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　　 原郭瑞东集智社收录于线

　　 导言：

　　 在过去的二十年里，股票市场交易发生了巨大的变化。高频交易在金融市场中的比重越来越大。近日，发表在PNAS的一篇论文《高频交易和网络化市场》利用复杂网络模型分析了高频交易的影响，指出量化交易对证券市场的影响在逐年增加。

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　　 研究领域：复杂网络、复杂经济学、金融市场

　　 郭瑞东作者

　　 赵玉婷改版

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　　 邓一学编辑

　　 论文题目：

　　 高频交易和网络市场

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　　 论文地址：

　　 1.高频交易背景介绍

　　601789-国家环保部网站

　　 高频交易，也称为算法交易，是指用程序代替交易者参与金融活动。高频交易可分为四类，即承接做市商、自营统计套利、掠夺性交易和已知机构交易的反向操作。由于高频交易的交易速度处于微秒级甚至更低，远超人类交易者的反应速度，且在很多证券市场中占交易量的一半，监管者和投资者需要对高频交易有更深的认识，更加关注其影响。

　　 传统上，人们认为高频交易的出现使买卖双方更容易在市场上达成交易，从而提高了市场的效率，即关注高频交易的“做市商”一面。在这里，高频交易者的存在使得市场运作更加高效，降低了交易成本。另一方面，有些人认为这种交易增加了市场的波动性，这意味着价格波动很大，使他们更容易崩溃。但近几年频繁发生的砸跌)——是没有明显原因的股市剧烈波动，比如2010年5月6日的砸跌，当时各大股短短几分钟就暴跌——。事后发现，罪魁祸首是掠夺性交易或统计套利的高频交易算法bug。

　　 本文介绍的研究基于2004年至2006年、2010年至2011年和2018年两个欧洲股市的电子订单数据。研究发现，21世纪前10年，高频交易的影响仍然有限；在第二个十年，由于技术的巨大发展，它得到了更广泛的传播。

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　　 根据公开信息，市场参与者分为高频交易和非高频交易。市场成员可以自行交易，也可以根据自己的要求向其他交易者支付佣金。根据这些数据，金融部门建立了市场成员的交易网络，与真实的交易网络进行比较，并随机重新排列连接，从而去除优惠连接影响后的网络交易量，使研究人员能够发现哪对市场成员更喜欢相互交易，哪对市场成员避免相互交易，最终评估高频交易对金融市场的影响。

　　 2.高频交易的影响正在增加

　　 高频交易影响力的扩大，也体现在大部分交易订单完成时间的缩短。到2018年，25%的交易在不到1秒的时间内完成。图1显示了每个交易订单在不同年份完成需要多长时间。可以看出，越接近现在，交易越多，完成时间越短。

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　　 图1:不同年份交易完成时间的概率密度和累积概率函数

　　 交易双方按照高频/非高频分开，在排列组合生成的四个象限中，发现大多数情况下高频交易者和人类的比例大于随机情况；然而，当交易双方都是手动或高频交易者时，他们的比例就更小了。图2显示了不同年份交易量的相对增减情况。可以得出结论，高频交易导致的结构性偏好的影响正在加强，即更多的交易

　　 图2:不同年份随机网络或多或少交易类型的Violin图

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　　 图3:不同年份比随机网络多或少交易类型对应的交易量总和的Violin图

　　 不仅事务越来越多，而且这些事务的执行时间也越来越快。图4显示了许多(左)/少数(右)事务的平均每月执行时间。可以看出，交易时间越早，这些交易的数量越少(横轴)，完成时间越长(纵轴)。

　　 图4:不同类型交易的月平均交易量和完成时间的散点图