金融市场:混沌和非线性

即使金融市场上存在非线性动力学可观测量,它也很可能来源于某种系统性宏观经济因素所驱动的长时间积累

金融市场:混沌和非线性

文 | 睿资,央行观察专栏作家 

自20世纪80年代以来,有一类特殊的非线性行为引起了金融和经济界,特别是实践者的极大兴趣,这类非线性行为称为混沌。

混沌一词含有随机性的思想,但不能等同于随机。扔硬币是随机的,因而是不可预测的,但严格来说,它不是混沌。混沌通常指的是表现出非周期行为的确定性系统,而这种非周期行为对初始条件非常敏感,因此表现出长期行为的不可预测性。

特殊的复杂系统可能表现出混沌行为,也可能不表现出混沌行为。事实上,很小的外部或内部扰动就(或不)可能把一个特殊的复杂系统带入或带出混沌状态。

混沌只是复杂系统呈现的许多可能动力学行为中的一种。例如,每个人都是一个复杂系统,每个人在一天中都会有各种状态——睡觉、吃饭、走路和无聊等。这些状态中的某些可以认为比其他的更“混沌”,但是我们可以根据我们所处的环境和自身的变化,从一种状态自动地调节到另一种状态。因此,“复杂系统”和“复杂性”并不一定意味着混沌。

另一方面,某些比较简单的系统却总是处于混沌中,比如在某种外力驱动下精心制备的耦合摆。

金融市场:混沌和非线性

耦合摆

总之,复杂系统不一定就是混沌系统,反之亦然。

 

如果不可预测混沌系统的长期行为,那为什么人们还热衷与寻找金融市场的混沌证据呢?

因为,混沌系统也有些内在的序。这种序没有规范到足以使系统可以预测,但给了系统动力学某些结构。

如果系统缺乏这种结构,它将表现出完全的偶然性,这种序以“强吸引子”的“分形结构”的形式出现,而“强吸引子”伴随着混沌状态。强吸引子是由长时间极限条件下的系统轨迹所定义的一种低维客体。

从吸引子的“体积”具有分数维数(即维数是一个分数)的意义上说,这种吸引子是“强”吸引子,它与正常吸引子(弱吸引子)形成明显的对照。正常的吸引子是一个点(零维)或一条线(一维)或一个面(二维)等等。强吸引子可能具有1.325这样的维数,使得它介于线和面之间,好像是无穷多条线,彼此靠得无限近,因而介于一维和二维之间。

金融市场:混沌和非线性

“强”吸引子

 

金融市场是混沌的吗?有许多研究的报道和文章,作者无一不遇到了数据有限和混沌的非唯一特征的检验问题。

因此,金融市场是否存在低维混沌,其证据还不明显。即使金融市场上存在非线性动力学可观测量,它也很可能来源于某种系统性宏观经济因素所驱动的长时间积累,商业周期可能就是一个例子。

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