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金融市場復雜性研究綜述* 本文為國家自然科學基金項目(79970115)，且受江蘇省“青藍工程”和“333”工程資助。宋學鋒* 中國礦業(yè)大學管理科學博士、教授，博導；主要研究方向：經(jīng)濟管理復雜性、管理科學理論與方法，Email: 。*（中國礦業(yè)大學工商管理學院經(jīng)濟管理復雜性研究所，中國徐州，221008）摘要 復雜性科學理論是近十年才成為金融市場價格波動規(guī)律研究中的理論熱點。目前，國際上關于復雜性科學的研究方興未艾。但要對金融市場復雜性的機理進行深入地科學探索，還有許許多多的問題值得研究。因此，本文在前人研究成果和我們近幾年的研究的基礎上，從研究金融市場的傳統(tǒng)理論和復雜性理論與方法兩個方面，對國內外目前關于金融市場復雜性方面的研究作一個簡單的綜述，期望能拋磚引玉，促進我國金融復雜性方面的研究。從而，將來為政府有關部門對我國宏微觀經(jīng)濟系統(tǒng)出現(xiàn)的各種金融復雜性進行正確的防范、宏觀管理與控制，保證我國金融市場健康有序地向前發(fā)展提供進一步的科學決策方法和依據(jù)。關鍵詞 金融市場 復雜性 混沌 管理1 引言證券與外匯市場是金融市場的重要組成部分，然而，眾所周知，證券與外匯市場具有極高的風險性。自世界上第一支股票誕生以來歷經(jīng)的幾次大的價格波動，尤其是被人們喻為“黑色星期一”的1987年10月 19日美國紐約股市大崩潰。期間，道瓊斯工業(yè)平均指數(shù)在一天之內下降22.6%；而在以 1989年10月 13 日開始的四個交易日整整下降了3l%，投資者1/3的財富在短短的幾天時間內化為灰燼，無數(shù)人由百萬富翁變得身無分文；1997年泰國爆發(fā)的金融危機，在短短的幾天內，泰銖對美元的匯率暴跌，進而引發(fā)了有史以來最嚴重的東亞金融危機，韓、泰、馬、印尼等國經(jīng)濟損失近6000億美元，這些國家按美元計算的人均收入水平一下倒退10多年。至今回想，仍令人心有余悸。我國證券市場從上海和深圳兩地證券交易所正式開始運作算起，雖然只有不足10年的歷史，但股票價格過度波動的特征卻表現(xiàn)得淋漓盡致。在巨大的價格震蕩中，大量機構和散戶或被嚴重套牢，或被迫“斷臂割肉”，嚴重地挫傷了投資者的信心，股市陷于長期低迷與過度動蕩之中。股票市場價格的奇異波動行為特征給證券市場發(fā)揮其正常的籌集資金，優(yōu)化資源配置，建立現(xiàn)代企業(yè)制度，促進市場經(jīng)濟改革等方面帶來了潛在的威脅。其實，所有這些都是金融市場復雜性的具體表現(xiàn)。對金融市場價格波動規(guī)律的研究一直受到經(jīng)濟學家們的關注，形成了許多傳統(tǒng)的關于市場運行的經(jīng)典理論。在這些理論中，最引人注目的是指導人們實踐的技術分析理論和奠定資本市場理論大廈基礎的有效市場假說，以及解釋巨幅波動的泡沫學說。但是，這些理論都未能揭示金融市場蘊涵的深層次的復雜性規(guī)律，從而，也就很難幫助人們避免大的金融市場動蕩與嚴重的金融危機?？傊鹑谑袌龅膹碗s性往往會引起本國經(jīng)濟乃至世界經(jīng)濟的動蕩甚至嚴重衰退。因此，對金融市場價格波動的復雜性規(guī)律開展研究顯得十分必要而有意義。復雜性科學理論是近十年才成為金融市場價格波動規(guī)律研究中的理論熱點。大量的國內外研究證明，金融市場是一種混沌動力系統(tǒng)。這一新的發(fā)現(xiàn)為我們重新和深刻地認識金融市場價格波動機制開辟了新的途徑。目前，國際上關于復雜性科學的研究方興未艾。要對金融市場復雜性的機理進行科學的探索，還有許許多多的問題值得研究。因此，本文在前人研究成果和我們近幾年的研究的基礎上，從研究金融市場的傳統(tǒng)理論方法和復雜性理論方法兩個方面，對國內外目前關于金融市場復雜性方面的研究作一個簡單的綜述，期望能拋磚引玉，促進我國金融復雜性方面的研究。從而，將來為政府有關部門對我國宏微觀經(jīng)濟系統(tǒng)出現(xiàn)的各種金融復雜性進行正確的防范、宏觀管理與控制、保證我國金融市場健康有序地向前發(fā)展提供進一步的科學決策方法和依據(jù)。2 金融市場波動的傳統(tǒng)理論與方法研究現(xiàn)狀 在西方學術界，從認識論上劃分，金融市場波動規(guī)律的理論大體上可以分為兩種:一種是市場規(guī)律可知論，另一種是市場規(guī)律不可知論。 在認為證券市場是有規(guī)律的而且是可以掌握的理論當中，主要有技術學派（或稱圖表學派）和基礎學派（又稱基礎穩(wěn)固學派）。前者認為，歷史是現(xiàn)實的基礎，通過前期市場運行的歷史資料進行分析和研究，可以預測未來市場的價格走勢。后者認為價值是價格的基礎和根據(jù)，證券有其內在價值，在不同時期，證券價格可以低于或高于其內在價值，但總的來看，證券價格會復歸到其內在價值的水平上。由于證券的內在價值可以通過估計預期紅利和收益貼現(xiàn)值來獲得，因此，人們能夠對證券價格的變動趨勢作出正確的判斷。 隨機行走理論（Random Walk）和有效市場假說（Efficient Market Hypothesis）是金融市場規(guī)律不可知論的代表。以理性預期為理論基礎，前者認為股票價格運動毫無規(guī)律，股票今天的價格與昨天乃至史前的價格無關，以往的價格行為不會在今天重復，價格的波動完全是隨機的，股票的波動遵循隨機行走規(guī)律。有效市場假說則認為股票現(xiàn)在的價格己經(jīng)反映了所有的信息，因此，以往的價格信息對預測股票的價格，毫無用處，由于新的信息的出現(xiàn)是隨機的，因此股票的價格也必然是隨機的。因此在理論上，理性預期與隨機行走和有效市場假說是一脈相承的。 21技術圖表理論 技術圖表理論又稱技術分析，就是通過對市場過去和現(xiàn)在的行為，應用數(shù)學和邏輯上的方法，歸納總結一些典型的行為，從而預測證券市場的未來的變化趨勢。 （1）道式理論 最早，也是最著名的股票價格分析理論是查里斯道（Charles Dow）創(chuàng)立，并由納爾遜（Nelson)和威廉漢密爾頓（WilliamPHamilton）發(fā)展的所謂“道式理論”（Dow Theory）。其主要內容是根據(jù)股價變動情況來判斷股票價格上漲或下跌的持續(xù)發(fā)展趨勢以及上漲和下跌之間相互轉化的轉折點。 該理論認為：股票市場的運動就象大海的起伏，其過程中存在三種變動趨勢即長期趨勢或主要趨勢、中期趨勢或次級運動和短期趨勢或日常波動。 道式理論為股票市場技術分析提供了理論基礎，在分析股票市場的長期趨勢時具有相當?shù)目煽啃裕舱沁@個原因，使其對中、短期投資者沒有實際意義。從對股市價格波動規(guī)律的認識來說，這種理論僅僅是實用性的經(jīng)驗總結，只是一種外在現(xiàn)象的描述，而缺乏充分的理論基礎和必要的論證。 （2）波浪理論 波浪理論（The Wave Principle)是艾略特（Elliott）在研究股票市場上投資群體的行為傾向，并將股票價格的變動情況轉化為十三種可辯認的波動型態(tài)后所提出的一整套經(jīng)由實證檢驗，可用以分析、解釋和預測股票市場價格波動趨勢的理論。 這一理論在1938年出版的巨著波浪理論（The Wave Principle)中得以系統(tǒng)的表述，其基本規(guī)律是：股票市場的變化總是遵循著“上升五波，下降三波”的基本形態(tài)，從而構成了一個包括為8個波浪的完整周期。該理論還認為這些波與鄰波間存在某種比例關系，這種比例關系具有費波納奇數(shù)列的特點。艾略特波浪理論的貢獻在于從人類社會群體行為的本質出發(fā)，揭示了股票市場的整體運動呈現(xiàn)出波浪般的特性。艾略特描述出這種規(guī)律性的表現(xiàn)形式波浪以及各種型態(tài)，也提出了這些表現(xiàn)形式的數(shù)學關系。誠然，艾略特波浪理論是對美國近百年相當成熟的股票市場的發(fā)展規(guī)律的總結，但對于一個不成熟的新興股票市場，這一理論很難有實際的意義；同時，艾略特波浪理論只是作為人類對股票市場發(fā)展規(guī)律的一種思維方式，不代表它可以作為投資者具體的投資策略。22隨機行走理論及有效市場假說 有效市場假說（Efficient Market Hypothesis）是目前西方學術界在金融市場運動規(guī)律研究方面影響最大，爭議最多的理論。股票市場的有效性是指股票價格對市場信息反應的有效化。其理論基礎是理性預期理論，而其表現(xiàn)特征則是股票價格的隨機波動。該假說認為，在有效市場中，隨著新信息的出現(xiàn)，投資者會及時改變他們對股價的預期，導致股票價格迅速及時的調整，并且其變化完全地反映了所有的新信息，投資者不能通過對歷史價格的分析來獲得超額收益。一般地，有效市場根據(jù)價格反映的信息集的層次分為三種形式：弱態(tài)有效市場、較強態(tài)有效市場和強態(tài)有效市場。與此同時，還有不少學者的研究成果表明，股票價格波動幾乎是“無序”的。重要有以下一些： （1）1953年，英國學者莫望斯肯德爾（Maurice Kendall）在對股市波動的統(tǒng)計中發(fā)現(xiàn)，股價變動沒有任何規(guī)律和模式可尋，它就象一個“醉漢”走路一樣，昨天的價格與今天的價格無關，今天的價格與明天的價格無關，股市運動每一天部是全新的內容。 （2）1959年，美國學者哈里、羅伯茲（Harry V. Robert）和奧斯本（M.F.M. Osborne）在研究中也得出了類似的結論。奧斯本發(fā)現(xiàn)股市日常的波動就象物理實驗中出現(xiàn)的布朗（Brown）運動一樣，遵循一種隨機行走的規(guī)律。 （3）法默（Fama，1965）用不同間隔天數(shù)價格變化求其自相關性的辦法，得出了1958-1962年期間道瓊斯工業(yè)股票價格變化的自相關系數(shù)接近于零，從而證明股價是隨機走動的。此后，阿爾諾德穆爾(Armold Morre)在對單個股票價格連續(xù)變動進行序列相關分析中發(fā)現(xiàn)，他隨機抽取的 29種股票價格的周變化數(shù)據(jù)平均系列相關系數(shù)只有0.06，從而進一步證明了歷史數(shù)據(jù)預測價格的無效性。 （4）亞歷山大（1964）用過濾原則對1897-1959年的道瓊斯工業(yè)平均指數(shù)和1929-1959年的S&P 5O0為樣本數(shù)據(jù)進行了研究。結論是，雖然股票價格呈現(xiàn)隨機走動行為，但價格一旦發(fā)生變化，趨勢將出現(xiàn)并持續(xù)下去。 （5）哈里羅伯茲（1967）在芝加哥舉行的證券價格討論會上首先提出了證券市場弱態(tài)效率，中強態(tài)效率和強態(tài)效率的區(qū)分方法。并得到一致贊同。（6）1965年，保羅薩繆爾遜第一次用數(shù)學公式建立了一套嚴格的有效市場理論，在“今天對明天預測的預期等于今天的預測”這一前提下，薩繆爾遜證明了的商品的期貨價格會顯示出隨機走動特征。 我國的股票市場誕生于90年代初期，正式的建立和發(fā)展不到10年的時間，從時間上說要遠遠落后于西方發(fā)達國家。盡管如此，我國有許多學者對我國證券市場的有效性進行了研究。重要有以下一些： （1）顏建設（1993）等用馬爾可夫（Markov）過程理論實證分析了深圳證券市場，統(tǒng)計得出了深圳股市出現(xiàn)漲跌的平均概率和周期。 （2）李紅剛（1995）考察了上海股市價格的相關系數(shù)和頻譜性質，認為上海股票價格指數(shù)變化率從總體上說是隨機的。 （3）新加坡國立大學的俞喬（1994）對我國證券市場中的劇烈波動，周期性以及市場的有效性進行了實證研究，認為中國股票市場是非有效的市場，并認為在相當程度上是由市場的結構性因素所致。 （4）吳世農(nóng)（1996）在文獻71中，對我國證券市場效率的研究做出了近乎總結性的分析，認為對我國證券市場弱型效率的判定要恃謹慎態(tài)度，須從理論、方法和實踐三方面進行綜合論述，并分析了這樣做的原因。結論是目前尚不能斷定我國的股市已達到弱型效率。 （5）宋煩興和全偉根（1995）對1993年初至1994年10月上海證券市場中的29種股票的周收益率進行了系統(tǒng)的實證分析，結果表明這 29種股票價格具有隨機行走的特征，因此，得出的結論是：上海股市達到弱型效率。 （6）周愛民（1997）在文獻70中分析和澄清了“可預測性”和“有效性”等概念，同時對上海證券市場進行了實證研究，認為上海證券市場趨向弱型有效具有漸進特征，即上海股指波動越來越符合隨機行走模型的要求。3 金融市場波動的復雜性科學方法研究現(xiàn)狀 復雜性科學是國外80年代提出的范疇，主要是研究復雜性和復雜系統(tǒng)的科學。它目前雖還處于萌芽狀態(tài)，但已被有些科學家譽為“21世紀的科學”。 復雜性科學作為新近發(fā)展起來的一門自量子力學和相對論以來，在本世紀自然科學領域中引發(fā)了所謂第三次革命的科學，其觸角已觸及到數(shù)理科學、生命科學、地球科學、環(huán)境科學以及信息科學等領域，已成為當代科學最活躍的前沿學科之一。關于復雜性科學的研究，以美國和英國發(fā)表的文獻居多。根據(jù)美國喬治梅森大學(George Mason University)的沃菲爾德（John N. Warfield）教授在文獻57中的介紹和成思危教授在文獻112中的總結，目前已形成了五大學派。其主要學術觀點及研究方向如下:表1 復雜性科學的五大學派學派名稱代表人物理論工具復雜性所在重要研究方向混沌學派Li-York，R.May, M.J.Feigenbaum R. Day等人非線性方程系統(tǒng)中物理、經(jīng)濟、生物系統(tǒng)等結構學派Piece，Vickers Warfield等人集合論、布爾代數(shù)、形式邏輯等人腦中經(jīng)濟管理理論，交互式管理系統(tǒng)動力學派Senge，Meadows Forrester等人常微分方程與計算機模擬系統(tǒng)中組織理論、社會經(jīng)濟系統(tǒng)自適應系統(tǒng)學派Kauffman，Arthur Holland， Cowen等人偏微分方程系統(tǒng)中經(jīng)濟、生物、認知等系統(tǒng)曖昧學派一些單獨的研究學者學科交叉不明確社會、科學、語言系統(tǒng)等混沌理論用于經(jīng)濟學研究是由美國經(jīng)濟學家斯徒澤（Stuzer）于 80年代初開始的。他于 1980年發(fā)表的論文“一個宏觀模型中的混沌動力學系統(tǒng)和分支理論”1，將李-約克（Li-York）定理和分支技術18應用于哈維爾默（Havelmo）增長模型，找到了該模型出現(xiàn)混沌的條件。之后，有越來越多的學者開始運用混沌等復雜性科學方法研究經(jīng)濟和金融系統(tǒng)，如R.Day2-3,36，May19，Benhabib4-5, Shafer, Wolff, Woodford, Deneekere, Poliman 等人在這方面做了不少工作。較早利用復雜性科學方法研究金融系統(tǒng)的是威廉巴尼特和陳平61987年發(fā)表的題為“加總理論的貨幣總量是混沌的并具有奇怪吸引子：數(shù)學混沌的經(jīng)濟計量應用”的論文。他們得出的結論是：迪維西貨幣總量在M2和M3水平上是混沌的。此后，有越來越多的國外學者利用復雜性科學方法研究金融市場問題7-15，國內學者也有一些學者對此進行了探討59-64，125，主要的研究狀況綜述如下表：表2 復雜性科學研究金融市場情況匯總作者研究對象樣本容量方法與手段主要結構Eldridge,Coleman (1993)FTSE-100指數(shù)1000(1) 關聯(lián)維數(shù)(2) L.E.方法有混沌現(xiàn)象Vaidyanathan Krehbib (1992)S&P5001500(1) BDS方法(2) 關聯(lián)維數(shù)低維混沌Brock & HesiehLe Baron (1991)CRSP指數(shù)& S&P5002150(1) BDS方法(2) 關聯(lián)維數(shù)非線性Mayfield,Mizrch (1989)S&P5002088關聯(lián)維數(shù)低維混沌Brocket,Hinich & Patterson (1989)10種普通美國股票400L.E.方法非線性弱混沌楊培才（1991）倫敦外匯市場英鎊對美元匯率1055(1) 關聯(lián)維數(shù)(2) L.E.方法有混沌現(xiàn)象王 軍，梁雨谷（1993）S&P500588(1) 關聯(lián)維數(shù)(2) L.E.方法低維混沌孫廣振，王勁松（1995）深圳指數(shù)377(1) 關聯(lián)維數(shù)(2) L.E.方法低維混沌林小明，王美今（1997）上證指數(shù)深證指數(shù)10161004(1) 關聯(lián)維數(shù)(2) L.E.方法低維混沌 注：（1）L.E. 是指Lyapunov指數(shù)； （2）BDS是一種統(tǒng)計方法的簡稱。另外，我們也運用復雜性科學的混沌方法對我國證券市場的價格波動的混沌規(guī)律進行了初步的探討和研究，也取得了一些成果，見文獻116-125?？偟膩砜矗壳皣鴥韧怅P于證券價格波動研究的方法主要有兩大類，一類是傳統(tǒng)的統(tǒng)計學方法，另一類就是上述的混沌等非線性理論和方法。后者是前者的發(fā)展和補充，由于它能揭示一些傳統(tǒng)方法無法解釋的“巨漲巨落”現(xiàn)象的本質和有序與無序的關系。 4 結論總之，目前第二類方法即復雜性理論與方法為研究金融證券市場價格波動的復雜性提供了新的思路和途徑，已成為金融市場復雜性問題研究的發(fā)展趨勢。但是，就目前國內外用這種方法研究的情況來看，我們認為主要存在以下四個方面的問題:（1）多限于利用實際問題尋找混沌存在的證據(jù)，而缺乏對產(chǎn)生金融市場復雜性的實際原因和條件的深入探索和研究。（2）對復雜性的機理缺乏深入的研究。如：金融市場復雜性的主要表現(xiàn)形式是什么？金融市場復雜性的經(jīng)濟含義與動因是什么？金融市場復雜性的演化規(guī)律是什么？等問題研究得不夠。（3）對金融市場復雜性的管理與控制方法缺乏科學而深入的研究。（4）從方法論上來看，目前所用的方法比較單一。要么用統(tǒng)計方法，要么用混沌方法，難以發(fā)揮定性與定量、數(shù)學推理與計算機仿真模擬、局部分析與整體優(yōu)化等各種不同方法的不同特點。針對以上存在的主要問題，積極開展金融市場復雜性的探索與研究，具有重要的理論和應用價值，值得引起我國學者的高度重視。金融復雜性的探討方興未艾，只要我們積極進取，努力探索，就一定會取得重要的成果。參考文獻1 Stuzer, M. 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