人工股票市場(chǎng)建模與實(shí)驗(yàn)方法及混沌控制研究.pdf

1、金融市場(chǎng)本質(zhì)上是一個(gè)開(kāi)放型的復(fù)雜系統(tǒng)，這個(gè)觀點(diǎn)已經(jīng)被大多數(shù)學(xué)者所接受?；煦缋碚撌侨髲?fù)雜性理論之一，甚至在圣塔菲研究所成立的時(shí)候，混沌理論已經(jīng)等同于復(fù)雜性理論。雖然很多學(xué)者認(rèn)識(shí)到基于經(jīng)典金融學(xué)理論的方法對(duì)于解決金融市場(chǎng)上的各種復(fù)雜性問(wèn)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(dǎo)的，采用從上至下的方式，通過(guò)演繹推理建立模型。他們嘗試著通過(guò)分析這類模型去解釋金融市場(chǎng)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(chǎng)要素之間的聯(lián)

2、系和各個(gè)要素的演化過(guò)程，因此無(wú)法揭示金融市場(chǎng)混沌動(dòng)力學(xué)特征產(chǎn)生背后的本質(zhì)規(guī)律，無(wú)論是政府的監(jiān)管層，還是投資者，都很難從這些研究結(jié)論上獲得可操作性和有價(jià)值的啟示。 金融市場(chǎng)與生物系統(tǒng)都是復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)，交易者作為市場(chǎng)上的主體，他們?yōu)榱吮苊獗皇袌?chǎng)淘汰，需要不斷學(xué)習(xí)，適應(yīng)市場(chǎng)的變化；而金融市場(chǎng)作為一個(gè)復(fù)雜的整體，它功能取決于它的各個(gè)組成部分之間的相互作用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)整個(gè)金融市場(chǎng)進(jìn)行仿真成為可能。這樣的人工金融市場(chǎng)可以

3、為本文展現(xiàn)金融市場(chǎng)豐富的混沌動(dòng)力學(xué)特征，這些特征是金融市場(chǎng)各個(gè)組成部分相互作用而“涌現(xiàn)”出來(lái)的；同時(shí)它還可以描述交易者學(xué)習(xí)進(jìn)化的過(guò)程。人工股票市場(chǎng)中包括能實(shí)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(chǎng)中，就有可能研究金融市場(chǎng)“涌現(xiàn)”出的混沌動(dòng)力學(xué)特征的形成機(jī)理，找出導(dǎo)致混沌現(xiàn)象發(fā)生的某些關(guān)鍵因素。這種計(jì)算實(shí)驗(yàn)金融學(xué)將為金融市場(chǎng)的研究人員和風(fēng)險(xiǎn)管理人員提供一個(gè)有價(jià)值的理論支撐和切實(shí)可行的方法。本文就是從系統(tǒng)科學(xué)的復(fù)雜

4、適應(yīng)理論出發(fā)，從下而上的通過(guò)歸納的途徑建立中國(guó)金融市場(chǎng)的計(jì)算機(jī)模型，在仿真的基礎(chǔ)上，利用實(shí)驗(yàn)的方法，對(duì)中國(guó)金融市場(chǎng)的混沌動(dòng)力學(xué)特征及其內(nèi)在的本質(zhì)規(guī)律展開(kāi)研究的，并提出相應(yīng)的混沌控制措施。 首先，介紹了計(jì)算金融學(xué)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(fù)雜適應(yīng)理論、基于智能的人工股票市場(chǎng)方法和基于人工股票市場(chǎng)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(xué)混沌模型和控

5、制方法在金融市場(chǎng)上運(yùn)用的局限性。此外，本文還發(fā)現(xiàn)了Duffing—Holms模型的一個(gè)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(duì)中國(guó)股票市場(chǎng)的混沌動(dòng)力學(xué)特征進(jìn)行了全面地考察。本文通過(guò)相關(guān)維檢驗(yàn)、李雅普諾夫指數(shù)檢驗(yàn)、BDS檢驗(yàn)和返回臨近(CR)檢驗(yàn)對(duì)中國(guó)股票市場(chǎng)的混沌特征進(jìn)行了分析，獲得中國(guó)股票市場(chǎng)是混沌的有力證據(jù)。這是本文下面尋找中國(guó)股票市場(chǎng)產(chǎn)生混沌動(dòng)力學(xué)特征的內(nèi)部因素的前提。 接著，構(gòu)建了具有中國(guó)特

6、色的人工股票市場(chǎng)。本文根據(jù)中國(guó)股票市場(chǎng)在交易者的類型、價(jià)格產(chǎn)生機(jī)制、股票派息率和市場(chǎng)政策方面的特色，建立了計(jì)算機(jī)模型，結(jié)合遺傳算法，對(duì)中國(guó)股票市場(chǎng)進(jìn)行仿真，得到了人工金融市場(chǎng)的價(jià)格時(shí)間序列和收益率時(shí)間序列。 在此基礎(chǔ)上，檢驗(yàn)了人工股票市場(chǎng)上的混沌動(dòng)力學(xué)特征，發(fā)現(xiàn)人工股票市場(chǎng)具有和中國(guó)股票市場(chǎng)相似的動(dòng)力學(xué)特征。緊接著本文通過(guò)對(duì)人工股票市場(chǎng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，對(duì)導(dǎo)致股票市場(chǎng)產(chǎn)生混沌現(xiàn)象的關(guān)鍵因素進(jìn)行分析研究，發(fā)現(xiàn)政策因子、噪聲交易者、交易者學(xué)

7、習(xí)進(jìn)化速度、交易者預(yù)測(cè)規(guī)則集中預(yù)測(cè)規(guī)則的數(shù)目和股票市場(chǎng)的流通量是股票市場(chǎng)的序參量，它們的變化會(huì)導(dǎo)致市場(chǎng)涌現(xiàn)的動(dòng)力學(xué)特征的改變，并給出了相應(yīng)的混沌控制建議。 最后，在封閉的和開(kāi)放人工股票市場(chǎng)中，發(fā)現(xiàn)了股票市場(chǎng)所涌現(xiàn)出價(jià)格序列不同的演化趨勢(shì)，以及不同類型交易者擁有的財(cái)富的演化路徑。在這一部分，本文挖掘出了決定交易者財(cái)富多少的關(guān)鍵因素。此外，本文的研究還表明在實(shí)行雙向拍賣制度的股票市場(chǎng)上，股利不能傳遞上市公司的信息。這些結(jié)論為交易者獲