基于投资分析的股票市场演化元胞自动机模型.pdf

行为金融专刊

基于投资分析的
股票市场演化元胞自动机模型

应尚军%范英)魏一鸣)汪秉宏;

!%$上海对外贸易学院金融管理学院"上海)*%&**#
)$中国科学院科技政策与管理科学研究所"北京%***I*#
;$中国科学技术大学理学院"合肥);**)&$

摘要：本文用元胞自动机作为复杂系统的研究工具"在己有的关于股票市场演化的基本模型基础
上"建立了基于投资分析的股票市场演化模型"并对以从众行为规则作为模型的底层平台作了进
一步的阐述%本文以兖州煤业股票市场为例开展了应用研究"现实市场与虚拟市场中的分形维的
比较分析"反映演化模型与现实市场的吻合程度已经从总体上达到了较高的水平"表明投资分析
技术能合理地体现在股票市场的元胞自动机模型中"为深入探索股票市场的复杂性提供了一种
有效工具%

的分类者系统还是:)<等人的人工股
引言J"2238?!546G14
票市场模型(5EK,!都是基于离散空间模型的研究!
自从)*世纪.*年代以来!元胞自动机(/0##1234而且!此类研究还体现在文献:.L%)<中"因此!根据前人
516"736"89简称/5,作为复杂系统和复杂性的重要的研究经验和我们对/5的应用研究的初步成果:)!;!
研究工具已经得到了广泛的应用:%!)!;<!近几年来!国%;!%+<!值得我们对/5的研究做进一步的努力"
内学者也陆续有应用研究成果出现!如=>3"?"8@A在文献:;<中!我们为了研究投资者心理与市场行
B>22>37用/5来模拟森林大火:+<!方伟峰用/5来模为的关系!建立了无约束条件下的股票市场演化模
拟建筑灾害并将其应用到建筑物方案的设计中:C<!此型!并以投资行为市场容量为输出变量对股票市场
外还有如文献:&9D<等研究成果"其实/5提供的是一进行了复杂性分析!但是!现实的股票市场是有各种
种研究方法!至于把它称为什么名词并不重要!/5约束的!有资金量和股票持有量的约束!也有成交时
的本质就在于它属于一种离散的空间动力模型"自的竟价约束!而且!投资者的投资策略除了模仿或者
从EFGH22>8@用离散网格来研究城市的种族隔离现从众等非理性行为外!还有来自基本面分析和技术
象之后!这种基于离散空间模型的研究方法逐渐成面分析的理性行为!有必要按照投资分析的方法建
为复杂系统和复杂性的主要研究方法:I<!无论是立包含理性投资策略的股票市场/5演化模型#同

基金项目：国家自然科学基金资助(D*;D%*&+#D*+)C**%,
作者简介：应尚军!博士!上海对外贸易学院金融管理学院讲师#范英!中国科学院科技政策与管理科学研究所副研究员!博士#
魏一鸣!中国科学院科技政策与管理科学研究所研究员!博士#汪秉宏!中国科学技术大学理学院教授"

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时我们也应该把视角转向价格毕竟价格的涨落是值有组不同的值而每组中又有个概率数
!!%)>!>
投资者最关心的研究对象!因此!我们将以此为转据!因此当前元胞总共有K个可能的状态转换决策
机!把对股票市场复杂性的研究向更现实的方向迈概率’
进"从以上的基本模型中!我们看到!<8模型的演
化遵循一种非理性的投资行为准确地说这种非
模型’!
理性行为起源于从众行为或模仿行为’有研究表
1!基于<8的基本模型明!人的非理性行为有十多种=1J?!但最基本的非理
根据<8建模的基本方法!建立股票市场<8模性行为是从众行为!从人类的发展和人的思维的形
型的基本模型如下=>!1>?#成中!我们发现人的最初的学习行为或智力行为就
1$元胞#股票投资者!可以根据研究的需要!把是模仿’考虑到人的行为是从低级到高级发展的!
所有的投资者设为同一类型的投资者或不同类型的那么人的投资决策行为也不例外!也存在一个从非
投资者%理性到理性的发展过程’正是基于这种考虑!我们
3$元胞空间#可以有很多种!本文以棋盘式网格才把从众行为规则作为股票市场<8演化模型的
为主!根据研究需要可以把此空间设为单一股票的基本模型’
模拟空间!或多种股票的模拟空间%可以设为股票市3!基于投资分析的股票市场演化模型
场的一个局部空间!也可以是股票市场的整个交易这里的投资分析指证券投资分析!它起源于美
空间%英等经济发达国家!发展至今!这一理论已相当成
>$邻居形式#!,,@A型!即每个投资者的周围有熟!开始形成了四个界限分明的流派!即基本分析流
B个邻居%派*技术分析流派*心理分析流派和学术分析流派’
6$元胞状态空间#设元胞的状态变量为投资行其中基本分析流派和技术分析流派是完全体系化的

为C!D!E"&!$!表示第"行第#列元胞在时刻!的投资分析流派!而心理分析流派与学术分析流派!目前还
行为’投资行为的状态空间($)包括股票的买入FG1:*不能