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(chǎng)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(jì)的不斷發(fā)展，股票市場(chǎng)已成為我國(guó)資本市場(chǎng)中最活躍、發(fā)展最快速的市場(chǎng)，因此它也成為眾多專(zhuān)家學(xué)者研究的焦點(diǎn)。傳統(tǒng)的金融學(xué)理論對(duì)于股票市場(chǎng)中許多普遍存在的特征性事實(shí)，如尖峰胖尾、波動(dòng)聚集等現(xiàn)象難以解釋。與此同時(shí)，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(shì)逐漸顯露出來(lái)。

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

中圖分類(lèi)號(hào)：O242.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-291X（2013）23-0221-02

一、復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)（CAS）理論

20 世紀(jì)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(lái)取得的代表性成果，標(biāo)志著復(fù)雜性科學(xué)理論的發(fā)展進(jìn)入到了一個(gè)新階段。對(duì)復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的定義也是“復(fù)雜”的，至今尚無(wú)統(tǒng)一的公認(rèn)定義。簡(jiǎn)單來(lái)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(lái)的系統(tǒng)。

CAS理論認(rèn)為，經(jīng)濟(jì)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(dòng)態(tài)性和非均衡性等復(fù)雜性特征。CAS理論針對(duì)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(guò)程模型，提出了深入認(rèn)識(shí)和分析CAS的較為系統(tǒng)的思路和方法。

二、股票市場(chǎng)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(jìn)行交互作用，在持續(xù)不斷的交互作用過(guò)程中，系統(tǒng)主體不斷地“學(xué)習(xí)”或“積累經(jīng)驗(yàn)”，并能夠根據(jù)所學(xué)到的知識(shí)或經(jīng)驗(yàn)改變自身的結(jié)構(gòu)和行為方式，自動(dòng)調(diào)整自身狀態(tài)以適應(yīng)環(huán)境，或與其他主體進(jìn)行合作或競(jìng)爭(zhēng)，爭(zhēng)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(yuǎn)不會(huì)犯錯(cuò)失敗的，錯(cuò)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(gè)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(wèn)題關(guān)系到復(fù)雜環(huán)境中生存的復(fù)雜系統(tǒng)的時(shí)候，人工性和復(fù)雜性這兩個(gè)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(gè)密切關(guān)聯(lián)的不同特征。

股票市場(chǎng)中有許多主體（投資者、投資機(jī)構(gòu)、上市公司、證監(jiān)會(huì)等），每個(gè)主體都有其自身的目標(biāo)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(guò)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(guò)程中，實(shí)現(xiàn)自身的目標(biāo)。眾多主體適應(yīng)生存環(huán)境的行為使股票市場(chǎng)的運(yùn)行特征呈現(xiàn)出適應(yīng)性、非線性、動(dòng)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(guó)理論物理學(xué)家赫爾曼·哈肯將自組織定義為，在沒(méi)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(dòng)地形成有序結(jié)構(gòu)的過(guò)程。從達(dá)爾文進(jìn)化論的角度來(lái)說(shuō)，自組織則是指一個(gè)生物在“遺傳”、“變異”和“優(yōu)勝劣汰”機(jī)制的作用下，其組織結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模式不斷的自我完善，從而不斷提高其對(duì)于環(huán)境的適應(yīng)能力的過(guò)程。與生物機(jī)體相類(lèi)似，股票市場(chǎng)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(guò)程只能在不斷與環(huán)境進(jìn)行能量（資金）、物質(zhì)（投資工具）、信息交換的條件下實(shí)現(xiàn)，不能把系統(tǒng)與環(huán)境隔開(kāi)，一旦把系統(tǒng)從環(huán)境中孤立起來(lái)，其結(jié)構(gòu)立刻就會(huì)瓦解。

股市中的主體（投資者、投資機(jī)構(gòu)、上市公司、證監(jiān)會(huì)等）通過(guò)對(duì)例如政治環(huán)境、利率變化、經(jīng)濟(jì)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(chǎng)環(huán)境，獲取利益。

（三）共同演化特征

在股票市場(chǎng)中，每個(gè)主體都是一個(gè)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(qiáng)它的存在，也給其延續(xù)帶來(lái)了變化自己的機(jī)會(huì)，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(gè)具體過(guò)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(gè)主體所具有的心智不同、經(jīng)驗(yàn)不同、目的不同、倉(cāng)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(gè)主體能夠根據(jù)自身的行為結(jié)果總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，也會(huì)通過(guò)觀察其他主體的行為結(jié)果獲取有價(jià)值的信息，以改進(jìn)自己的決策行為。對(duì)于股票市場(chǎng)這樣的開(kāi)放系統(tǒng)，一個(gè)主體在自組織、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)的演化過(guò)程中，必將會(huì)對(duì)市場(chǎng)中其他主體的演化產(chǎn)生影響，同時(shí)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(qiáng)大力量，并且共同演化都永遠(yuǎn)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(gè)內(nèi)生特性，產(chǎn)生于主體的主動(dòng)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(jiǎn)單的、被動(dòng)的、單向的線性因果關(guān)系，而是主動(dòng)“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(yàn)，在各種反饋?zhàn)饔茫òㄘ?fù)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(shí)點(diǎn)上，各個(gè)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(cāng)位的遞增而呈線性變化。

（五）路徑依賴(lài)性特征

股票市場(chǎng)作為復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)（CAS）具有明顯的路徑依賴(lài)特點(diǎn)，股票市場(chǎng)的當(dāng)前狀態(tài)與市場(chǎng)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(chǎng)的不可逆的單向的演化過(guò)程。在此過(guò)程中，每個(gè)時(shí)點(diǎn)上的市場(chǎng)狀態(tài)均依賴(lài)于前一個(gè)時(shí)點(diǎn)的狀態(tài)和選擇。產(chǎn)生路徑依賴(lài)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(guò)程角度實(shí)際表現(xiàn)為“歷史軌跡”、“即時(shí)操作”與“市場(chǎng)預(yù)期”間相互作用，投資者依據(jù)股市“歷史經(jīng)驗(yàn)”、“現(xiàn)實(shí)市況”產(chǎn)生“市場(chǎng)預(yù)期”，又在“市場(chǎng)預(yù)期”指導(dǎo)下進(jìn)行“即時(shí)操作”，這種“市場(chǎng)預(yù)期”下的“即時(shí)操作”在時(shí)間中積累則形成“歷史軌跡”。以上這些高強(qiáng)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(lài)性特征。

三、總結(jié)與展望

通過(guò)對(duì)股票市場(chǎng)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(biāo)、相反理論、隨機(jī)漫步理論等在面對(duì)股市這一典型的非線性復(fù)雜系統(tǒng)時(shí)是多么的蒼白無(wú)力，無(wú)法詮釋股市復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。而CAS理論在金融領(lǐng)域的應(yīng)用摒棄了機(jī)械論的思維方式和理想化假設(shè)，揭示了股市運(yùn)作背后的生物進(jìn)化邏輯，指出股市波動(dòng)在本質(zhì)上是一種復(fù)雜多變的“生命運(yùn)動(dòng)”，而不是傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)學(xué)認(rèn)為的鐘擺式的“機(jī)械運(yùn)動(dòng)”。這就是為什么股市波動(dòng)既有一定規(guī)律可循，又無(wú)法被定量描述和準(zhǔn)確預(yù)測(cè)的根本原因。CAS理論解決與說(shuō)明了傳統(tǒng)投資理論所不能解決與說(shuō)明的問(wèn)題或現(xiàn)象，使得投資者能夠合理管理、運(yùn)作資金，獲得較好的投資回報(bào)。

總之，我們所面對(duì)的經(jīng)濟(jì)對(duì)象或管理對(duì)象（如股票市場(chǎng)）越復(fù)雜，環(huán)境條件越不確定，考慮的時(shí)間越長(zhǎng)遠(yuǎn)，參與的對(duì)象越智能，我們就會(huì)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