[論文レビュー] Scaling of inefficiencies in the U.S. equity markets: Evidence from three market indices and more than 2900 securities

John H. Ring, Colin M. Van Oort+4 more|arXiv (Cornell University)|Feb 12, 2019

Financial Markets and Investment Strategies被引用数 5

ひとこと要約

本研究は、2016年における2,900種以上の銘柄を対象とした31億件の割引セグメントを含む包括的なデータセットを用いて、米国株式市場における指値のずれを分析している。23.7%の取引がずれの間に発生し、実現された機会費用が推定20億5000万ドルに上る。特にS&P 500からダウ30を除いた銘柄群（SPexDow）が非効率の主な要因である。

ABSTRACT

Using the most comprehensive, commercially-available dataset of trading activity in U.S. equity markets, we catalog and analyze quote dislocations between the SIP National Best Bid and Offer (NBBO) and a synthetic BBO constructed from direct feeds. We observe a total of over 3.1 billion dislocation segments in the Russell 3000 during trading in 2016, roughly 525 per second of trading. However, these dislocations do not occur uniformly throughout the trading day. We identify a characteristic structure that features more dislocations near the open and close. Additionally, around 23% of observed trades executed during dislocations. These trades may have been impacted by stale information, leading to estimated opportunity costs on the order of $ 2 billion USD. A subset of the constituents of the S&P 500 index experience the greatest amount of opportunity cost and appear to drive inefficiencies in other stocks. These results quantify impacts of the physical structure of the U.S. National Market System.

研究の動機と目的

• 米国株式市場におけるSIPナショナルベストビッドアンドオファー（NBBO）と合成的Direct BBOとの間の指値ずれの頻度と経済的影響を定量化すること。
• ずれセグメントの時間的および時価総額依存的構造、および関連する実現機会費用（ROC）の構造を調査すること。
• ダウ30、SPexDow、RexSPのうち、どの市場セグメントが非効率に最も寄与しているかを特定し、セグメント間の因果関係を分析すること。
• レイテンシーや情報非対称性などのマイクロ構造要因が、ナショナルマーケットシステム全体にわたり持続的な非効率を生じさせている役割を評価すること。

提案手法

• 本研究は、2016年におけるローレット3000指数および特定のETFから得た、31億件を超えるずれセグメント（DS）の高頻度データセットを用いる。データは直接取引所フィードおよびSIP NBBOデータから抽出された。
• ずれとは、NBBOと合成的DBBOの価格が一致しない期間を指し、期間および価格の大きさの閾値を適用して意味のある出来事に絞り込む。
• 実現機会費用（ROC）は、ずれの間にNBBO価格で執行された取引と、真のDBBO価格での価値との差として計算される。
• 市場時価総額とROCのスケーリング関係をモデル化するために、二重対数空間における線形および2次回帰分析を用いる。
• ブートストラップ法を用いて回帰曲線の95%信頼区間を計算し、Granger因果関係検定を用いて市場カテゴリー間の方向的影響を推定する。
• DSの開始時刻および持続時間の時系列解析により、自己類似性とマルチスケールダイナミクスが明らかとなり、ずれの背後にある要因が複数ある可能性が示唆された。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 米国株式市場全体における指値ずれの頻度と持続時間の分布は、取引時間や銘柄の規模とどのように関係しているか？
• RQ2 ローレット3000およびそのサブインデックスにおいて、ずれイベント中に執行された取引が引き起こす経済的損失（実現機会費用として測定）はどの程度か？
• RQ3 ダウ30、SPexDow、RexSPのうち、どの市場セグメントが非効率の主な要因であり、ずれの伝播に関して、これらのセグメント間の因果関係は何か？
• RQ4 ずれのパターンとROC値は市場時価総額に対して統計的にスケーラブルか？また、業界別差異（例：金融業界対エネルギー業界）はこの関係にどのように影響を与えるか？
• RQ5 ずれのダイナミクスはマルチスケールの時間的構造を示すか？このような構造は、市場非効率を生じさせる背後要因に何を示唆するか？

主な発見

• 2016年、ローレット3000において31億件を超えるずれセグメントが観測され、取引時間あたり平均で約525件／秒に相当する。
• 全取引の23.71%がずれの間に実行された「差別取引」であり、年間の保守的推定では20億5000万ドルの実現機会費用が生じた。
• SPexDow（S&P 500からダウ30を除いたもの）セグメントがずれとROCの主な要因であり、DSおよび経済的非効率の最大割合を占めた。
• ROC／株式はRexSP銘柄（ローレット3000からS&P 500を除いたもの）で最も高く、流動性が低く、古くなった指値の影響をより強く受ける傾向にあった。
• 時系列解析によりROCに逆自己相関が認められ、平均回帰的行動が示唆された。Granger因果関係検定では、SPexDowのROCがダウ30およびRexSPのROCを予測できたが、逆は成り立たなかった。
• ずれの持続時間分布には二つの明確なピークが存在した。一つは100マイクロ秒から1ミリ秒の間、もう一つは約1秒付近にあり、ずれの背後には少なくとも2つの異なる原因がある可能性が示唆された。