本文關(guān)鍵詞：復(fù)雜金融系統(tǒng)中含不對(duì)稱和多層次相互作用的代理人模型　出處：《浙江大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：金融市場(chǎng)是含有多體相互作用的復(fù)雜系統(tǒng)。由于其和傳統(tǒng)物理系統(tǒng)的相似性,越來(lái)越多的物理學(xué)家致力于研究它的性質(zhì)。在金融市場(chǎng)不斷發(fā)展的過(guò)程中,大量的歷史市場(chǎng)數(shù)據(jù)積累起來(lái),這些數(shù)據(jù)給通過(guò)物理學(xué)特別是統(tǒng)計(jì)物理學(xué)的理論方法來(lái)研究金融市場(chǎng)提供了可能,從而促成了金融物理學(xué)的誕生。和傳統(tǒng)的金融學(xué)不同,金融物理學(xué)更注重時(shí)空關(guān)聯(lián)、多體相互作用和微觀產(chǎn)生機(jī)制等方面的研究。經(jīng)過(guò)二十年左右的發(fā)展,物理學(xué)家對(duì)金融市場(chǎng)進(jìn)行了大量的分析,并取得了很多成果。金融系統(tǒng)中最基礎(chǔ)的性質(zhì)是價(jià)格收益率呈現(xiàn)出尖峰胖尾分布。從物理學(xué)家的觀點(diǎn)來(lái)看,系統(tǒng)中的動(dòng)力學(xué)行為和社團(tuán)結(jié)構(gòu)可以分別用時(shí)間和空間關(guān)聯(lián)函數(shù)來(lái)描述。價(jià)格波動(dòng)率在時(shí)間尺度上存在長(zhǎng)程自關(guān)聯(lián),即“波動(dòng)率聚集”。此外,收益率波動(dòng)率關(guān)聯(lián)和板塊結(jié)構(gòu)分別是人們較為關(guān)注的時(shí)間和空間關(guān)聯(lián)。本論文主要關(guān)注投資者之間的相互作用,第2、3和4章為本文的主體原創(chuàng)內(nèi)容。本論文的創(chuàng)新點(diǎn)：一、基于代理人模型和投資者的真實(shí)行為,我們分別引入了獨(dú)特的不對(duì)稱和多層次相互作用進(jìn)行研究,揭示了收益率波動(dòng)率關(guān)聯(lián)和板塊結(jié)構(gòu)的微觀起源。二、在研究這兩個(gè)性質(zhì)的模型中,我們提出了有效的方法從歷史市場(chǎng)數(shù)據(jù)中計(jì)算出模型的核心參數(shù),而不是人為的設(shè)定。這一點(diǎn)除了增強(qiáng)模型的可靠性以外,同時(shí)也賦予參數(shù)物理含義,使得參數(shù)可以脫離模型來(lái)描述相應(yīng)的性質(zhì)。模型的其他參數(shù)也是從經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)中計(jì)算或者估算得到。三、從宏觀和微觀層面探索了時(shí)間非局域的波動(dòng)率收益率關(guān)聯(lián)的產(chǎn)生機(jī)制。第1章,我們簡(jiǎn)單介紹了金融物理學(xué)的起源和發(fā)展,著重介紹了金融物理學(xué)積累的一些成果,主要包括金融系統(tǒng)中的時(shí)空關(guān)聯(lián)和一些微觀模型。接著,我們闡述了本論文的研究動(dòng)機(jī)和研究?jī)?nèi)容。第2章,我們關(guān)注股票市場(chǎng)中的收益率波動(dòng)率關(guān)聯(lián),即過(guò)去的收益率和未來(lái)的波動(dòng)率之間的關(guān)聯(lián)。如果它為負(fù),就是杠桿效應(yīng)；如果為正,則是反杠桿效應(yīng)。這兩個(gè)效應(yīng)對(duì)理解價(jià)格的動(dòng)力學(xué)行為很重要,然而人們還不清楚它們的微觀起源是什么�；谡鎸�(shí)市場(chǎng)中投資者的個(gè)體和群體行為,我們構(gòu)造了一個(gè)代理人模型來(lái)研究收益率波動(dòng)率關(guān)聯(lián)。在模型中,代理人之間存在相互作用并在交易時(shí)聚集成群。特別的是,我們引入了兩個(gè)獨(dú)特的不對(duì)稱相互作用機(jī)制,即投資者在牛市和熊市的不對(duì)稱交易行為和不對(duì)稱羊群效應(yīng)。接著,我們提出了方法來(lái)有效的從歷史市場(chǎng)數(shù)據(jù)中計(jì)算出模型的核心參數(shù)。對(duì)于全世界有代表性的6支股票指數(shù),模型產(chǎn)生的杠桿或反杠桿效應(yīng)和經(jīng)驗(yàn)結(jié)果在幅度和持續(xù)時(shí)間上都是一致的。模型同時(shí)也能模擬其他性質(zhì),例如波動(dòng)率聚集和收益率的胖尾分布。通過(guò)進(jìn)一步的分析,我們發(fā)現(xiàn)對(duì)于杠桿和反杠桿效應(yīng),投資者的不對(duì)稱交易行為和不對(duì)稱羊群效應(yīng)都是其微觀起源。第3章,我們主要關(guān)注股票市場(chǎng)中的板塊結(jié)構(gòu),它是重要的空間關(guān)聯(lián),但是人們尚未理解它的微觀起源。我們構(gòu)造了一個(gè)含有多層次相互作用——多層羊群效應(yīng)的代理人模型來(lái)把板塊結(jié)構(gòu)和波動(dòng)率聚集結(jié)合起來(lái)研究。代理人根據(jù)過(guò)去一段時(shí)間的市場(chǎng)表現(xiàn)進(jìn)行交易,并在交易過(guò)程中結(jié)群。他們的羊群效應(yīng)由股票層面、板塊層面和市場(chǎng)層面的羊群效應(yīng)組成。接著,我們提出了有效的方法從歷史市場(chǎng)數(shù)據(jù)中計(jì)算出模型的核心參數(shù)。對(duì)于紐約股票市場(chǎng)和香港股票市場(chǎng),模型模擬產(chǎn)生板塊結(jié)構(gòu)和波動(dòng)率自關(guān)聯(lián),還有交叉關(guān)聯(lián)矩陣的本征值分布。這些性質(zhì)都和真實(shí)市場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)結(jié)果相一致。我們的模型定量的展示了多層羊群效應(yīng)是板塊結(jié)構(gòu)的微觀起源,并且給微觀層面的金融系統(tǒng)時(shí)空相互作用提供了新的視角。第4章,我們關(guān)注非常高階的時(shí)間關(guān)聯(lián),即時(shí)間非局域的波動(dòng)率收益率關(guān)聯(lián)。它尤為重要,因?yàn)榫钟虻牟▌?dòng)率收益率關(guān)聯(lián)為零。為了探究這個(gè)關(guān)聯(lián)的產(chǎn)生機(jī)制,我們分別構(gòu)造了一個(gè)宏觀和微觀層面的模型。首先,我們建立了一個(gè)含有短期和長(zhǎng)期波動(dòng)率耦合相互作用的宏觀模型,模擬結(jié)果可以再現(xiàn)時(shí)間非局域的波動(dòng)率收益率關(guān)聯(lián)。進(jìn)一步,為了理解這個(gè)關(guān)聯(lián)的微觀起源,我們構(gòu)造了一個(gè)代理人模型,并引入了一個(gè)獨(dú)特的相互作用機(jī)制——投資者在波動(dòng)和平穩(wěn)市場(chǎng)中不對(duì)稱的交易偏好。模擬結(jié)果與經(jīng)驗(yàn)結(jié)果相吻合,說(shuō)明時(shí)間非局域的波動(dòng)率收益率關(guān)聯(lián)起源于波動(dòng)和平穩(wěn)市場(chǎng)中不對(duì)稱的交易偏好。第5章,我們對(duì)前文的工作進(jìn)行了總結(jié),并對(duì)未來(lái)的研究做了展望。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：F830.9;F224

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本文編號(hào)：1308241