高頻交易是暴跌元兇，ai魔鬼終結者嗎？

作者：宋衛國

微信號：lastmohicansong

本文是作者發表在經濟觀察報未經刪減的原文全稿。

前兩天,中國的證券監管機構對高頻交易(high frequency trading,以下簡稱hft)公司citadel做出了禁止交易的決定，一時海內外媒體嘩然，尤其是國內有些媒體借此稱華爾街甚至暗指華盛頓參與搞垮中國a股市場的證據找到了，因為美聯儲前主席伯克南退休后今年早些時候加入了citadel(估計是為稻粱謀，美聯儲主席的工資比內部的經濟學家普遍要低而且年初就傳出伯克南申請房貸被拒絕的新聞)，有國內一家媒體據此影射是否是美聯儲和citadel陰謀打壓了a股市場。如果是這樣的話，那么真的是傷了自己，因為最近a股大跌后，一個月來美國市場因為擔心中國經濟受挫而股指陰跌連連，全球商品期貨也大跌，此輪美國復甦依賴的頁岩油工業也因為原油受累大跌而出現眾多破產，能源債危機重重，美聯儲加息決策更是因此變故而風聲鶴唳如履薄冰，恐怕加息不當摧毀整個市場。的確經常可以看到美國媒體指責華爾街和華盛頓之間存在一個revolving door（官員退休后任職華爾街，比如高盛的前ceo paulson 擔任了財政部長等）。但這個伯南克其實是在接到多個offer之下，為避利益衝突之嫌，選擇任職於注冊在歐洲而不受美聯儲監管的citadel公司。沒想到，這也未能阻止美國國內的一些陰謀論者的流言（和產生抗議華爾街運動的土壤一樣，陰謀論流行的土壤是7年美聯儲寬鬆貨幣政策下導致的借貸泛濫過度金融而導致的所謂“耶倫put”和“央行泡沫"，加劇了美國社會的貧富懸殊），其中就有流言暗指citadel之類的hft 公司成立了 “股價暴跌保護團隊plunge protection team”來以高頻交易的algos程式交易方式在關鍵時刻拉升標普500股指。

下圖是citadel 公司創始人griffin

其實citadel 早在2014年6月就因為“填鴨式報價”和“spoofing”(幌騙式下單撤單)被sec罰款80萬美元：

但事實情況其實剛好相反，華爾街這兩三年不但從來沒有出現過股指暴漲，反而出現過好幾次市場的閃崩現象（flashcrash,指突然暴跌），而這個閃甭的元兇就是hft公司的algos程式交易。

2014年一本書的問世一石激起千層浪，讓神秘的hft成了華爾街激烈爭論的話題.曾經以1989年出版“liar’s poker”而成名的原所羅門兄弟公司交易員michael lewis在2014年出版了《flash boy華爾街叛徒》一書，書中開篇描繪了一條長達827英里的秘密通訊網絡，跨越山河連接了芝加哥和紐約兩個金融中心，而這條消耗巨資建造的通訊網絡僅減少了兩地數據傳輸時間17到13毫秒（毫秒是一秒的千分之一）。而書的結尾部份又介紹了另一條建設中的微波通信線路，預計會再減少兩地數據傳送時間4.5毫秒。書中主體則講述了高盛向fbi報案，控告其俄籍電腦程式員sergey aleynikov盜竊其絕密的hftalgorithms（以下簡稱algos）交易程式代碼，最後sergey被定罪獲刑的故事。

《flash boy華爾街叛徒》的作者michaellewis：

那么究竟啥是hft，它和秘密通信線路有啥關係？高盛為何像守衛金庫一樣守衛hft的交易程式代碼？為何它在華爾街被指責是閃崩的元兇，它對中國市場的暴跌負有責任嗎？

elon musk曾經警告不久的將來高度發達的人工智慧會對人類的生存構成最大的威脅，而大量諸如matrix系列的好萊塢電影也描述了人類和失控的人工智慧的生死存亡之戰.殊不知，這個hft可能就是全球龐大復雜又脆弱的金融交易系統里面的一個人造的弗蘭肯斯坦（系統越復雜往往就越脆弱），人工智慧發展到極限的魔鬼終結者之一。

讓我們先看看hft的前世今生和本質，以幫助我們權衡“定罪”，還有判斷它在未來的中國市場的命運。

證券市場最重要的因素是資訊，誰掌握了正確的資訊，而且誰提前得到了正確的資訊就是大贏家。冷兵馬背時代，保證驛道的暢通和情報流暢也是鞏固王權統治的最重要條件。當年洪秀全在廣西金田偏僻之地傳教舉義起事，清王朝從獲得訊息到派出兵馬彈壓已經是數月之后，自然是不可收拾，而1815年rothschild家族的內森因為提前得知了拿破侖兵敗滑鐵盧，大量買進英國國債而富可敵國。拿破侖則因為未能及時把求援的訊息送達在附近追擊普魯士逃兵的部將格魯希（同時普魯士將軍確因為得到正確情報而及時集合敗兵奔赴滑鐵盧馳援惠靈頓領導下的英軍）而戰敗失去歐洲霸主的地位。

曾經縱橫無敵的拿破侖輸在了情報傳遞的速度上：

而這個hft的本質就是更快的獲取市場資訊而獲利。2014年在《flash boy華爾街叛徒》出版前夕，美國有一家名叫virtu financial的hft公司正準備ipo（后因為該書出版引起大眾對hft交易的爭議而被迫暫停ipo，），其ipo檔案披露過去5年1278個交易日它有1277天都是盈利的。

下圖是hft公司virtu financialcommit的ipo檔案中顯示的其5年利潤分布圖，根據這張圖，它似乎找到了點金術或盈利的聖杯（holy grail).

而今天的彭博上的一個新聞估計還沒有引起足夠關注,中國政府在前天關閉citadel交易,今天卻引進了這個virtu financial合作在期貨市場做市。而且這個virtu是經向來與中國政府密切合作的淡馬錫介紹的。難道傳說中的美國國家（暴跌保護小組）hft和中國國家隊合作了？這家公司來東方狂野西部淘金卻是真的,昨日公布的第二季度rev是1.82億美元，凈利潤是7.6百萬，業績1公布后昨日股價大跌10%，而現在市值高達近30億美元，市場對其點金術期望這么高，管理層一定急著找新盈利點呢，拜托不要過來作倀就好了。

這個只能聯想，不好臆測，我們還是聚焦於神秘的hft是如何做到有效的獲取和利用資訊並常勝獲利的各種常見規則。

在介紹hft的具體盈利規則之前，先允許我介紹一下基本的背景知識。

hft高頻交易的本質就是極快的電子交易，它使用了前面講過的先進通訊線路和昂貴的電腦服務器等硬體保證交易數據傳輸快過競爭對手，再加上自主開發的高度復雜的algorithms演算法在極短時間內發出交易指令，也體現出高撤單率的特征。這一次被禁止交易的citadel等高頻交易公司就有大量下單和大量撤單的spoofing（幌騙）的交易行為，事實上早在2014年6月，citadel公司就因為“quote stuffing“(填鴨式報價行為)一秒鐘發出1萬份訂單，短時間內發出上百萬份卻很少成交”的“幌騙”下單又高速撤單的行為（“spoofing and layering” ）被美國sec罰款80萬美元。所以citadel其實是有前科的。那么既然hft公司造成了美國市場的數次短期暴跌閃崩，而且很多公司被監管機構罰款，但美國證監會為何不禁止他們呢？既然algos程式交易能制造暴跌，邏輯上也可能引起暴漲，他們真的是上述陰謀論者指出的“美聯儲暴跌保護小組”的成員嗎？

為了解釋這個問題，讓我們探究hft的起源。hft在2014年因為《flash boy 華爾街叛徒》的出版而家喻戶曉，但是其真正出現是在1998年美國證監會sec正式授權電子交易后，次年hft開始大量涌現。在世紀之交，一個證券交易指令的執行時間耗時幾秒，到2010年已經是毫秒級和微秒級。2000年初期，hft訂單占了所有股票訂單的10%，而2005年到2009年紐交所交易量有164%的增加估計大部分是拜hft所賜。2009年hft公司管理的資產達到了1410億美元，其中世界頂級數學家和物理學家云集並且不雇傭華爾街從業人士的renaissance技術公司是行業之翹楚(它的基金收5%的管理費和44%的利潤分成,還買不到)。hft行業的高峰期是在2008-2009年，那時候美國市場hft公司數量只占了2萬家各類證券投資公司的2%，但是占了73%的股票交易訂單量，歐洲市場的hft交易占了總交易單量的40%，亞洲市場的hft交易則占了5-10%。hft交易的金額則占美國市場交易總金額的56%，歐洲的38%。高頻交易的高頻而海量可以從上述驚人的數據看出。它無疑用電腦自動化的海量交易為全球市場提供了非常巨大的流動性。

由於高頻交易的特點（用海量交易來挖掘市場無效性而獲利到了極限），經歷了10年高速發展后，有報告顯示2009年以后，hft行業凈利潤開始從50億美元下滑到2012年的12.5億美元。2009年高頻交易占了60-73%的美國股票交易量，2012年下降到50%。除在成熟國家的期貨市場目前還占據重要地位外（目前估計有1/4的全球期貨交易量來源於職業高頻交易，美國市場60%的期貨交易量都來源於高頻交易）眾多的hft公司開始轉戰亞洲市場，尤其是張開雙臂迎接金融創新的中國市場。也就是說，在母國的“金礦”開采風險收益比（risk reward）比越來越高時候，失寵又備受詬病的華爾街落寞舊貴開始向外殖民，在中國毫無懸念地成了新寵。華爾街叛徒牛仔在中國找到了更狂野的西部可以徒手套牛。無疑2014-2015瘋狂的牛市成因除了杠桿效應外，西部牛仔們的高頻交易套利法更是推波助瀾。

下圖是中國市場1995年到2014年以來的交易量比較，可以看出2010年以后開始暴漲，其中2015年前5個月就幾乎與2014年全年持平。

看來150多年前的魏源先生所說的“師夷之技以制夷”現在有點濫用有“師夷之技以傷己”的嫌疑了。

上面介紹了高頻交易的一些背景知識和它的極快速和海量交易的兩大特點，這兒再簡單介紹下hft的7大交易規則，也就是回答他如何賺錢的問題。

1．做市：用編寫的程式碼指示電腦自動發出限價的買賣指令來獲取買賣差價的利潤。這種做市商公司的交易量占了nsadaq和紐交所交易量的6%。2007年花旗收購的“自動交易平臺”公司就是補充它的做市功能，做市商的交易為市場提高了流動性，降低了買賣的差價。

2．單純ticker tape(股票報價型的)交易:

使用程式編碼從訂單中的價格和數量資訊中獲取有用的交易情報而獲利（比如自動分析大機構的交易訂單的價格和數量情況而自動決策執行交易）

3．事件驅動:

重復發生的事件對某些特定證券（如蘋果公司宣布推出新款產品）會造成可以預期的短期價格反應，，hft利用這種觀察到的可預測性進行編碼並自動交易而獲利。

4．統計套利：因為”利率平價”原則（interest rateparity）,以本國貨幣計價的債券，以外國貨幣計價的債券，貨幣的當前價格，貨幣的期貨價格存在穩定的統計學關係，但偶爾會偏離而產生交易機會。這種短期的偏離可以被預測而通過同時交易上述4種證券來獲利。

5．新聞驅動規則：路透，彭博，社交媒體的各種資訊都是以電子文字格式傳送，可以用自動電腦技術來快速識別公司名字等關鍵字，從而在人能處理這些資訊前就先下手為強而交易獲利。

6．低延時（low latency）規則，也就是上文提到過的建立快於交易對手的通訊線路。微波傳送數據的速度比光在真空中的傳播速度快1%，比傳統光纖更快了30%。比如前段使用各種硬體加速器的“ultra low latency direct market access"

("極低延時市場直通”)技術成了股票經紀商和技術供應商的熱門話題。除硬體加速器外,它使用了高速通訊協議和40g的ethernet,從而把接受訂單到執行訂單的時間縮短到10微秒以下。

7．訂單性質規則：根據市場訂單的資訊流，自動獲取次優級的價格資訊而捕捉規律編程，以自動決策並執行交易而獲利。

除上述的賺錢規則外，hft最重要的趨勢是，其algos交易程式獲得了自學和自我完善功能，不僅具有閱讀和分析股價敏感數據的能力，還可透過市場實戰經驗自我完善。換句話說，計算機程式懂得從錯誤中學習並修正投資規則，取得了“自我意識”。hft機器人距離魔鬼交易員越來越近了。

研究表明在一個上升的市場，高頻交易能降低買賣差價，提高流動性。但在一個下跌的高波動性的市場，hft的演算法程式algos往往會下令直接關機退出市場，這樣會造成流動性陡降，上次中國股票市場的尾盤單日8%的歷史最大跌幅不大像是margin call導致，而更可能與此有關。當然希望證監會有一個正式的調查結果，把真相公布於世。

類似的閃崩有2010年5月6號，道瓊斯工業指數遭受了歷史上最大的單日點數跌幅，后幾分鐘內迅速恢復，當時我親身經歷了令人目瞪口呆的暴跌和暴漲，短短兩三分鐘內寶潔（p&g)和accenture等市值500億美元到2000億美元的大公司股價經歷了幾美分到10萬美元的奇異旅程（在此時間段成交的交易后被宣布無效）。經過5個月的調查，sec和商品期貨交易委員會（cftc)認定是hft導致了這次閃崩。起因是共同基金管理公司waddel&feed下了一個41億美元的e-minis期貨賣單（e-minis期貨是在芝加哥商品交易所交易的包括標普500之內的各種股指期貨合約，這和我在前兩周的《黃金的前世今生和后世》一文中講述的5億美元nymex的黃金期貨賣出合約導致黃金閃崩很像），hft迅速放大了賣單的影響，電腦的程式化交易短期內消滅了市場上所有的可能買家，hft自動發出攻擊性的e-minis期貨合約賣出指令，導致價格迅速下跌，然后hft又迅速自動的互相重復頻繁買進賣出，產生了“熱馬鈴薯”效應（同樣的倉位被反復來回傳遞）。於是waddel&feed和hft的合並出售在4分鐘內導致“e—minis”股指期貨價格下跌了3%，期貨價格下跌導致股票市場的溢出效應，由於多數公司使用了和市場同步的電腦自動交易系統，在偵知巨額買賣和波動時候自動關閉交易，hft自動限制交易和撤離市場，導致流動性迅速蒸發，造成了上述的寶潔和accenture等股票的大跌。

這是一個從股指期貨閃崩導致個股暴跌的典型案例，其中hft可謂是扮演了“無主觀惡意”的魔鬼終結者的角色。

除了導致閃崩，插隊交易，高頻交易還被指控以下列這種方式對中小投資者造成了傷害。

美國多數的社保基金和個人退休賬戶投資於指數型基金，指數型基金必須不時地因成分股股價變化導致的市值變化而調倉來和跟蹤的指數保持一致。這樣很多hft就利用指數基金調倉，使用前述的ticker tape規則預測並提前交易而獲利，導致每年標普500指數基金有“21-28”個基點的利潤轉移到hft,russell2000指數基金則有38-77個基點的利潤轉移。

綜上所述，hft是華爾街為追求盈利向速度和復雜極限挑戰而創造的機器人，它的極速和海量交易是一個雙刃劍，一方面為整個市場提供了極大的流動性，降低了買賣差價，事實上這幾年全世界的各大交易所都在為交易提供更多的流動性和更低的買賣差價，更快的訂單執行速度方面進行競爭，並為了獲取規模效應進一步降低交易成本而進行了多次的並購交易。殘酷的市場就是強者恒強，交易所本身更是如此。hft的做市功能為交易所提供了競爭力.但另一方面，hft卻在追求極限時候出現了《flash boy 華爾街叛徒》書中所述的“front running"(發送，傳輸，接受，執行買賣訂單都是一個排隊的過程，某些hft有插隊的嫌疑），對中小投資者是一種不公平和傷害。前面提到了資訊獲取的重要性，監管者的職責是保證公眾資訊的公平，公正，透明地傳送給所有投資者，美國市場的edgar（electronic data gathering, analysis,and retrieval system）即電子化數據收集、分析及檢索系統是向所有投資公眾同時發送上市公司資訊的披露系統，絕不允許付了訂閱費的機構收到資訊的時間比免費的公眾在其網站獲取的時間要快，即使快了一秒之內，就有可能被監管懲罰，甚至國會的金融委員會調查。比如2013年9月24日，美聯儲宣布新決定，資訊是以原子鐘校準的下午兩點整在華盛頓向公眾同步發出，以光速計算的話是7微秒后到達芝加哥，但芝加哥商品期貨交易所卻在fed的訊息公布后2微秒內就有相關的交易記錄，結論是hft交易者在“資訊禁運embargo"階段就提前收到了由資訊提供商以“電子資訊包”方式傳送的“有價”資訊。

而針對上述類似的資訊披露的不公平，各國監管機構是如何在提供流動性和保證資訊公平之間進行利弊權衡的呢？

歐洲的證券交易委員會於今年提出新的時間標準，以把歐洲各國不同交易所接到訂單和認知訂單的時間同步到奈米秒級別，這樣就能產生更加精準的交易訂單時間郵戳（time stamp),從而幫助監管更好的區別訂單的接受和執行時間，幫助指證並防止高頻交易者利用高速的電腦交易algos搶跑（front running）等違規行為。

歐洲某些國家如意大利對高頻交易進行征稅以限制。

而在高頻交易的起源地，華爾街，在《flash boy華爾街叛徒》出版之后，因為書中指出美國市場是一個被“rigged”（被操縱）的市場，sec主席公開出來反駁“整個市場被操縱”之說，前任紐約市長bloomberg也表示不能“全盤否定整個市場”。但是最終sec還是對紐交所作出了罰款4-5百萬美圓的決定。

對包括citadel在內的違規的hft公司sec一般會根據違規具體情形作出罰款裁決，但很少直接禁止其繼續交易。

而cfa協會的建議是：

1.hft 公司對交易的規則和演算法algos要加強風險管理。

2.因為高頻交易在執行交易時候面臨極強的競爭性的時間壓力，因此hft在開發，測試和使用algos時候要加強自律，嚴格要求。

3.交易所要向所有的市場參與者披露收費結構，以避免付費的機構客戶比一般客戶更早的獲取公開資訊。

4.監管者不要去干涉交易過程或限制某些交易行為，而應該把重點放在市場操縱行為上。

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