变量 ,1 ,2 表示市场克服价格波动的阻力系数 , E表示市场的惯性力量 E = f (m , v, t) ,表示随机扰动 。其相互作用关系特性可以用弹性系 统模型模拟 ,对价格推动力的大小 ,价格波动方向和几率分布和弹性系统中的线性谐振子中对应参数规律雷同 ,因此可以在弹性系统的架构中把握各变量 对市场的影响 。本模型对有效市场理论进行了延伸 , 因此可以满足复杂市场分析的需要 。通过弹性系统模型 , 把 复杂的因素有机地融合到模型中 ,使其作用与特点明确 。利用本模型进行引导市场分析 , 可以避免分 析问题的片面性 ,而这正是这一领域分析常见的错(编校 :少卿 )An E la stic Sy stem M ode l for the Ana ly s is of Fu ture s Pr ice F luc tua t ionL IU Yong - xin, SON G Xue - feng( C h ina U n iversity