総合研究大学院大学 グループ研究「新分野の開拓」
経済物理学と金融工学
ー複雑系経済学の視点からー
2001.2.18 
塩沢由典(大阪市立大学)
話の流れ:梗概
- 経済物理学
 
	- Mantegna&Stanley, 高安秀樹
 
- 金融時系列の統計的性質
 
 
- 金融工学
 
	- H.Markowitz, W.Sharpe, F.Black, M.Sholes, R.C.Merton
 
- 金融技術 β、ブラック=ショールズ式 
 
 
- 複雑系経済学
 
	- 行動の進化、ミクロ・マクロ・ループ
 
- 第3モードの科学研究
 
 
経済物理学
- Mantegna&Stanley, Nature, 1995
 
- Okuyama,Takayasu&Takayasu, Physica, 1999
 
- 中島義裕『数理モデルと応用』1999
 
経済データ
- 金融時系列データ
 
- 経済マクロデータ 計量経済学
 
- 物理学者
 
日本の株価指数変動
ドイツ・マルク(対ドル・レート)
金融時系列の特性?
    
    - 正規分布/対数正規分布
 
- log(p(t+1)/p(t))
 
- 金融工学の一般的前提
 
    - Black-Sholes式:GWPを仮定
 
- 計算が容易(伊藤のレンマ)
 
 
- 正規分布にはならない。
 
    - 高い頂点、厚い裾野 High peak, fat tail.
 
 
Levy安定分布
東証平均株価終値の下落率
    - 年 月 日  平均株価   下落率
 
- 1. 1987.10.21  21910.08   14.90
 
- 2. 1953. 3. 5    340.41   10.00
 
- 3. 1970. 4.30   2114.32    8.69
 
- 4. 1971. 8.16   2530.48    7.68
 
- 5. 2000. 4.17  19008.64    6.98     下落率6%以上がこのほか4回
 
ダウ平均最近の下落率
  - 年 月 日  下落幅   下落率
 
- 1987.10.19  508.00    22.6
 
- 1997.10.27  554.26     7.2
 
- 1998. 8.31  512.61     6.4
 
- …    …   …
 
- 2000. 4.14  617.78     5.7
 
- 2000. 3. 7  374.47     3.7
 
- 2000. 1. 4  359.58     3.2
 
- 下落率5.7は上位20位にも入らない。
 
Volatilityってなに?
    
    - 定義:一年後の株価(指数)がもつであろう分布の標準偏差
 
- 一日の標準偏差σは?
 
定常ウィーナー過程とすると
 
    
    - σ(t)^2=(σ(1)・t)^2.
 
- v=σ・√Tただし、T≒246. σ≒v/15.7
 
日経平均HV 株価指数先物オプション欄
 
    
    - 2000.3. 3HV 13.4% σ=0.85%
 
- 2000.4.24HV 33.1% σ=2.11%
 
High peak, fat tail!
そんなに問題か?
 
    
    - Yes!. 危機管理ができるかどうかの問題。
 
- B.Mandelbrotの例示
 
- Alcatel 1998.9  一日40%の下落
 
    - 10σ以上の下落にあたる。
 
- 確率 7.62×10^-24
 
 
- 通常のσは1~2%。1987.12で7.7%。
 
大きな下落率の起きる確率
- −k・σ以上の下落確率(一日ごと)
 
    - k  累積確率   平均間隔(年)
 
- 3.2 0.000687              3.98
 
- 3.4 0.000336            8.12
 
- 3.6 0.000159             17.2
 
- 4.0     3.16×10^-5       86.4
 
- 5.0     2.86×10^-7       9551
 
- 6.0    9.865×10^-10   2775393
 
 
正規分布なら起こり得ない事象が数年に一回起こる。
    
    - 1987年10月19日のブラック・マンデイ
 
    - 下落率 ダウ508ポイント下げ -22.6%
 
- プログラム・トレーディングの制限へ
 
 
- 1997年7月以降のアジア金融危機
 
    - インドネシア-80%、タイ・韓国-50%、マレーシア-40%以上 7月から半年間の
 
- 最大下落率
 
 
- 1998年8月のロシア金融危機
 
Levy分布
    
    - 安定分布
 
- Levy分布
 
    - とすると、分散は発散する。
 
- ボラティリティの意味?
 
 
- 長期観測すれば?
 
    - ±6σの外でも一致するか。
 
- 秒単位で観測しても、64年以上は必要。
 
 
金融工学
    
    - 金融工学ブーム 1999-2000
 
    - 吉本佳生『金融工学の悪魔』
 
- 石村貞夫・石村園子『ブラック・ショールズ微分方程式』
 
 
- 金融工学の講座開設
 
- 日米金融戦争
 
金融工学と危機管理
    
    - 金融工学
 
    - 1990年 H.マコービッツ、M.ミラー、W.シャープ ノーベル経済学賞受賞
 
- 1997年 R.マートン、M.ショールズ 同
 
 
- LTCM 
 
    - 1993年創設/M.ショールズ、R.マートンらが参加
 
- 1998年9月破綻 損失額 280
 
- 金融工学では危機管理はできない。
 
 
金融工学も分かっていた。
    
    - ブラックのことば:
 
- 「わたしは、どうして人々が依然としてブラック=ショールズ式を使っているのか不思議だ
 
- と思うことがある。あの式は、非現実的ともいうべき単純化された前提条件のものと
 
- で成立しているわけですから。…」(大野1996からの引用)
 
メッセージを変えられるか?
    - 「科学」としての金融工学
 
    - 「数学化できないと、理論でない。」という雰囲気。パラダイムが、19世紀的。
 
- 正規分布仮説を抜け出ることは困難。
 
 
- 「工学」としての金融工学
 
    - 市場過程内部の技術
 
- 逸脱増幅機構を解明する困難
 
- 市場心理や制度に関心が薄い。
 
 
複雑系経済学
    
    - 状況における人間の判断
 
    - 最適化の不可能性⇒定型行動
 
- 意思決定⇒主観確率・期待効用でなく
 
- 定型のレパートリーと学習
 
 
- ミクロ・マクロ・ループ
 
    - 状況に規定された行動(効果・効率)
 
- 多数の主体の行動の変化が総過程を規定する。
 
- 自己組織化と共進化(環境と個体行動)
 
 
自己紹介:塩沢由典
    - 『市場の秩序学/反均衡から複雑系へ』筑摩書房、1990、1998.
 
- 『複雑さの帰結』NTT出版、1997.
 
- 『複雑系経済学入門』生産性出版、1997.
 
- 編『方法としての進化』シュプリンガーV.東京、2000.
 
複雑系の定義
    
    - 分解して得た要素の性質を組み合わせるだけでは、元の性質を推測することが
 
- 原理的にできないもの
 
- 機能的要素(ホロン)が、置かれている環境に応じてその性質を変える
 
- 各ホロンはその内部に複雑さを内包している。
 
- 清水博(1988)「バイオホロニクスの論理」『現代思想』1月号。
 
経済行動をどう捉えるか
    
    - 最大化仮説は現実的でない。
 
- 動物行動学
 
    - ユキュスキュル    作用環
 
- 3つの限界(視野・合理性・働きかけ)
 
 
- 定型行動・プログラム行動
 
C  D  変  換
    - 吉田民人『自己組織性の情報科学』
 
    - パース、モリスの「解釈項」を再定式化
 
- C Cognitive Meaning  認知的意味
 
- D Directive Meaning   指令的意味
 
 
- CD変換   CをDに変換する命令
 
    - Hollandのクラシファイアの基礎にも
 
- 遺伝的アルゴリズムと接点
 
- 通常、CD変換を支える仮説がある。
 
 
株式投資の世界
    
    - 株式市場を構成するもの
 
- 投資家の「理論」
 
- 市場過程が「理論」に影響される。
 
予測手法のバライエティ(1)
    
    - テクニカル分析
 
    - 罫線法     チャート分析   
 
- 根強い支持がある。
 
- 値動きを決めている可能性がある。
 
 
- ファンダメンタル分析(ミクロ)
 
予測手法のバライエティ(2)
    
    - ファンダメンタル分析(マクロ)
 
- ニュース・動向分析
 
- シナリオ分析  G.Soros
 
- サミュエルソン法
 
テクニカル分析
    
    - 過去の株価の時系列から近い将来の株価を予測して行動する。
 
さまざまな手法
    
    - 日本では江戸時代から(罫線)。
 
- 田中勝博『テクニカル分析大全集』
 
- いまでも盛んに使われている。
 
- それぞれの「有効性」をどう考えるか。
 
エリオット波動理論
    
    - 波動? 聞いただけで、いかがわしい?
 
- L.N.Elliott (1871-1947)
 
- H.Balton The Eliott Wave Principle  ,1960
 
- 上昇5波下降3波、フィボナッチ数 
 
Mandelbrotの経済物理学
    
    - もともと、株価データに興味(1960年代)
 
- 金融データへの興味復活(1990年代)
 
- マルチフラクタルによるアプローチ
 
    - 現象的にはエリオット分析とほとんどおなじ。
 
- オカルトと見るか、見ないか。
 
 
Multi-Fractalの形成(1)
    
Multi-fractalの形成(2)
    
効率市場仮説(1)
    
    - 大多数の経済学者は支持。
 
- 無裁定状態仮説
 
    - 「本物のお札は拾われている?」
 
- 金融工学の基本的前提(Black−
 
- Sholes式もこれを仮定)
 
- 確実に儲ける機会は残っていない。
 
 
効率市場仮説(2)
    
    - 強い仮説
 
- 半ば強い仮説
 
    - 公開情報はすべて織り込み済み
 
- ファンダメンタル分析は無効
 
 
- 弱い仮説
 
    - 過去の価格・数量データは織り込み済み
 
- テクニカル分析は無効
 
 
効率市場仮説(3)
    
    - イングランド銀行調査(1989)
 
- 真偽・正否の問題ではない。
 
    - 人間の認知・意思決定の癖でもよい。
 
- テクニカル分析(罫線分析)
 
 
- 使われていれば、その影響が出る。
 
投資家の心理
    
    - 人間の心理
 
    - 正しくなくとも、傾向を読んでしまう。
 
- ジンクス、星占い、顔を読む
 
 
- 投資家の心理(基本は同じ?)
 
    - 儲かるならば、理屈は問わない。
 
- 「わらをも掴む」。多少いかがわしくても。
 
- ファンダメンタル分析の心理的基礎
 
- ⇒値動きの傾向を見て判断する。
 
 
 
金融市場とエディプス効果
    
    - 自己実現的予言
 
    - 円高予想=>円買い、ドル売り=>円高
 
- 逸脱増幅効果、自己強化過程
 
 
- 人々の世界に対する予想・認識
 
    - 世界の一部でもある。
 
- 観念世界を離れて自然で客観的な
 
- 事実はないかも知れない。
 
 
- 内部観測論と同型?
 
ファンダメンタル分析
    
    - 企業、経済の実勢を示す諸指標により、適正な価格水準・指数水準を推定し
 
- 、乖離を解消する方向に行動する。
 
- 統計の整備・企業情報の公開にともなって発達。テクニカル分析よりも、基
 
- 本的と考えられている。
 
- 多くは、同業他社・過去との比較による。
 
投資尺度にはやり廃り
    
    - (日経2000.3.12)
 
- 配当利回り 1950〜1970
 
- 株価収益率PER  株価/1株利益 
 
    - 米平均 30倍程度  日本では90前後
 
- 1970〜1995  PBRも
 
 
- Qレシオ 株価/1株当り実質純資産
 
- 株主資本利益率ROE 1990〜1998
 
- 株価売上高倍率PSR株価/1株当り売上高
 
    - 成長段階にあるベンチャーの指標 
 
- 1999〜 米国で台頭
 
 
無効だけれども、有効?
    
    - テクニカル分析
 
- ファンダメンタル分析
 
    - 一定の理論はあるが、現実には標準との比較。
 
- 何がファンダメンタルかに関する社会意識の変化。
 
 
- みんなで信ずれば真になる?
 
定型行動はなぜ有効か
    
    - 環境(経済状態)の定常性
 
    - 均衡としばしば混同される。
 
- 時間的なパタンが認められればよい。
 
 
- 行動と環境の共進化
 
- ミクロ・マクロ・ループ
 
ミクロ・マクロ・ループ
    
    - 定義(ミクロとマクロの円環的規定関係) 
 
	 - ミクロの行動 ⇒ マクロ過程
 
- マクロ過程⇒ミクロ主体の環境⇒行動の進化
 
 
- 例:戦後の日本的経営
 
	    - 終身雇用、年功序列、労使協調
 
- 高度成長、企業規模の拡大
 
 
テクニカル分析と市場の変化
    
    - 「かならず儲かる手法」
 
	    - デイトレーダー:初め値の±1%の注文
 
- 取引費用の急速な低下(0.2%もある。)
 
- 市場は新状況に適応していない。
 
 
- 予想される事態
 
	    - 一日の値動きは、ほとんどの場合、取引費用(往復)の範囲内に収まる。
 
- あるとき、突然、飛躍する。
 
- 有力な手法が現れると、市場の振る舞いが変化する。
 
 
真偽で語れない事実
    - 行為が事実を作り出す。
 
    - 人々が「間違った」認識に基づいて
 
- 行動しても、その結果は一つの事実。
 
 
- CD変換    Cならば、D。
 
    - 有用か否か、問うことはできる。
 
- 真でも偽でもない。論理学に乗らない。
 
 
- 新しい真理観と科学観とが必要。
 
なぜ希なことが起こるのか(1)
    
    - 外部の変化の現れ?
 
    - 独立な要因が多数重なって起きる?
 
- Yes.⇒正規分布になるはず。
 
- ニュースの大きさに構造がある?
 
 
- 方法論的全体主義では扱えない。
 
    - 個人主義の強み=経済行動を分析
 
- 旧来の経済学:均衡と最適化の罠
 
- ミクロ・マクロ・ループ 
 
 
なぜ希なことが起こるか(2)
    
    - 予言の自己実現効果(E効果)
 
    - ゴールデン・クロス/デッド・クロス
 
- みなが信じて行動すれば、正しくなる。
 
 
- ポジティブ・フィードバックの働く場合
 
    - 株価上昇→買い注文→さらなる上昇
 
- 株価下落→売り注文→さらなる下落
 
 
- 逸脱増幅機構、自己強化機構
 
まとめ:市場は多主体複雑系
    
    - ミクロ・マクロ・ループが存在する。
 
    - 方法論的個人主義は支持しえない。
 
- 方法論的全体主義も支持しえない。
 
 
- 主体(agent)は仮説形成をし、行動と進化させる複雑な存在。
 
- 社会科学の方法としての複雑系
 
    - 旧来の経済学 数学に囚われている。
 
- 対象にふさわしい科学研究法が必要。
 
 
第3モードの科学研究法
    
    - 科学研究の3モード
 
- 経済学の場合
 
- 複雑系の真の意義?
 
        - 微分方程式では記述できない世界。
 
- 新しい方法:MACSの計算実験。
 
- U-Mart計画 
 
 
最近の研究の紹介(1)
    
    - 和泉潔・植田一博(1998-2000)
 
- 為替ディーラーへのインタヴュー
 
- 認知科学 現場観察⇒個人の情報処理
 
- 人工市場モデルの構築
 
- ファンダメンタルズ17系列をコード化
 
- 1996,7の2年間の学習(GAによる)
 
- シナリオ分析 1998年のバブルを再現
 
- V市場研究の模範とすべきもの 
 
バブル期の出現
高い頂点・厚い裾野
最近の研究の紹介(2)
    
    - 中島義浩(2000)「経済のゆらぎとフラクタル」 
 
    - TOPIX 1983.1~1997.11データ数3885
 
- Takensの埋め込みによる相関次元を測定
 
- ホワイ・ノイズ、TOPIXなどを比較
 
- GARCH、ランジュヴァン方程式とも異なる特性。
 
 
飽和しない相関次元(中島義裕、1999)
U‐Mart計画
    
    - 経済・市場研究のための共通テストベッドの形成を目標。
 
- 経済学者と工学者の共同作業。
 
- 現実には存在しない株価指数(	J30)の先物市場をPCネットワーク、
 
- インターネットを使って作る。
 
仮想先物市場の考え方
仮想市場実験環境
   
取引所サーバの画面例
機械エージェント・エントリー
2000年8月富山での実験
    
    - 徳島大学 小野研究室グループ
 
- 北海道大学 大内研究室グループ
 
- 京都大学 出口研・松井研グループ
 
- 東工大 福本力也・山村研グループ
 
-  筑波大 寺野研グループ
 
- 大阪府立大学      森 直樹
 
- 大阪産業大学        谷口和久
 
- 防衛大  佐藤浩
 
U-Martのこれまでの歩み
    
    - 1998夏: 創発シンポジウムでの塩沢講演(複雑系と経済)
 
- 1999春: 進化経済学会でのパネル
 
- 1999春-夏: U-Mart協議会スタート
 
- 1999秋: SVMP・サーバ仕様確定
 
- 1999秋: SICE情報系合同シンポジウムで構想+α発表
 
- 2000春: U-Martシステムの公開デモ
 
- (SICE知能システムシンポ、進化経済学会 
 
- 2000年6月:U-Martキットの公表
 
- 2000年8月:U-Martプレマッチ
 
- 2000年秋: 毎日新聞からのJ30指標データオンライン提供
 
- 2000年秋: サーバ試験公開
 
- 2001年春: GUIの整備、ネット化実験の継続
 
- 2001年夏: ファンダメンタルズ・データ供用開始
 
- 21世紀初頭: 経済実験システムのプラットフォームになる?
 
U‐Martの特徴(1)
現実の市場との異同
    
    - 現実の市場としても機能する。
 
- 金融庁の許可、執行・安全面をのぞく。
 
- 参加者の行動により値が付けられる。
 
- 人と機械が対等に参加できる。
 
- 必要悪:現物市場との裁定なし。
 
U-Martの特徴(2)
純粋なコンピュータ・シミュレーションとの差異
    
    - 現実との接点がある。
 
- 現実指数の終値を用いて清算する。
 
- 人間と機械とが同一基盤で競争。
 
- 将来は、機械エージェントのみで加速実験・再現実験をも目指す。
 
- セキュリティを考えなければ、そのまま現実の取引市場になる。
 
U-Martに期待できること
    機械エージェントのみで加速実験・再現実験ができる。
    さまざまな仮説の検証に使える。
    例:テクニカル分析たちの評価と変化
    複雑環境下の意思決定の研究
    制度設計へのヒントが得られる。
    学際的協力の新しい模範
    社会科学におけるロボカップ
    
極私的まとめ
経済物理学
>
    
    - この方法の有効な現象が限定されている?
 
- 金融工学
 
- 市場を物理的現象とみている。
 
- 複雑系経済学
 
- 最適化と均衡の枠組みを否定。
 
- 当事者視点と全体過程の統合。
 
- 進化の視点の導入。
 
- 第3モードの科学研究法。
 
もどる
トップ・ページ
      ページ・トップ