耗散结构理论在金融市场中的应用

耗散结构理论在金融市场中的应用

摘要：耗散结构是指远离平衡态的开放系统，通过耗散运动形成的一种动态稳定的有序化结构，即由原来混浊无序的状态转变成一种在空间上、时间上或功能上的有序状态。耗散结构论探讨系统从无序转变为有序的条件、相干行为和机制，探讨耗散结构的形成和生长的动力学，研究怎样通过“涨落”的作用使系统有序化以及研究在什么情况下可以有效地运用耗散结构的概念和范畴。股票市场也是一个远离平衡的非平衡的开放系统，它通过不断地与外界交换资金和信息，从周围环境中引进负熵流来抵消熵增加。本文就是利用自组织系统理论对中国证券市场进行分析,探询技术分析的新方法。

引言：

实际上，人类对自然界和社会现象的研究和探索从来没有停止过，自从牛顿创立机械定律以来，人们把单个个体或有限个体，有限个星球等作为研究对象。尽管牛顿力学可以扩展到无限的个体运动，但它本质上是以有限个、静态、没有生命个体的简单运动做为研究对象，包括后来的爱因斯坦所相对论的研究对象也属于简单运动的范畴。二十世纪中叶以后，人们开始关注类似证券市场等由多个相互影响的主体参与的复杂现象。在这样的系统中，它首先有“非常非常多”的个体，而每个个体也各自具有生命力，它们之间的相互运动又构成了复杂的整体运动。个体和整体之间出现了相互关联的因果联系。这样的系统叫做复杂系统。

金融市场正是典型的复杂运动！对复杂运动的研究是二十世纪所开创的最伟大的科学活动之一。目前正是方兴未艾之时，有着十分广阔的前景。它是揭示生物进化、社会进化、宇宙进化和一系列化学、物理进化的强大的科学工具。现代人类社会对复杂运动研究的成果集中体现在了普里高津提出的耗散结构理论。１９７７年，当被科学界誉为现代热力学的奠基人、比利时布鲁塞尔学派著名的统计物理学家普里高津，以其创立的耗散结构理论把当年的诺贝尔化学奖的桂冠举过头顶的时候，这一伟大的时刻终于到来了。人们清楚地知道：普里高津所创立的耗散结构理论对于整个自然以至社会科学产生的划时代的重大影响，远远超出了一次诺贝尔奖的价值。

一．自组织系统

1.1．什么是自组织系统

自组织现象是指自然界中自发形成的宏观有序现象。在自然界中这种现象是大量存在的，理论研究较多的典型实例如：贝纳德(Bé nard)流体的对流花纹，贝洛索夫－扎鲍廷斯基(Belousov-Zhabotinsky)化学振荡花纹与化学波，激光器中的自激振荡等。自组织理论除耗散结构理论外，还包括协同学、超循环理论等，它们力图沟通物理学与生物学甚至社会科学，对时间本质问题等的研究有突破性进展，在相当程度上说明了生物及社会领域的有序现象。

混沌系统在随机识别时形成耗散结构的过程被定义为自组织。一般来说，组织是指系统内的有序结构或这种有序结构的形成过程。德国理论物理学家H. Haken认为，从组织的进化形式来看，可以把它分为两类：他组织和自组织。如果一个系统靠外部指令而形成组织，就是他组织；如果不存在外部指令，系统按照相互默契的某种规则，各尽其责而又协调地自动地形成有序结构，就是自组织。自组织现象无论在自然界还是在人类社会中都普遍存在。一个系统自组织功能愈强，其保持和产生新功能的能力也就愈强。例如，人类社会比动物界自组织能力强，人类社会比动物界的功能就高级多了。它的研究对象主要是复杂自组织系统（生命系统、社会系统）的形成和发展机制问题，即在一定条件下，系统是如何自动地由无序走向有序，由低级有序走向高级有序的。"自组织"是现代非线性科学和非平衡态热力

学的最令人惊异的发现之一。

1.2．证券市场的自组织特征

证券市场是自组织的市场，是一个非线性动力系统，不存在传统意义上的静态的均衡，而只是在不断的演化动态之中，并且这个过程是与其他经济系统的演化协调并进的。我们无法对证券市场演化的具体目标做出正确判断，更不能强行施加我们自己期望的合理目标。政府应当避免强迫得到期望结果与放手不管两个极端，而是应该寻求轻轻推动系统趋向有利于自然的生长和突现的合适结构。正如阿瑟(Arthur,1999)所说，“不是一只沉重的手，也不是一只看不见的手，而是轻轻推动的手”。这个轻轻推动之手，实际上就是一种存在外部控制参量的参数控制条件下的自发的自组织过程。交易者子系统中，众多的交易者首先表现为各向异性：他们具有不同的信息搜集能力、资金能力和交易策略偏好，同时相互影响，相互作用，既有竞争又有协同。可以说，正是由于他们之间复杂的非线性关系或者说自组织动力特性才使得整个市场表现出自组织的宏观表象。自组织理论认为，正是由于内外因的非线性相互作用，使得系统会偏离原来的平衡状态产生涨落。在近平衡态有些涨落会被系统本身所吸收，而在远离平衡态，系统的一个微小的随机涨落都有可能会通过非线性相互作用而被放大，使系统失稳，从而跃迁到一个新的稳定的有序状态。证券市场的涨落过程是一个非平衡态下的涨落，其过程可以看作是一个随机过程。其形成机理是，每个交易主体（也可以指“簇”）根据自身最优化选择来决定指令流，这些指令流在到达市场时，在量上会产生不均衡，这种不均衡是由买入和卖出的指令流共同作用的结果，产生随机市价的指令流服从泊松过程。还可以将指令流看作一个外“力”，在“力”的作用下产生“势”(供求关系失衡，形成价差)，指令流对价格的影响，因此呈现出证券市场中的涨落，从而导致指数的波动起伏。涨落对耗散结构的形成具有重要的触发作用。对于处于平衡定态的系统，涨落使系统偏离原态的微扰，临界点邻域发生临界减慢现象，涨落消失，即证券市场中的“空方”与“多方”平衡。但当系统处于临界状态时，即使是微涨落（相对于巨涨落）也可能会由于系统内部正反馈而被放大，促使系统失衡，经由剧烈变动而到达新的平衡态。这样的突变是系统自发的，是自组织行为，可以解释很多貌似无因的崩溃和暴涨。运用自组织理论来分析证券市场，我们发现在许多方面可以得到对真实市场的全新认识。

二 . 自组织中的耗散结构理论

1.1 什么是耗散结构

1900年，法国学者Benard (贝纳尔德)观察到：将一个平坦的锅里盛上一薄层水，当在锅的下面慢慢均匀加热。开始时，锅内会出现一些不规则运动的小气泡，随着热量的增加气泡增多，当达到一临界值的时候，原来不规则运动的气泡突然变成了有规则的、呈六角型翻转的花纹，而这些花纹又组成一个美丽的图案，这就是著名的贝纳德水花。表面上看来，贝纳德水花并没有多大的惊奇之处。但如果我们深入思考，是什么力量让这些无数的无生命的水分子突然间“自发地”出现了规则运动呢？各处的液体分子怎样协调它们的动作，造成规整的上升区和下降区交替排列的图案呢？这些无生命的东西为什么会出现了一些有生命的特征呢？当给水加热的时候，它的水花也应当是杂乱无章的。那么，当你看见那些水花突然自发的出现了规则的图案，并且成有序运动，你是否会惊奇，并认为那是上帝的杰作，是否看到了生命中最原始的基因呢？这个实验似乎让我们看到了无数水分子后面那无形的自然之手. 在一般情况下，云团的运动是杂乱无章的，是无序的运动。但在一定条件下，平常无规则的云团突然会象步兵排队一样，形成整齐的“队列”，形成有序结构。还有贝纳尔流、云街、B-Z化学波、化学振荡反应以及生物学演化周期等现象象迷一样横亘在人类的面前，一切的一切读说明，在存在“非常非常多”的个体、而每个个体已是有生命力而且相互影响