李紅權(quán)，李貴明，陳 攀

（湖南師范大學(xué) 商學(xué)院金融系，湖南 長(zhǎng)沙 410081）

計(jì)算金融學(xué)研究發(fā)展評(píng)述
——基于投資者異質(zhì)性的視角

李紅權(quán)，李貴明，陳 攀

（湖南師范大學(xué) 商學(xué)院金融系，湖南 長(zhǎng)沙 410081）

以人工金融市場(chǎng)模型為代表的計(jì)算金融學(xué)建模方法是一個(gè)非常有效的金融市場(chǎng)分析工具，也是金融學(xué)領(lǐng)域的國(guó)際研究前沿之一。論文從異質(zhì)性主體模型的發(fā)展和演變角度，梳理了計(jì)算金融學(xué)建模的理論基礎(chǔ)和實(shí)現(xiàn)手段，對(duì)計(jì)算金融學(xué)的研究進(jìn)展作了系統(tǒng)評(píng)述，最后分析了計(jì)算金融學(xué)建模中存在的問(wèn)題與不足，并進(jìn)一步指出該領(lǐng)域未來(lái)的發(fā)展方向。

計(jì)算金融學(xué)；人工金融市場(chǎng)；金融演化過(guò)程；異質(zhì)性

金融市場(chǎng)在一國(guó)經(jīng)濟(jì)體系中占有舉足輕重的地位，市場(chǎng)參與各方都想?yún)⑽蚪鹑谑袌?chǎng)運(yùn)行的奧秘，找到打開市場(chǎng)黑箱的“鑰匙”。然而20世紀(jì)80年代以來(lái)不斷涌現(xiàn)的各種金融異象和頻頻發(fā)生的金融危機(jī)嚴(yán)重動(dòng)搖了經(jīng)典金融理論的根基，對(duì)于這些金融市場(chǎng)真實(shí)存在的宏觀特征，經(jīng)典金融理論已經(jīng)無(wú)法做出令人信服的經(jīng)濟(jì)解釋。在此背景下，學(xué)者們從非線性的、動(dòng)態(tài)演化的、行為復(fù)雜性、物理的或生物學(xué)的視角對(duì)金融市場(chǎng)這一復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行了卓有成效的探索性研究。其中，越來(lái)越多的經(jīng)濟(jì)學(xué)者開始打破投資者具有完全理性預(yù)期、完全價(jià)格彈性以及完全信息的假設(shè)，以經(jīng)濟(jì)人的異質(zhì)行為因素為突破口，開始了金融經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究范式轉(zhuǎn)變。以行為金融學(xué)和計(jì)算金融學(xué)為代表的新金融經(jīng)濟(jì)學(xué)不再僅僅關(guān)注集結(jié)性金融數(shù)據(jù)所表現(xiàn)出來(lái)的宏觀特征上，而是更多地關(guān)注微觀個(gè)體決策行為和微觀價(jià)格形成機(jī)制對(duì)于金融資產(chǎn)定價(jià)和市場(chǎng)演化的影響。本文從投資者異質(zhì)性的角度出發(fā)，梳理了計(jì)算金融學(xué)的發(fā)展脈絡(luò)，對(duì)這一新興學(xué)科的產(chǎn)生、發(fā)展、挑戰(zhàn)與前景做出了系統(tǒng)的分析與評(píng)述。

一、異質(zhì)性主體模型的發(fā)展

總的來(lái)說(shuō)，經(jīng)典的異質(zhì)性主體模型主要分為圖表交易者和基本面交易者類型、理性套利者和噪聲交易者（正反饋交易者）類型、新聞?dòng)^察交易者（newswatchers）和動(dòng)量交易者類型，等。

例如，Zeeman提出了第一個(gè)金融市場(chǎng)的HAM，模型從圖表交易者和基本面交易者的行為角度解析牛市與熊市之間的轉(zhuǎn)變，其中包含的行為要素仍然被最近的HAM使用。［1］Frankel ＆Froot開發(fā)了一個(gè)基于預(yù)測(cè)策略不同權(quán)重的匯率市場(chǎng)的異質(zhì)交易者模型，這個(gè)匯率模型包括三類交易者，基本面交易者、圖表交易者和組合基金經(jīng)理（portfolio manager）。［2－3］針對(duì)于圖表和基本面交易者不會(huì)考慮其他交易者存在的特征，Shiller建立了理性套利者和噪聲交易者HAM模型，理性交易者優(yōu)利用噪聲交易者的錯(cuò)誤期望來(lái)進(jìn)行投資決策。［4］DeLong et al.在模型中使用正反饋交易者替代噪聲交易者，通過(guò)理性投機(jī)者會(huì)正反饋交易者面前會(huì)動(dòng)搖投資策略來(lái)反駁Friedman假說(shuō)。［5］Hong ＆Stein建立一個(gè)包括新聞?dòng)^察交易者（newswatchers）和動(dòng)量交易者（momentum trader）模型，該模型解釋了過(guò)度波動(dòng)、短期收益率正相關(guān)性、長(zhǎng)期收益率的負(fù)相關(guān)性等金融異象，［6］類似的研究還有 Barberis ＆ Thaler。［7］Day ＆Huang建立了第一個(gè)基于做市商機(jī)制定價(jià)的離散時(shí)間模型，模型包括了三類投資者：α－投資者、β－投資者、做市商，模型模擬了類似于真實(shí)市場(chǎng)波動(dòng)，比如市場(chǎng)牛市突然市場(chǎng)崩潰現(xiàn)象，展現(xiàn)資產(chǎn)價(jià)格圍繞基本面基準(zhǔn)的復(fù)雜的、混亂的波動(dòng)。［8］

在個(gè)體投資者層面上，傳統(tǒng)的HAM從深究個(gè)體投資者的本質(zhì)入手，從揭示理性假設(shè)、有限理性假設(shè)不足出發(fā)，研究現(xiàn)實(shí)的金融市場(chǎng)上的種種異象。但是現(xiàn)實(shí)的市場(chǎng)上，個(gè)體投資者的理性程度是一種演化漸進(jìn)的過(guò)程，同時(shí)，個(gè)體投資者是“高等生物體”，具有很鮮明的學(xué)習(xí)適應(yīng)能力，幼稚交易者可以用過(guò)不斷地學(xué)習(xí)，通過(guò)不斷地更新投資信念，并調(diào)整他們的投資決策行為，從而使得投資經(jīng)驗(yàn)、投資理性程度將會(huì)不斷地趨于成熟。而傳統(tǒng)的HAM假設(shè)異質(zhì)主體為非理性（噪聲交易者）、有限理性（圖表和基本面交易者）和理性交易者，所做決策都是依據(jù)過(guò)去的歷史信息而被動(dòng)地做出反應(yīng)。這就使得不同的HAM的實(shí)證結(jié)論各有側(cè)重，甚至對(duì)相同異象存在著多個(gè)不同的合理解釋，如不同的模型（BSV、DHS、HS等）就會(huì)選取一些不同投資者行為決策模式的假設(shè)，這最終會(huì)導(dǎo)致整個(gè)HAM理論的合理性遭到質(zhì)疑。所以，這類HAM仍然存在著投資者行為假設(shè)的一致性問(wèn)題，這也從一個(gè)側(cè)面說(shuō)明了其并沒有挖掘出金融異常現(xiàn)象的本質(zhì)機(jī)理。

HAM學(xué)作為一個(gè)金融學(xué)研究的新領(lǐng)域，不僅其主導(dǎo)思想不同于傳統(tǒng)金融學(xué)，其針對(duì)動(dòng)態(tài)過(guò)程的演化分析方法，相對(duì)于經(jīng)典金融理論的研究方法來(lái)說(shuō)也是一個(gè)革命性的突破，這種方法的變革直接關(guān)系到研究和分析結(jié)果的有效性。HAM分析常用的方法包括了演化博弈論理論的方法、經(jīng)濟(jì)物理學(xué)理論的方法、非線性動(dòng)力學(xué)方法等。但是這些手段和方法有著難以克服的困難，由于投資者行為的行為細(xì)化及市場(chǎng)特征的多樣化，將導(dǎo)致理論模型的復(fù)雜性迅速增大，推導(dǎo)、尋找解析均衡變得異常困難。

以上這些困難成為了以HAM為主要研究途徑的新金融經(jīng)濟(jì)學(xué)發(fā)展的“瓶頸”，因此，學(xué)者們轉(zhuǎn)而求助于自然科學(xué)的最新成果和技術(shù)。隨著近些年計(jì)算機(jī)能力的大幅提高和面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)的發(fā)展，學(xué)者們借助信息技術(shù)的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，開始實(shí)現(xiàn)基于主體的微觀建模用以研究金融系統(tǒng)的復(fù)雜性。世界頂尖的復(fù)雜性研究中心－圣塔菲研究所（SFI）的Palmer、Arthur、Holland等學(xué)者研究論文的相繼發(fā)表，標(biāo)志著計(jì)算金融學(xué)的（agent－based computational finance，ACF）的誕生和HAM在研究方法上的巨大突破。

二、基于Agent的計(jì)算金融理論和實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)

計(jì)算金融學(xué)將金融市場(chǎng)視為由大量的不斷進(jìn)行學(xué)習(xí)、具有有限理性的、交互作用的不同異質(zhì)性主題組成的復(fù)雜系統(tǒng)，在既定的市場(chǎng)結(jié)構(gòu)下，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)這些主體進(jìn)行微觀建模從而形成模擬的金融市場(chǎng)，通過(guò)微觀層次的實(shí)驗(yàn)來(lái)研究異質(zhì)主體的群體演變、學(xué)習(xí)特征和市場(chǎng)交易規(guī)則變化等市場(chǎng)動(dòng)態(tài)特征。與一般的HAM不同，計(jì)算金融學(xué)下主體的異質(zhì)性表現(xiàn)為主體的不同財(cái)富、偏好、信息集合、策略，等，同時(shí)將有限理性歸因于狀態(tài)空間的復(fù)雜性，而不是經(jīng)典假設(shè)下的單個(gè)主體的認(rèn)知限制，各個(gè)主體有不同的預(yù)測(cè)與決策機(jī)制，并且預(yù)測(cè)規(guī)則能夠隨著市場(chǎng)狀態(tài)的變化而進(jìn)化。在方法論上，計(jì)算金融學(xué)摒棄了傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)學(xué)建模的演繹法，而采取更符合人們行為的歸納法，只是強(qiáng)調(diào)主體基于簡(jiǎn)單的適應(yīng)性行為來(lái)建模，“自底向上”進(jìn)行研究，從觀察異質(zhì)微觀個(gè)體的行為及其交互而歸納出市場(chǎng)的集結(jié)于涌現(xiàn)特征。

（一）基于Agent的計(jì)算金融學(xué)的理論基礎(chǔ)

Holland在其著作《隱秩序：適應(yīng)性造就復(fù)雜性》提出的“適應(yīng)性造就復(fù)雜性”，道出了復(fù)雜適應(yīng)理論的基本思想。［9］復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的復(fù)雜性就起源于其中主體的適應(yīng)性，系統(tǒng)中適應(yīng)性的主體（Adaptive Agent）與環(huán)境及其他主體的相互作用不斷改變它們自身，改變環(huán)境，也成為系統(tǒng)發(fā)展和演化的基本動(dòng)力。Holland把這種具有內(nèi)部主體之間非線性機(jī)制及整體涌現(xiàn)性的系統(tǒng)成為復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)（complex adaptive system，CAS）。而人工金融市場(chǎng)是復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)的一種實(shí)際體現(xiàn)，作為金融市場(chǎng)上的自適應(yīng)主體，交易者與市場(chǎng)相互作用，從而造成整個(gè)金融市場(chǎng)宏觀層面上涌現(xiàn)出的復(fù)雜性。

Andrew W.lo成功的將CAS理論運(yùn)用于解釋金融市場(chǎng)，他從生態(tài)演化的角度，綜合行為金融學(xué)、心理學(xué)與腦科學(xué)的最新進(jìn)展提出了富有前瞻性的適應(yīng)性市場(chǎng)假說(shuō)（adaptive market hypothesis，AMH）理論框架［10－11］。他指出了市場(chǎng)的發(fā)展并不像有效市場(chǎng)假說(shuō)（EMH）那樣趨于有效，市場(chǎng)中的泡沫、崩潰、趨勢(shì)、反轉(zhuǎn)等金融現(xiàn)象都是由金融生態(tài)系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)、適應(yīng)性、自然選擇法則所產(chǎn)生的。適應(yīng)性市場(chǎng)假說(shuō)的成立顛覆了傳統(tǒng)的有效市場(chǎng)假說(shuō)，為完善計(jì)算金融學(xué)的方法論提供了堅(jiān)實(shí)的基石。

（二）基于Agent的計(jì)算金融學(xué)的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)

早期研究人工金融市場(chǎng)這類復(fù)雜巨系統(tǒng)理論時(shí)雖然采用了“計(jì)算機(jī)仿真”這一關(guān)鍵技術(shù)，但是由于歷史原因，當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)仿真只是從宏觀角度對(duì)系統(tǒng)的數(shù)值進(jìn)行模擬仿真，缺乏對(duì)大量具有適應(yīng)性行為的異質(zhì)主體構(gòu)成的復(fù)雜金融體系的解決方案。隨著復(fù)巨系統(tǒng)理論的推廣與發(fā)展，許多金融學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等多領(lǐng)域的專家進(jìn)行了不懈的努力，在利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行復(fù)雜巨系統(tǒng)的仿真的關(guān)鍵技術(shù)上做出了突出的貢獻(xiàn)。Stuart Kaufman最早開發(fā)出一套計(jì)算機(jī)模擬模型－NK模型來(lái)進(jìn)行自組織理論研究，以探究生物系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)是如何自發(fā)地向有序方向進(jìn)化的。［12］Kaufman通過(guò)計(jì)算機(jī)編程發(fā)現(xiàn)稠密連接的網(wǎng)絡(luò)會(huì)非常敏感，調(diào)節(jié)任何一個(gè)微觀個(gè)體的狀態(tài)，會(huì)使得網(wǎng)絡(luò)總是趨于混亂狀態(tài)；但在只有兩個(gè)輸入的網(wǎng)絡(luò)中；對(duì)個(gè)體進(jìn)行調(diào)節(jié)并不會(huì)引起連續(xù)擴(kuò)散的變化波動(dòng)。這種由不同個(gè)體的隨意行為可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)自發(fā)地產(chǎn)生秩序（即自組織）的結(jié)論和實(shí)驗(yàn)方法為異質(zhì)性主體的生態(tài)群體變化提供了內(nèi)在機(jī)制理解和實(shí)現(xiàn)方法。

Holland為了研究不同的主體在簡(jiǎn)單的規(guī)則下如何通過(guò)交互涌現(xiàn)出宏觀現(xiàn)象做了許多模型設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法的創(chuàng)新，為建立人工金融市場(chǎng)打下了基礎(chǔ)。［13］Holland構(gòu)筑成了一個(gè)不僅能夠吸取經(jīng)驗(yàn)，而且具有自發(fā)性和創(chuàng)造性的分類器（適應(yīng)性作用者），在Holland的計(jì)算機(jī)程序中，分類器會(huì)在市場(chǎng)上進(jìn)行買進(jìn)或賣出。而系統(tǒng)會(huì)經(jīng)常性地選擇最強(qiáng)的一對(duì)分類器來(lái)繁衍后代。在Holland的計(jì)算機(jī)模擬中，分類器系統(tǒng)是從零起步，最初的規(guī)則完全是在計(jì)算機(jī)模擬的太初混沌中隨意設(shè)置的，然而就在這混沌之中，涌現(xiàn)出來(lái)了各種美妙的結(jié)構(gòu)。

人工生命之父Chris Langton設(shè)計(jì)的具有自我繁衍結(jié)構(gòu)的“人工生命”，是對(duì)生命繁衍進(jìn)化的一種真實(shí)模擬，實(shí)現(xiàn)了馮·諾依曼設(shè)想中的“細(xì)胞自動(dòng)機(jī)”。［14］在計(jì)算機(jī)程序中Langton通過(guò)系統(tǒng)地探測(cè)各種λ（特定的個(gè)體都能“活”到下一代的概率值），系統(tǒng)得到了穩(wěn)定→“復(fù)雜”→混沌的轉(zhuǎn)變過(guò)程，這可以為解釋金融市場(chǎng)中的混沌邊緣的“相變”行為提供支持。

由于當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)軟硬件的局限限制，Kaufman、Holland和Langton最初進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真編程時(shí)都是機(jī)器語(yǔ)言和晦澀的匯編語(yǔ)言，由于平臺(tái)與程序編寫的過(guò)高要求使得非計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的專家難以參與其中，這就限制了計(jì)算金融的發(fā)展和推廣。隨著計(jì)算機(jī)硬件的快速發(fā)展和諸如PASCAL、C、FORTRAN或LISP這類高級(jí)語(yǔ)言的出現(xiàn)，降低了建立人工金融市場(chǎng)的難度，同時(shí)也提供了更多的解決方案，這使得計(jì)算金融學(xué)在突破了技術(shù)上的瓶頸后得到了快速的發(fā)展。與此同時(shí)可用于計(jì)算金融研究的平臺(tái)也得到了極大的豐富，這為計(jì)算金融領(lǐng)域的研究提供了強(qiáng)大的信息技術(shù)支持，如Swarm、Repast、Ascape、MASON、NetLogo和StarLogo等。在這些平臺(tái)的基礎(chǔ)上，可以快速開發(fā)出各種計(jì)算金融模型和人工金融市場(chǎng)。

三、主要的人工金融市場(chǎng)模型簡(jiǎn)介

在人工金融市場(chǎng)的設(shè)計(jì)中，異質(zhì)性主體（A－gent）的設(shè)計(jì)和之間的交互行為最為關(guān)鍵，不同的人工金融市場(chǎng)的Agent的反饋機(jī)制、預(yù)測(cè)規(guī)則、投資決策、學(xué)習(xí)規(guī)則和交互行為都有差別，若不仔細(xì)分析很難區(qū)別不同的基于Agent的人工金融市場(chǎng)。本文試圖通過(guò)對(duì)Agent的研究來(lái)尋找一條對(duì)人工金融市場(chǎng)更有效的分類途徑。

（一）早期零智能人工金融市場(chǎng)模型

在人工金融市場(chǎng)的早期階段，“異質(zhì)和反饋”是人工股市建模的主要理念，針對(duì)異質(zhì)性是復(fù)雜系統(tǒng)的一個(gè)重要特征，這個(gè)時(shí)期的AMH是通過(guò)生成隨機(jī)數(shù)來(lái)產(chǎn)生投資者的異質(zhì)性。Kim ＆ Markowitz建立了第一個(gè)現(xiàn)代意義上的基于Agent的人工股市模型，該模型將市場(chǎng)微觀個(gè)體分為資產(chǎn)平衡者和保值投資者，通用蒙特卡羅模擬的手段來(lái)模擬動(dòng)態(tài)對(duì)沖機(jī)制來(lái)研究者兩類投資者的互動(dòng)是如何導(dǎo)致市場(chǎng)的不穩(wěn)定，這種基于Agent的微觀模擬正是人工股市模型的核心所在。［15］

Levy et al.建立了LLS模型，在該模型中Levy加入了反饋機(jī)制，不同的Agent根據(jù)隨機(jī)生成的不同記憶長(zhǎng)度形成各自的預(yù)期，在Agent的異質(zhì)性和反饋?zhàn)饔孟?，模型結(jié)果展現(xiàn)出了復(fù)雜的動(dòng)態(tài)，但模型輸出的資產(chǎn)收益為高斯分布，沒有真實(shí)市場(chǎng)中的波動(dòng)聚集等特征，因此Kim－Markowitz模型和LLS模型中Agent的設(shè)計(jì)更像是一個(gè)隨機(jī)數(shù)生成器。但是這種基于“零智能”或“加強(qiáng)零智能”的Agent的人工金融市場(chǎng)可以不對(duì)金融市場(chǎng)進(jìn)行過(guò)多的假設(shè)，而重點(diǎn)集中于市場(chǎng)微觀個(gè)體對(duì)金融市場(chǎng)現(xiàn)象的影響。此類模型研究的出發(fā)點(diǎn)在于認(rèn)為市場(chǎng)微觀結(jié)構(gòu)和個(gè)體是造成各種市場(chǎng)現(xiàn)象的重要原因。

（二）具有學(xué)習(xí)能力的Agent的人工金融市場(chǎng)

1.模仿學(xué)習(xí)模型

模仿學(xué)習(xí)是是一種相對(duì)比較簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)行為，但同時(shí)也是一種非常重要的社會(huì)學(xué)習(xí)行為。在模仿學(xué)習(xí)模型中，每個(gè)Agent都擁有一種策略，它們通過(guò)模仿學(xué)習(xí)不斷選擇表現(xiàn)較好的策略，這類模型主要有Brock和Hommes提出的“適應(yīng)信念系統(tǒng)”（或稱BH模型）和Lux建立的情緒傳染模型。Lux ＆Marchesi（1999）構(gòu)建了對(duì)基礎(chǔ)價(jià)格具有非完全信息的交易者的情緒模型，通過(guò)刻畫樂(lè)觀、悲觀技術(shù)者和基本面投資者之間相互模仿的傳染轉(zhuǎn)換過(guò)程模擬了羊群行為，且投資者的轉(zhuǎn)換決策同時(shí)來(lái)自于價(jià)格的變化和周圍人群的行為以及宏觀經(jīng)濟(jì)、預(yù)期收益，得到了泡沫和崩潰就是交易者之間相互傳染的自組織的過(guò)程（self－organizing process）的結(jié)論。［17］

Brock ＆Hommes引入適應(yīng)性信念系統(tǒng)（adaptive belief system）。［18］通過(guò)信念異質(zhì)和適應(yīng)性交易者的模擬，人工金融市場(chǎng)呈現(xiàn)了非線性的演化過(guò)程：短期的投機(jī)泡沫可由噪聲交易觸發(fā)，而由演化力量放大，交易者從低利潤(rùn)交易策略向高利潤(rùn)的策略轉(zhuǎn)變。

但模仿學(xué)習(xí)模型的缺點(diǎn)也是明顯的，Lux的模仿傳染模型需要通過(guò)人為限制每類Agent的最小比例，以避免所有的Agent轉(zhuǎn)換為單一類型的A－gent。而Brock和Hommes的適應(yīng)信念系統(tǒng)模型需要適度調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換噪聲的大小，防止系統(tǒng)中只剩下單一的策略。

2.少數(shù)派博弈模型

少數(shù)者博弈是一個(gè)研究在有限資源下復(fù)雜性競(jìng)爭(zhēng)系統(tǒng)的博弈模型，它源于Arthur提出的“酒吧問(wèn)題（El Farol problem）。［19］盡管該模型規(guī)則相當(dāng)簡(jiǎn)單，但它抓住了金融市場(chǎng)這一類系統(tǒng)的基本特征，即在股票市場(chǎng)上，每個(gè)交易者都在猜測(cè)別人的行為而努力與大多數(shù)人不同。因此該模型成為了研究經(jīng)濟(jì)個(gè)體之間既相互競(jìng)爭(zhēng)又相互協(xié)作的復(fù)雜行為的有效工具。

Challet ＆Zhang建立了一個(gè)基于Agent的少數(shù)派博弈模型（Minority Game，MG），模型中的A－gent采用了較為簡(jiǎn)單的強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法。［20］該模型只有少量的參數(shù)，但卻是一個(gè)同時(shí)具備適應(yīng)性、異質(zhì)和反饋特點(diǎn)的確定性系統(tǒng)。Johnson把現(xiàn)實(shí)市場(chǎng)中投資者的觀望行為引入少數(shù)派博弈模型中。［21］Bouchaud ＆Giardina通過(guò)建立人工市場(chǎng)發(fā)現(xiàn)巨正則少數(shù)派博弈能夠產(chǎn)生波動(dòng)聚集性，并且研究了巨正則性質(zhì)產(chǎn)生波動(dòng)叢集性的機(jī)制。［22］

但是少數(shù)派博弈模型卻忽略的金融市場(chǎng)的一個(gè)重要特征，即正反饋效應(yīng)，即所有的投資者都同時(shí)采取同一個(gè)策略時(shí)，市場(chǎng)越會(huì)朝這個(gè)方向發(fā)展，對(duì)最早使用此策略的人越有利，而并不是使用該策略越少的投資者獲利越多，因此基于少數(shù)派策略的人工金融市場(chǎng)的解釋力受到了限制。相比之下少數(shù)派博弈模型要簡(jiǎn)單的多，只有少量的參數(shù)，而且可以應(yīng)用平均場(chǎng)理論得到近似的結(jié)果。但少數(shù)派博弈模型的計(jì)算量并不小，所以只能模擬少量的Agent。

3.涌現(xiàn)型智能學(xué)習(xí)模型

涌現(xiàn)型人工市場(chǎng)不再測(cè)試特定模型的動(dòng)態(tài)性，而是進(jìn)一步研究市場(chǎng)的微觀特性，探究什么類型的策略會(huì)在動(dòng)態(tài)交易中出現(xiàn)。此類智能學(xué)習(xí)模型使用了分類器系統(tǒng)、遺傳規(guī)劃和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等復(fù)雜的智能學(xué)習(xí)算法，這樣的設(shè)置使得Agent具備了較好的適應(yīng)性。Arthur et al首次在計(jì)算金融方法中首次引入復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論，他們基于Holland的分類器系統(tǒng)建立一個(gè)重現(xiàn)現(xiàn)真實(shí)市場(chǎng)現(xiàn)象（如市場(chǎng)泡沫、波動(dòng)聚集、羊群效益以及市場(chǎng)崩盤等）的人工金融市場(chǎng)（SFI－ASM），其后續(xù)的多數(shù)人工金融平臺(tái)都是居于這個(gè)平臺(tái)的思想開發(fā)而成的。［23］LeBaron et al.則進(jìn)一步完善該模型，重點(diǎn)研究了投資者的學(xué)習(xí)行為特征和適應(yīng)性行為對(duì)資產(chǎn)價(jià)格的影響。［24］Tay ＆Linn對(duì)SFI人工股票市場(chǎng)的分類器作了復(fù)雜的修改，用模糊邏輯系統(tǒng)代替了分類器系統(tǒng)。［25］臺(tái)灣政治大學(xué)的陳樹衡對(duì)SFI－ASM做了重要?jiǎng)?chuàng)新：在人工股票市場(chǎng)中建立公共的規(guī)則池（商學(xué)院），使得Agent能進(jìn)行策略學(xué)習(xí)。［26］

Beltratti et al.提出的市場(chǎng)模型其他市場(chǎng)很不相同，模型沒有一個(gè)有組織的集中交易結(jié)構(gòu)，Agent的交易也是完全分散的，并隨機(jī)的聯(lián)系潛在的交易對(duì)手，模擬表明市場(chǎng)最終的Agent種群分布特征的關(guān)鍵取決于復(fù)雜性成本的大小。［27］

4.自組織型智能學(xué)習(xí)模型

自組織性也是人工股市建模的一個(gè)重要理念，比如金融市場(chǎng)中投資者的模仿和羊群行為就是一種典型的自組織行為。若是缺乏自組織性，匯總的市場(chǎng)宏觀動(dòng)態(tài)會(huì)由于大數(shù)定律而變得平凡，Agent的適應(yīng)性也不一定能產(chǎn)生復(fù)雜性。Cont ＆Bouchaud首先應(yīng)用逾滲理論刻畫這種自組織效應(yīng)，將股市看作是一個(gè)開放的耗散系統(tǒng)，成功建立了CB模型。［29］通過(guò)模擬觀察到投資群體結(jié)構(gòu)的自組織動(dòng)態(tài)演化過(guò)程。Iori以隨機(jī)場(chǎng)伊辛模型為基礎(chǔ)，將CB模型中的Agent按團(tuán)體決策改為由個(gè)人決策，從而建立了一個(gè)與CB模型相似的市場(chǎng)模型。［29］許多學(xué)者對(duì)CB模型和Iori模型作了擴(kuò)展和改進(jìn)，改進(jìn)后的這些模型都能夠產(chǎn)生包括收益的厚尾分布，波動(dòng)聚集、冪率標(biāo)度和多重分形等真實(shí)市場(chǎng)特征。

（三）不同交易者類型的人工金融市場(chǎng)

以上學(xué)習(xí)型的人工金融市場(chǎng)只強(qiáng)調(diào)了Agent的學(xué)習(xí)進(jìn)化機(jī)制，卻忽略了對(duì)Agent不同適應(yīng)屬性和特有投資行為的研究，比如假設(shè)各個(gè)Agent的效用函數(shù)的絕對(duì)風(fēng)險(xiǎn)厭惡系數(shù)系數(shù)相同。而行為金融學(xué)理論關(guān)于投資者的心理認(rèn)知偏差等心理行為從真實(shí)市場(chǎng)中得到的，因此，行為金融學(xué)的相關(guān)理論可以使計(jì)算實(shí)驗(yàn)金融學(xué)的模型更符合真實(shí)的金融市場(chǎng)。根據(jù)行為金融學(xué)的研究，每個(gè)agent可以從對(duì)信息解釋能力、本身的認(rèn)知結(jié)構(gòu)、風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避的態(tài)度及決策規(guī)則等角度歸結(jié)幾個(gè)大的類型，如基本面投資者、圖表交易者、正反饋交易者和噪聲交易者等類型。對(duì)Agent的類型進(jìn)行全面的分析和研究，能更全面地理解Agent適應(yīng)屬性的差異對(duì)金融市場(chǎng)價(jià)格動(dòng)態(tài)所產(chǎn)生的影響。

Joshi et al.通過(guò)技術(shù)交易策略和基本面交易策略之間的相互作用，發(fā)現(xiàn)了技術(shù)交易策略是市場(chǎng)的主流策略，該模型強(qiáng)烈支撐了趨勢(shì)跟隨行為可能是很難從市場(chǎng)消除的觀點(diǎn)。［30］Kirman ＆ Teyssie為代表的學(xué)者將市場(chǎng)視為基本面交易者和圖表交易者（噪聲交易者），在建立的仿真市場(chǎng)中得到了基本面和圖表交易者之間的交互和信念傳染是導(dǎo)致市場(chǎng)出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象的重要原因［31］。Mannaro et al.假定市場(chǎng)存在4類交易者：隨機(jī)交易者、價(jià)值投資者、動(dòng)量交易者、反轉(zhuǎn)交易者，建立人工金融市場(chǎng)模型，多次模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果均表明托賓稅提升了市場(chǎng)波動(dòng)性、降低了交易量。［32］在以前的研究基礎(chǔ)上Lebaron又建立了更加貼近實(shí)際市場(chǎng)的四個(gè)不同策略的投資者模型，從學(xué)習(xí)記憶長(zhǎng)度角度來(lái)解釋過(guò)度波動(dòng)。［33］

四、結(jié)論

在最近20年內(nèi)，計(jì)算金融學(xué)取得豐碩的成果，也獲得主流新古典經(jīng)濟(jì)學(xué)的認(rèn)可，計(jì)算金融學(xué)的異質(zhì)性、有限理性、學(xué)習(xí)機(jī)制、報(bào)酬遞增與技術(shù)變革等概念得到經(jīng)濟(jì)學(xué)家的認(rèn)可。相比于經(jīng)典金融學(xué)和行為金融學(xué)，基于Agent的計(jì)算金融表現(xiàn)出了如下優(yōu)點(diǎn)：首先，具有自適應(yīng)能力的Agent比傳統(tǒng)的HAM更貼近真實(shí)的交易者；其次，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，有助于構(gòu)建人工市場(chǎng)模型來(lái)模擬復(fù)雜的模型；再次，算法的改進(jìn)（如進(jìn)化算法、遺傳算法和學(xué)習(xí)分類器系統(tǒng)等），能夠更有效的進(jìn)行建模；最后，隨著現(xiàn)實(shí)金融市場(chǎng)的電子化，人們可以獲得大量金融數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對(duì)于驗(yàn)證和校準(zhǔn)人工金融市場(chǎng)非常有用。

但由于計(jì)算金融是一個(gè)非常年輕的領(lǐng)域，在模型的微觀主體的異質(zhì)性角度上，存在很多問(wèn)題待進(jìn)一步解決：

首先，Agent的分類可以從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，像SFIASM不對(duì)投資者進(jìn)行分類，雖然易于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，但卻不能有效的反映真實(shí)市場(chǎng)的主要投資策略。復(fù)雜的分類雖能更有效的反映真實(shí)市場(chǎng)卻不易于進(jìn)行建模和數(shù)據(jù)分析。因此，如何分類才能既有效地反映真實(shí)市場(chǎng)又易于建模和數(shù)據(jù)處理是有待解決的問(wèn)題。

其次，對(duì)Agent設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)機(jī)制與確定合適的目標(biāo)面臨著一個(gè)困境，即Agent的短期效用函數(shù)最大化目標(biāo)可能與長(zhǎng)期財(cái)富最大化的目標(biāo)不一致。這會(huì)導(dǎo)致個(gè)體在選擇目標(biāo)函數(shù)有著堅(jiān)持個(gè)體短期效用最大化而降低這些Agent長(zhǎng)期的生存率的危險(xiǎn)，這些問(wèn)題都與時(shí)間跨度有關(guān)，但目前依然缺乏一個(gè)公認(rèn)的結(jié)論。

還有，就是Agent的進(jìn)化是考慮隨學(xué)習(xí)而進(jìn)化還是根據(jù)生死過(guò)程引入新的Agent而進(jìn)化。如果讓Agent具有無(wú)限生命，那么它們最終就會(huì)適應(yīng)大多數(shù)環(huán)境，并且行為具有魯棒性。如果Agent只有有限生命，它們就可能只對(duì)目前的環(huán)境具有特別的適應(yīng)性。

除以上問(wèn)題之外，還存在著對(duì)沒有使用的策略要檢測(cè)次數(shù)和交易機(jī)制選擇等問(wèn)題。

總之，未來(lái)的研究應(yīng)該圍繞如何使人工金融市場(chǎng)的Agent的設(shè)計(jì)與真實(shí)市場(chǎng)中的交易者的各個(gè)方面更加一致和針對(duì)所研究的問(wèn)題設(shè)計(jì)合理的A－gent屬性，從而使得人工金融市場(chǎng)所得出的研究結(jié)果更具可信性。

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［責(zé)任編輯 謝明子］

Review on the Research Development of Computational Finance——in the perspective of investors’heterogeneity

LIHong－quan，LIGui－ming，CHENPan
（SchoolofBusiness，HunanNormalUniversity，Changsha，Hunan410081，China）

Computational finance modeling，of which artificial financial market is a typical model，is deemed a very effective financial market analysis tool and is therefore the forefront of international finance research field.From the view of development and evolution of heterogeneity agent model，this paper analyses the theoretical foundation and the realization tools of this new field，and gives a comprehensive review on the progress as well as challenges and weakness of ACF.Some research advancements and future research guides in this field are also given.

Agent－based Computational Finance（ACF）；Artificial Financial Market；Evolutionary Process of Financial Markets；Heterogeneity

F830

A

1672－934X（2012）03－0066－07

2012－03－05

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（71001036）；教育部人文社會(huì)科學(xué)研究項(xiàng)目（09YJC790084）；湖南省教育廳資助重點(diǎn)科研項(xiàng)目（10A082）；湖南省研究生科研創(chuàng)新項(xiàng)目（CX2011B203）。

李紅權(quán)（1976－），男，河南南陽(yáng)人，博士，博士后，湖南師范大學(xué)金融學(xué)副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事金融復(fù)雜性與金融工程研究；李貴明（1988－ ），男，湖南人，湖南師大經(jīng)濟(jì)學(xué)碩士研究生，主要從事計(jì)算金融研究；陳攀（1987－ ），男，湖南人，湖南師大經(jīng)濟(jì)學(xué)碩士研究生，主要從事實(shí)證金融研究。