復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論在股市模擬中的應(yīng)用

摘 要：資本市場是由金融產(chǎn)品提供者（如上市公司）、交易所和投資者組成的系統(tǒng)。隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，股票市場已成為我國資本市場中最活躍、發(fā)展最快速的市場，因此它也成為眾多專家學(xué)者研究的焦點。傳統(tǒng)的金融學(xué)理論對于股票市場中許多普遍存在的特征性事實，如尖峰胖尾、波動聚集等現(xiàn)象難以解釋。與此同時，傳統(tǒng)的線性數(shù)學(xué)分析方法也陷入了前所未有困境。在環(huán)境的要求下，復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論在金融學(xué)中的應(yīng)用所具備的優(yōu)勢逐漸顯露出來。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論；股票市場；仿真模擬

中圖分類號：O242.1 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2013）23-0221-02

一、復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)（CAS）理論

20 世紀末，學(xué)者霍蘭（Holland）提出了復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)（CAS）理論。這一理論是復(fù)雜性科學(xué)多年研究來取得的代表性成果，標志著復(fù)雜性科學(xué)理論的發(fā)展進入到了一個新階段。對復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的定義也是“復(fù)雜”的，至今尚無統(tǒng)一的公認定義。簡單來講，復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)（CAS）就是由適應(yīng)性主體相互作用、共同演化并層層涌現(xiàn)出來的系統(tǒng)。

CAS理論認為，經(jīng)濟系統(tǒng)中的構(gòu)成元素是具有適應(yīng)性的主體，適應(yīng)性的主體具有非線性、自組織、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、動態(tài)性和非均衡性等復(fù)雜性特征。CAS理論針對CAS涌現(xiàn)現(xiàn)象的研究，建立了基于主體的多層次網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)受限生成過程模型，提出了深入認識和分析CAS的較為系統(tǒng)的思路和方法。

二、股票市場的復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)特征

（一）適應(yīng)性特征

根據(jù)CAS理論，系統(tǒng)主體的適應(yīng)性是指其能夠與環(huán)境以及其他主體進行交互作用，在持續(xù)不斷的交互作用過程中，系統(tǒng)主體不斷地“學(xué)習(xí)”或“積累經(jīng)驗”，并能夠根據(jù)所學(xué)到的知識或經(jīng)驗改變自身的結(jié)構(gòu)和行為方式，自動調(diào)整自身狀態(tài)以適應(yīng)環(huán)境，或與其他主體進行合作或競爭，爭取最大的生存和延續(xù)自身的利益。但它不是全知全能的，或是永遠不會犯錯失敗的，錯誤的預(yù)期和判斷將導(dǎo)致它趨向消亡。因此，也正是主體的適應(yīng)性造就了紛繁復(fù)雜的系統(tǒng)復(fù)雜性。而股市主體的適應(yīng)性是由股市主體的人工性所決定的，即股市是一個由人主宰和參與的人工系統(tǒng)。

自然現(xiàn)象由于服從自然法則而具有一種“必然性”的外觀，人工現(xiàn)象則由于服從自然法則而具有一種“權(quán)變性”的外觀。當(dāng)人工性問題關(guān)系到復(fù)雜環(huán)境中生存的復(fù)雜系統(tǒng)的時候，人工性和復(fù)雜性這兩個論題不可解脫地交織在一起。因此，人工性、適應(yīng)性和復(fù)雜性是股市系統(tǒng)所具有的三個密切關(guān)聯(lián)的不同特征。

股票市場中有許多主體（投資者、投資機構(gòu)、上市公司、證監(jiān)會等），每個主體都有其自身的目標或目的，能夠根據(jù)所掌握的信息自主決定自己的行為，且可以通過學(xué)習(xí)改善其行為。在“適者生存”法則的驅(qū)使下，主體在不斷影響和適應(yīng)環(huán)境的過程中，實現(xiàn)自身的目標。眾多主體適應(yīng)生存環(huán)境的行為使股票市場的運行特征呈現(xiàn)出適應(yīng)性、非線性、動態(tài)性、不確定性等復(fù)雜性特征。

（二）自組織特征

協(xié)同學(xué)的創(chuàng)始人、德國理論物理學(xué)家赫爾曼·哈肯將自組織定義為，在沒有外部指令的情況下，系統(tǒng)按照相互默契的某種規(guī)則，自動地形成有序結(jié)構(gòu)的過程。從達爾文進化論的角度來說，自組織則是指一個生物在“遺傳”、“變異”和“優(yōu)勝劣汰”機制的作用下，其組織結(jié)構(gòu)和運行模式不斷的自我完善，從而不斷提高其對于環(huán)境的適應(yīng)能力的過程。與生物機體相類似，股票市場也表現(xiàn)為非平衡結(jié)構(gòu)，總是處于一種非平衡狀態(tài)。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的形成和存續(xù)，其全部過程只能在不斷與環(huán)境進行能量（資金）、物質(zhì)（投資工具）、信息交換的條件下實現(xiàn)，不能把系統(tǒng)與環(huán)境隔開，一旦把系統(tǒng)從環(huán)境中孤立起來，其結(jié)構(gòu)立刻就會瓦解。

股市中的主體（投資者、投資機構(gòu)、上市公司、證監(jiān)會等）通過對例如政治環(huán)境、利率變化、經(jīng)濟政策、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、金融理論等因素的學(xué)習(xí)和調(diào)整，從而不斷完善自己以更好的適應(yīng)市場環(huán)境，獲取利益。

（三）共同演化特征

在股票市場中，每個主體都是一個具有目的性和適應(yīng)性的自主行為者。適應(yīng)性主體從所得到的正反饋中加強它的存在，也給其延續(xù)帶來了變化自己的機會，它可以從一種多樣性統(tǒng)一形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N多樣性統(tǒng)一形式，這個具體過程就是主體的演化 。但適應(yīng)性主體不只是演化，而且是共同演化。由于各個主體所具有的心智不同、經(jīng)驗不同、目的不同、倉位不同等，其決策行為就有差別，行為產(chǎn)生的結(jié)果就可能不同。各個主體能夠根據(jù)自身的行為結(jié)果總結(jié)經(jīng)驗和教訓(xùn)，也會通過觀察其他主體的行為結(jié)果獲取有價值的信息，以改進自己的決策行為。對于股票市場這樣的開放系統(tǒng)，一個主體在自組織、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)的演化過程中，必將會對市場中其他主體的演化產(chǎn)生影響，同時也受到這些被影響者的影響。這種主體之間的相互影響致使眾多相關(guān)主體共同演化。共同演化是任何復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)突變和自組織的強大力量，并且共同演化都永遠導(dǎo)向混沌的邊緣。

（四）非線性特征

根據(jù)CAS理論，非線性是復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的一個內(nèi)生特性，產(chǎn)生于主體的主動性和適應(yīng)性。因此，股市中主體的適應(yīng)性使其相互間的影響不是遵從簡單的、被動的、單向的線性因果關(guān)系，而是主動“適應(yīng)”的博弈關(guān)系。股市主體在與環(huán)境的反復(fù)交互作用中能夠不斷學(xué)習(xí)和積累經(jīng)驗，在各種反饋作用（包括負反饋和正反饋）的交互影響下呈現(xiàn)豐富多彩的非線性變化和發(fā)展軌跡。例如，在某一特定時點上，各個主體所持股票的盈利率是呈非線性變化的，即投資者的收益不因倉位的遞增而呈線性變化。

（五）路徑依賴性特征

股票市場作為復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)（CAS）具有明顯的路徑依賴特點，股票市場的當(dāng)前狀態(tài)與市場主體以往的決策與選擇、初始條件有著密切聯(lián)系。眾多主體在不斷抉擇中，適應(yīng)環(huán)境，求得發(fā)展，獲取利益，并構(gòu)成股票市場的不可逆的單向的演化過程。在此過程中，每個時點上的市場狀態(tài)均依賴于前一個時點的狀態(tài)和選擇。產(chǎn)生路徑依賴性的根本原因是歷史選擇所決定的不同新選擇所能得到的利益和所需付出的成本不同。從歷史過程角度實際表現(xiàn)為“歷史軌跡”、“即時操作”與“市場預(yù)期”間相互作用，投資者依據(jù)股市“歷史經(jīng)驗”、“現(xiàn)實市況”產(chǎn)生“市場預(yù)期”，又在“市場預(yù)期”指導(dǎo)下進行“即時操作”，這種“市場預(yù)期”下的“即時操作”在時間中積累則形成“歷史軌跡”。以上這些高強度的、敏感的、多層次的相互作用導(dǎo)致了股市系統(tǒng)的路徑依賴性特征。

三、總結(jié)與展望

通過對股票市場的復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)特征的分析，可以看出傳統(tǒng)的股市投資理論如波浪理論、各種技術(shù)指標、相反理論、隨機漫步理論等在面對股市這一典型的非線性復(fù)雜系統(tǒng)時是多么的蒼白無力，無法詮釋股市復(fù)雜的運動過程。而CAS理論在金融領(lǐng)域的應(yīng)用摒棄了機械論的思維方式和理想化假設(shè)，揭示了股市運作背后的生物進化邏輯，指出股市波動在本質(zhì)上是一種復(fù)雜多變的“生命運動”，而不是傳統(tǒng)經(jīng)濟學(xué)認為的鐘擺式的“機械運動”。這就是為什么股市波動既有一定規(guī)律可循，又無法被定量描述和準確預(yù)測的根本原因。CAS理論解決與說明了傳統(tǒng)投資理論所不能解決與說明的問題或現(xiàn)象，使得投資者能夠合理管理、運作資金，獲得較好的投資回報。

總之，我們所面對的經(jīng)濟對象或管理對象（如股票市場）越復(fù)雜，環(huán)境條件越不確定，考慮的時間越長遠，參與的對象越智能，我們就會越加欣賞復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論的魅力。

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Application of the complex adaptive system theory in the stock market simulation

WANG Chen-guang

（Capital University of Economy and trade，Beijing 100054，China）

Abstract：The capital market is a financial product provider （such as a listing Corporation），system of exchange and investors. With the continuous development of the economy，the stock market has become the most active，the most rapid development of the market of our country capital market，so it has become the focus of many scholars to study. The traditional financial theories to the stock market in many common characteristic facts，such as fat tails，volatility clustering phenomenon is difficult to explain. At the same time，the linear mathematical analysis method of traditional also fell into a hitherto unknown difficulties. In the environmental requirements，application of complex adaptive system theory in finance has the advantage gradually revealed.

Key words：complex adaptive system theory；the stock market；analog simulation