当前课程知识点:数学文化 > 《数学文化》下——走进分形与混沌 > 第二十讲 混沌理论在金融中的应用 > 第二十讲 混沌理论在金融中的应用
同学们好
这节课我将为大家简要的介绍
混沌理论在金融中的应用
作为分形之父的物理学家曼德布罗
其实他最先不是从物理中发现分形的
而是从股票市场中
得到灵感进而创立了分形几何
按照传统金融学的观点
股票市场遵循有效市场和随机游走的规律
这两个因素使得股票收益率的概率
近似于钟形的正态分布
而曼德布罗的研究结果
却发现股票收益曲线并不符合正态分布
而是更接近于某种所谓稳定帕累托分布
稳定帕累托分布
它是一种不连续的分形分布
因为所谓的稳定
其实就意味着其时间变化曲线
具有类似分形标度不变的某种自相似性
帕累托分布用来描述财富
在个人之间的分配情况
当初
帕累托观察意大利的财富分配情况
他发现20%的人
占有了80%的社会财富
而80%的人只占有剩余的20%
后来
这个现象被约瑟夫概括为
帕累托法则
或者叫做80/20法则
曼德布罗他用稳定帕累托分布
来解释股市的胖尾尖峰现象
并且发现
这个80/20法则
与分形和混沌的概念同出一辙
背后隐藏着深奥的数学原理
那就是它们都来源于
动力系统的非线性特点
混沌理论有助于解释80/20法则
从混沌理论的观点
50/50的分配是一种不稳定的状态
这正如蝴蝶效应
微小的偏离将会很快被放大
只要稍稍离开平衡态
就会向一边倾斜
就像有钱的人会愈来愈有钱
不一定是在于他们的能力
而是因为财富会产生财富
刚才的例子要说明的是
在传统认识中以为是平衡稳定的状态
也许并不稳定
微小的偏差将导致系统
按着一个意想不到的方式演化
而破坏这种状态稳定性的根源
则基于系统的非线性
那也就是说
正态分布所描述的是一种平衡状态
它是在忽略了某些极端事件情形下
得出的近似
这种极端事件被认为是极其罕见的
从曼德布罗的研究以后
股市收益率
究竟服从正态分布还是非正态分布
就成了金融理论一个难解的谜
那么相信正态分布的学者们
提倡被动投资
就是买了股票就放着不动
例如指数基金
不指望赚大钱
但是也不大赔
稳赚市场的平均回报率
但问题是
正态分布理论忽视了金融危机的可能性
低估了危机下的金融风险
相反
相信非正态分布的经济学家们
则高估了市场的金融风险
事实上
市场的实际情况却并非如此
正态分布派说大象像柱子那样稳
而非正态分布派说大象像扇子那样
不停的摆动
而实际呢
大象有时候是站着不动
有时焦躁不安
股市其实也是这样
从非线性动力学的观点
金融世界更像一个正在演化的有机体
它并不仅仅是个别部分的总和
而是整体的
非线性的
处于一个不平衡的状态
平衡仅仅是一种稍纵即逝的幻象
那么我们是否可以用某种非线性模型
来描述金融市场呢
这恐怕没那么简单
因为金融市场太复杂了
影响的因素太多了
不那么容易用一个简单的数学模型来描述
现实中
人们更热衷于利用金融股票市场中
多年以来海量的数据积累
企图通过对这些数据的分析
以实证的方法大海捞针
捞出那么几个混沌魔鬼来
从金融股票市场的大量数据看起来
它们的确比混沌还要混沌
我们所说的混沌理论中的混沌
实际上是有一定规律的
在紊乱现象的背后
却隐藏着一个确定的逻辑
一个可知的非线性关系
而混沌经济学家们
就是想要从更为混乱的经济数据中
找出这种决定性的混沌来
这样的话
也就找出了这种可知的非线性关系
那么
是否能够在一定程度上
来预测和调节股票市场呢
经济学家们证实了经济混沌的存在
不一定就能大大改进经济预测的能力
但是却可以大大改善市场的调控
对股市的研究发现
无论股价是大幅还是小幅的涨落
整个股市和宏观经济的指数
变动频率都是相当稳定
美国百余年来的经济周期长度
大概是在2到10年
大萧条和2008年的金融危机
都有一个共同的特点
那就是危机前
都有长达10年左右的扩张期
根据经济学家熊彼特的观点
经济周期不是什么随机过程
而是生物钟那样的新城代谢
健康的经济
必须维持正常的波动周期
要是再遇到房地产泡沫
那么政府就要下决心捅破泡沫
进行结构调整
而不能等到疯狂的股市崩盘的时候
才去救市
好
今天的课我们就讲到这里
谢谢大家
-第一讲 数字之美
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-第三讲 三次数学危机
-第四讲 少数民族生活中的数学文化
-第五讲 中国剩余定理
-第六讲 数学素养与人文素养
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-第十讲 芝诺悖论与无穷大
-第十一讲 蝴蝶效应与分形龙
-第十二讲 分形维数
-第十三讲 英国的海岸线有多长
-第十四讲 拉普拉斯妖
-第十五讲 洛伦茨与吸引子
-第十六讲 奇异吸引子与蝴蝶效应
-第十七讲 生态繁衍和混沌
-第十八讲 混沌魔鬼与系统稳定性
-第十九讲 用简单的规律来描述复杂的大自然
-第二十讲 混沌理论在金融中的应用