人工股票市場建模與實驗方法及混沌控制研究.pdf

1、金融市場本質(zhì)上是一個開放型的復雜系統(tǒng)，這個觀點已經(jīng)被大多數(shù)學者所接受。混沌理論是三大復雜性理論之一，甚至在圣塔菲研究所成立的時候，混沌理論已經(jīng)等同于復雜性理論。雖然很多學者認識到基于經(jīng)典金融學理論的方法對于解決金融市場上的各種復雜性問題存在很大的局限性，這些方法大都是以還原論和整體論為指導的，采用從上至下的方式，通過演繹推理建立模型。他們嘗試著通過分析這類模型去解釋金融市場產(chǎn)生混沌現(xiàn)象的原因，但大都由于這些方法忽視了金融市場要素之間的聯(lián)

2、系和各個要素的演化過程，因此無法揭示金融市場混沌動力學特征產(chǎn)生背后的本質(zhì)規(guī)律，無論是政府的監(jiān)管層，還是投資者，都很難從這些研究結論上獲得可操作性和有價值的啟示。 金融市場與生物系統(tǒng)都是復雜適應性系統(tǒng)，交易者作為市場上的主體，他們?yōu)榱吮苊獗皇袌鎏蕴?，需要不斷學習，適應市場的變化；而金融市場作為一個復雜的整體，它功能取決于它的各個組成部分之間的相互作用。隨著計算機技術的飛速發(fā)展，對整個金融市場進行仿真成為可能。這樣的人工金融市場可以

3、為本文展現(xiàn)金融市場豐富的混沌動力學特征，這些特征是金融市場各個組成部分相互作用而“涌現(xiàn)”出來的；同時它還可以描述交易者學習進化的過程。人工股票市場中包括能實現(xiàn)其各種功能所必需的參數(shù)，這些參數(shù)是相互聯(lián)系的。這樣在人工股票市場中，就有可能研究金融市場“涌現(xiàn)”出的混沌動力學特征的形成機理，找出導致混沌現(xiàn)象發(fā)生的某些關鍵因素。這種計算實驗金融學將為金融市場的研究人員和風險管理人員提供一個有價值的理論支撐和切實可行的方法。本文就是從系統(tǒng)科學的復雜

4、適應理論出發(fā)，從下而上的通過歸納的途徑建立中國金融市場的計算機模型，在仿真的基礎上，利用實驗的方法，對中國金融市場的混沌動力學特征及其內(nèi)在的本質(zhì)規(guī)律展開研究的，并提出相應的混沌控制措施。 首先，介紹了計算金融學和混沌理論，并分析了傳統(tǒng)建模方法和混沌控制方法的缺陷。本文分析了復雜適應理論、基于智能的人工股票市場方法和基于人工股票市場的混沌控制方法。并以傳統(tǒng)的金融混沌模型——Duffing—Holms模型為例，指出了數(shù)學混沌模型和控

5、制方法在金融市場上運用的局限性。此外，本文還發(fā)現(xiàn)了Duffing—Holms模型的一個序參量—外力頻率參數(shù)，給出了它的周期解的存在性條件。 然后，對中國股票市場的混沌動力學特征進行了全面地考察。本文通過相關維檢驗、李雅普諾夫指數(shù)檢驗、BDS檢驗和返回臨近(CR)檢驗對中國股票市場的混沌特征進行了分析，獲得中國股票市場是混沌的有力證據(jù)。這是本文下面尋找中國股票市場產(chǎn)生混沌動力學特征的內(nèi)部因素的前提。 接著，構建了具有中國特

6、色的人工股票市場。本文根據(jù)中國股票市場在交易者的類型、價格產(chǎn)生機制、股票派息率和市場政策方面的特色，建立了計算機模型，結合遺傳算法，對中國股票市場進行仿真，得到了人工金融市場的價格時間序列和收益率時間序列。 在此基礎上，檢驗了人工股票市場上的混沌動力學特征，發(fā)現(xiàn)人工股票市場具有和中國股票市場相似的動力學特征。緊接著本文通過對人工股票市場反復實驗，對導致股票市場產(chǎn)生混沌現(xiàn)象的關鍵因素進行分析研究，發(fā)現(xiàn)政策因子、噪聲交易者、交易者學

7、習進化速度、交易者預測規(guī)則集中預測規(guī)則的數(shù)目和股票市場的流通量是股票市場的序參量，它們的變化會導致市場涌現(xiàn)的動力學特征的改變，并給出了相應的混沌控制建議。 最后，在封閉的和開放人工股票市場中，發(fā)現(xiàn)了股票市場所涌現(xiàn)出價格序列不同的演化趨勢，以及不同類型交易者擁有的財富的演化路徑。在這一部分，本文挖掘出了決定交易者財富多少的關鍵因素。此外，本文的研究還表明在實行雙向拍賣制度的股票市場上，股利不能傳遞上市公司的信息。這些結論為交易者獲