基于Multi-Agent的股票市场投资者行为风险传染机制及其演化研究

发布时间：2017-12-19 06:31

  本文关键词：基于Multi-Agent的股票市场投资者行为风险传染机制及其演化研究

  更多相关文章： 投资者行为 演化博弈 多主体建模 复杂网络 人工股票市场

【摘要】：股票市场上投资者行为的研究,一直以来都是学术界研究的热点领域,形成了诸多研究成果和理论模型。投资者行为的研究伴随着期望效用理论的出现而逐渐展开,该理论通过比较不同决策下的期望效用值,使投资者可以简单、直观地做出符合效用最大化原则的最终决策。但是,随着股票溢价之谜、股票过度波动之谜、股票市场泡沫、封闭式基金之谜、红利之谜、IPO异象、期权微笑等"金融异象"问题的出现,期望效用理论难以解释"金融异象"问题背后的投资者行为,至此前景理论作为对期望效用理论的替代,开始逐渐被学术界所认可。从投资者行为的微观视角出发,对股票市场风险传染问题的研究在近些年开始兴起,与此同时,自上世纪90年代后金融危机的频繁爆发,也使众多学者将研究的目光转向风险传染的微观机制。鉴于此,本文在现有文献的基础上,立足于投资者行为的微观视角,通过演化博弈理论揭示了投资者行为的交易策略和演化特征,并构建了基于Multi-Agent的复杂网络风险传染模型和人工股票市场模型,进而实现对股票市场风险传染及演化特征的研究。首先,本文借助于投资者行为理论,探讨了演化博弈下的投资者动态均衡问题,并以金融危机的爆发为例,分析了危机爆发对投资者行为策略的影响及动态稳定均衡策略曲线的变化特征。研究发现,当预期价格偏差的均值小于零时,市场上的噪声交易者将最终全部退出股票市场,此时的噪声交易者也可以在危机爆发后就立即退出股票市场,寻找在其他市场上的投资机会;如果预期价格偏差的均值大于零,此时情况稍显复杂,市场中最后可能全部都是噪声交易者,也可能市场交易者是由噪声交易者和理性交易者共同组成的。第一种情况下的投资者交易策略,与预期价格偏差的均值小于零时的投资者交易策略完全相同;对于第二种情况,所有投资者的最优策略是保持当前策略并继续关注市场动态。其次,本文将复杂网络理论引入到股票市场的研究中,在借鉴传染病学中病毒传染模型的基础上,分析了股票市场上的信息波动所引发的风险传染。通过建立基于Multi-Agent和复杂网络融合的股市风险传染模型,将市场主体分为了四种类型:处于轻信状态的Agent、处于感染状态的Agent、处于传染状态的Agent和处于免疫状态的Agent,并通过微分方程组描述了其系统动力学特征。在仿真实验中,假设不同类型Agent之间具有不同的风险传染系数,并通过对风险传染系数的依次变化,研究了风险传染系数对模型的影响,这些影响主要表现在传染时间的变化、传染结束时不同类型Agent的比例结构变化、模型运行中各类型Agent数量曲线的变化等方面。研究发现,处于轻信状态Agent的曲线在不同运行阶段以不同速率呈现出递减状态,处于感染状态和传染状态Agent的曲线都呈现出先增大后减小的趋势,处于免疫状态Agent的曲线则呈现出以不同速率递增的状态。最后,本文在投资者行为理论和现有文献研究成果的基础上,构建了基于Multi-Agent的人工股票市场模型来分析风险在主体间的传染。模型的构建过程区别于现有文献的研究方法,本文构建的人工股市场模型既不是对经典SFI—ASM模型的改造,也不是对传统异质投资者行为模型的借鉴。具体而言,本文所建立的人工股票市场模型,摒弃了传统人工股票市场建模中将投资者分为理性交易者和噪声交易者、或技术分析者和基本面分析者的分析框架,而是认为市场价格变化是由市场信息带来的投资者情绪变化所改变的交易策略而引起的。当投资者的投资情绪发生变化时,其会影响到周围的邻居投资者,而邻居投资者在受到影响后继续向外传播。在仿真实验中,根据参数的不同取值,设计了不同参数环境下的8个仿真实验,并比较了不同实验下的股票价格水平、股价波动、实时的买方人数和卖方人数等指标的变动关系。最后,以国内外的美国标准普尔500指数和我国香港恒生指数为例,通过统计分析后发现人工股票市场中的实验7与美国标准普尔500指数、实验3与香港恒生股价指数,分别具有较为相似的统计特征,在此基础上分别研究了现实股票市场和人工股票市场是否存在尖峰厚尾、波动聚集、长记忆性、混沌特征等金融市场典型特征。鉴于人工股票市场实验3能够很好地反映出香港恒生指数的特点,通过分析实验3中的模型参数后,发现香港股票市场上的投资者主要受到周围邻居投资者投资行为的影响,对新出现的市场消息具有较为稳定的理解偏好,但是对新消息的敏感度不是很高。总之,本文立足于投资者行为理论,探讨了基于演化博弈的投资者行为的动态特征,并以此结合复杂网络理论和传染病学中的病毒传染机制,建立了基于Multi-Agent和复杂网络融合的股市风险传染模型,然后从一个全新的视角构建了具有多主体行为特征的人工股票市场模型,并在模型中分析了不同Agent间传染系数对风险传染的影响,最后通过人工股票市场模型研究了香港股票市场上的投资者行为及风险传染。本文以投资者行为理论为基础,结合金融学理论、演化博弈理论、复杂网络理论、传染病学、计算实验金融等理论知识,实现了对基于Multi-Agent的股票市场上投资者行为及风险传染的系统性研究,为监管者防范金融风险在不同投资者间传染提供了可以参考的理论基础和仿真模型,具有较高的理论价值和实践意义。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：F832.51

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本文编号：1307256