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金融中的物理现象--读经济物理学

已有 4353 次阅读 2011-5-20 13:34 |个人分类:交叉科学|系统分类:教学心得|关键词:学者| style, 金融市场, 经济学家, 动力学, 物理学家

Rosario N.Mantegna 与H.Eugene Stanley一群现代物理经济学家,其把物理经济学的界定为“那些运用物理学的新概念、新方法来研究经济问题的物理学家的活动”。如其把相变临界以及扰动湍流中的标度理论应用到金融时间序列分析中以解释金融市场的行为,用超度量空间和交叉相关概念集中对金融市场建模。当物理学家在临界相变理论、统计力学、非线性动力学以及自组织理论等领域取得进展的同时,也促使其把其中的幂律分布、随机过程、不可预测以及标度理论应用的金融市场分析中,可以追溯到帕累托在对稳定经济系统中个人财富分析中对无尺度幂律分布的引入。庞加莱在确定价格变化概率中对维纳过程满足扩散方程的认知,最终促使布莱克-斯科尔斯期权定价模型的建立。而对于股票价格变动所遵从的法则在某种程度几乎就属于几何的布朗运动。随着对资产价格研究的深入,发现其不可预测性可能源于类似社会系统的混沌现象,即其是一个确定的非线性系统,这与自然系统也是高度吻合的。总之,这些不论是在数学方程的形式上,还是内在法则和研究方法上都存在高度的相似性。

最近越来越多物理学家开始对经济系统进行建模和分析,这同样可追溯到Majorana一篇对物理系统中的统计法则与社会科学中统计法则的类比,但此篇论文被认为是不务正业型的,但在以后半个世纪里几乎除少数几个物理学家从事过社会经济系统的研究之外,很少有人涉足。随着经济系统中,特别金融市场中控制规则的稳定,系统的演化被连续监控,同时大型经济数据库的建立,使得通过数据进行建模预测以及判定真伪成为可能,使得一大批物理学家开始对经济系统进行实证研究,并把最近几十年统计物理发展起来的新理论和新方法应用到经济系统的研究中去努力寻找一个包容经济系统所有特征的理论模型。建模方法主要利用标度、普遍性无序受抑系统和自组织概念进行建模,研究焦点集中在衍生品定价,资产组合与动态最优,标度资产遵从什么样的的随机过程以及价格动力学和由其引致的湍流现象。

    金融物理学(Econophysics),波士顿大学的物理学教授斯坦利在解决“为什么物理学专业的学生从事金融学研究并取得物理学位这一实际问题”中提出的。是用统计和理论物理的方法和复杂系统理论、非线性科学、应用数学等工具研究金融市场,并通过自组织而涌现的宏观规律及其复杂性的一门新兴交叉学科,其把经济系统看做一个复杂系统,把其中的各种数据看做类似物理的实验数据,力图寻找和阐述其中的物理规律,主要的研究方向包括:金融系统中的统计规律,特别是其中的涌现的具有普适性的标度律,证劵的相关性、极端事件、金融风险管理和投资组合,宏观市场建模和预测,微观市场动力学模型(伊辛模型和少数博弈模型),就因为金融市场中个体的非理性才塑造才使得金融市场并非是完全有效的市场,进而使得其生成一个非线开放的复杂系统,使得宏观上的现象和法则通过自组织生成。由于建立在量子力学之上的信息计算科学的发展,使得海量数据的可得,促使大量物理学家携带物理理论和研究方法开始在经济领域小试牛刀,但其由于缺乏经济理论和过度简化条件,使得其发现的规律多重复和缺乏经济内涵。

   其研究方向金融市场中变量的统计规律,特别是金融市场中涌现的具有普适性的标度律,如关于收益率尖峰胖尾的分布;再则是关于证劵的相关性,极端事件,金融风险的管理和投资组合,分形市场假说研究相关变量的长期记忆性和自相关性,价格演化中存在自相似的结构,多重分形在金融的时间序列的分析;其还包括宏观市场的建模和预测,如用随机过程对收益率建模和对数周期性幂律模型,对金融市场的微观模型,包括噪声交易者博弈、逾渗模型、伊辛模型以及少数博弈模型等,同时对微观模型的研究,有助于对金融市场的微观结构和价格的形成机制的阐述有益。程序化规律是金融市场中涌现出来的宏观规律,其包含除宏观模型和微观模型之外的尖峰胖尾分布,收益率的不相关性,波动率的长期记忆性和簇聚、泡沫和崩盘、间歇性和多重分形的特性、杠杆效应等方面的内容。

参考文献:周炜星 金融物理学导论[M] 上海财大出版社 2007,(10):11-13

         斯坦利 经济物理学[M]    中国人大出版社 2006,(1):1-8



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