股票市场风险成因及传染：基于多主体仿真研究

第３６卷第３期２０１５年７月大连理工大学学报（社会科学版）Journal of Dalian University of Technology （Social Sciences ）Vol ．３６，No ．３Jul ．２０１５股票市场风险成因及传染：基于多主体仿真研究邬松涛，　何建敏（东南大学经济管理学院，江苏南京２１１１８９） 摘　要：市场风险是股票市场最基本风险之一，针对个体投资者心理和交易数据的可获性难题，采用仿真方法从投资者行为视角出发对股票市场风险形成机理、演化逻辑及传染渠道进行研究。

为此，借助复杂自适应系统思想，构建包含两种不同类型股票和一个无风险资产的人工市场仿真平台，投资者基于预期价格所提交订单在连续双向拍卖市场中完成交易和市场出清，并逐步引入投资者基于人际网络模仿行为、进入与退出市场、资金宽松与紧缺等动态演化机制进行对比实验。

研究表明：模仿行为使风险较大的股票波动明显扩大；若对股票内在价值预期不变，市场中资金和投资者人数的增加并不会导致市场风险累积；持有股票组合的投资者退出市场行为是股票间市场风险传染的重要渠道。

关键词：人工股票市场；风险成因；风险传染；多主体仿真 中图分类号：F ８３０．９１ 文献标识码：A 文章编号：１００８‐４０７X （２０１５）０３‐００５４‐０７Risk and Its Contagion in Stock Market ：Based on Multi ‐Agent SimulationWU Songtao ，　HE Jianmin（School of Economics and Management ，Southeast University ，Nanjing 211189，China ）Abstract ：Market risk is one of the basic risks in the stock market ．A simulation method has been adopted tostudy formation mechanism ，evolution path and contagion channels of the risk from a perspective of individual investors ，due to inaccessibility of investors ’p sychology and trade data ．According to principles of complex a ‐daptive system ，an artificial stock market was constructed containing two types of stocks and a risk ‐free asset ，in w hich investors submitted orders based on the expected price ，and the orders were matched and cleared by continuous double auction mechanism ．By adding dynamic mechanisms ，imitation ，entering or exiting market and abundant or shortage of capital one by one ，the causalities of the market risk were studied ．T he study has show n that fluctuation of more risky stock was expanded significantly by imitation ，that lager population and more capitals of investors do not cause accumulation of market risk necessarily if the intrinsic value expectation of stocks was not changed ，and that the exiting investors w ho hold the stock portfolio are an important channel of risk contagion between stocks in that portfolio ．Key words ：artificial stock market ；cause of risk ；risk contagion ；multi ‐agent based simulation收稿日期：２０１５‐０４‐２０；　修回日期：２０１５‐０６‐０３基金项目：国家自然科学基金项目：“基于复杂网络与M ulti ‐Agent 融合的金融市场间风险溢出效应研究”（７１３７１０５１）、“基于复杂网络的银行间传染风险及其演化模型研究”（７１０７１０３４）；国家自然科学基金青年项目：“基于计算实验方法的银行系统性风险演化模型研究”（７１２０１０２３）作者简介：邬松涛（１９８６‐），男，安徽六安人，东南大学经济与管理学院博士研究生，主要从事行为金融和计算实验金融研究，（E ‐mail ：w usongtao＿w st ＠aliyun ．com ）；何建敏（１９５６‐），男，江苏无锡人，教授，博士生导师，主要从事金融工程研究。

一、引　言价格波动本是股票市场发挥“晴雨表”作用的应有之意，但受诸多因素影响近几年牛熊市转换频繁并夹杂着短期内的剧烈震荡，由此导致股票参与主体面临前所未有的潜在损失，同时亦不利于股票市场本身的健康发展。

研究股票市场风险形成及传播机制对参与者和相关监管部门具有重要意义。

自Bollerslev在Engle的基础上提出GARCH（g eneralized autoregres‐sive conditional heteroskedasticity）模型后［１］，对金融时间序列高峰厚尾、波动聚集等特征的拟合精度得以提高且解决了高阶回归计算不便的问题。

此后，GARCH类模型成为金融市场风险度量和预测的重要手段，此外风险溢出效应也是其主要应用领域，如股指期货与现货之间的风险溢出［２］、宏观经济变动对股市风险溢出效应［３］、国际“热钱”对中国股市风险溢出效应等［４］。

关于风险溢出的解释有“经济基础假说”和“风险传染假说”，上述实证研究在风险度量和溢出在“经济基础假说”方面提出了很多有益见解，但对于风险究竟怎样由“人的因素”传染方面未能给出具有说服力的解答。

第一个人工股票市场（SFI‐ASM）模型是圣塔菲研究所于１９８９年为研究具有自适应的Agent在复杂系统中的交互能否形成市场中理性预期均衡而建立。

Arthur等学者利用SFI‐ASM对资产定价的研究则进一步拓展了人工股票市场的研究范围。

随着认知心理学、人工智能和计算机技术的发展以及演化经济学研究范式逐渐被学界接受，学者运用仿真方法对股票市场相关问题进行了大量探讨。

Chiarella和He在文中引入了基本面交易者和趋势交易者，发现不同类型投资者的风险规避态度与学习对股票价格运行动态有明显影响［５］；杨敏和马进胜在市场价格由超额需求或供给决定的情况下研究了“大小非”解禁抛售股票数量对价格波动的影响［６］；李悦雷等在连续双向拍卖人工股市平台上进行仿真实验，发现股市最小报价单位的减少可降低市场流动性风险［７］；袁建辉等在单一股票和类似做市场出清机制条件下，发现模仿导致显著的羊群行为并对股票价格波动产生显著影响［８］；卞曰瑭等进一步证明了羊群效应与近邻择优函数的凹凸性以及Agent所处的网络结构有关［９］；Wilhite则重点对人工市场中小世界网络结构进行了相关研究［１０］。

然而，越来越复杂的人工市场设计让学者们开始反思人工股票市场表现出的复杂性究竟是对真实市场逼真的模拟，还是由模型本身设计的复杂性所导致［１１］。

对此，零智能学派的代表人物Gode和Sunder认为，即使是零智能投资者在既定市场机制下的投资行为所形成的市场特征也与真实市场高度吻合，而与投资者是否智能无关［１２］。

我国学者关于市场微观机制对价格波动影响的研究也支持这一观点［１３］。

回顾上述文献发现，实证研究在股票风险度量和溢出的研究成果不可谓不丰富，然而在对风险成因的解释上却存在一定局限性。

基于人工股票市场的仿真研究发现，投资者类型、学习、交互网络以及股市环境均对价格波动有重要影响，但过于复杂的Agent及市场设计易引起争议，同时现有的研究多从异质投资者微观行为或微观市场结构出发，而在一定程度上忽视了投资者群体的宏观行为趋势。

最重要的是只针对一只股票的风险进行研究并未涉及风险如何传染问题。

因而本文构建包含两只股票的人工市场，逐步引入资金面、投资者人数变化等宏观因素，研究不同类型股票的风险成因及其传染问题，为相关机构的政策颁布和股市动态监控以及投资者时机和策略选择提供一定依据。

二、基本市场结构及投资者设计1．市场结构与出清机制假设市场中存在两种类型资产，一类无风险资产为固定收益债券，其供给量无限，收益率为r；另一类风险资产为股票，一种股票为大盘股，假设其内在价值由服从一阶自回归过程d t＝d－＋ρ（d t－１－d）＋εt的股息d t和固定债券利率决定，其中d t为当期股息、d t－１为前期股息、d－为股息均值、ρ为回归系数、εt为服从N（０，σ２）的随机波动；另一种股票为小盘股，假设其内在价值服从漂移率为０，波动率为σ３２的几何布朗运动［１４］。

仿真初始时刻市场中有N个Agent，其持有大盘股和小盘股的数量分别服从U［０，n１］和U［０，n２］分布，其中n１＞n２＞０，现金持有量服从U［０，c］分布。

A‐g ent个数在市场运行中根据进入与退出机制不断变化，且新进入Agent现金持有量服从U［c１，c２］分布。

在市场出清机制上，采用与我国股市吻合的连续双向拍卖（continuous double auction，简称CDA）机制，其特征主要表现在成交价格与成交量形成上。

在价格方面，遵循“价格优先，时间优先”原则，即较高价格的买入申报优先于较低价格的买入申报，较低价格的卖出申报优先于较高价格的卖出申报。

如果买卖方向相同、价格相同，先提交的申报订单优先于后提交的申报订单。

因此，最优卖价订单为价格最低且到达订单薄的时间最早的订单；最优买价订单为价格最高且到达订单薄的时间最早的订单。

在成交量方面，采取逐笔交易处理，由买量和卖量中最低者决定，若完全成交则将订单从订单薄中删除；若部分成交，则剩余订单仍保留在订单薄中，等待新的交易或交易日结束，即假・５５・　第３期邬松涛，何建敏：股票市场风险成因及传染：基于多主体仿真研究设Agent没有撤单操作。