[논문 리뷰] Stopping Financial Avalanches By Random Trading

Alessio Emanuele Biondo, Alessandro Pluchino외 2명|arXiv (Cornell University)|2013. 09. 14.

Complex Systems and Time Series Analysis인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 S&P500 데이터에 캘리브레이션된 소월드 네트워크에서 자율적 임계성 모델을 적용하여, 금융 네트워크에 소수의 무작위 거래자들을 도입하면, 군중행동에 의해 유도된 시장 폭락의 크기를 크게 감소시킬 수 있음을 제안한다. 주요 발견은 무작위 거래가 기술적 거래자들의 파레토 법칙에 따라 분포하는 부의 분포를 유지하면서도 대규모 시장 붕괴를 억제하는 안정화 메커니즘으로 작용한다는 것이다.

ABSTRACT

Building on similarities between earthquakes and extreme financial events, we use a self-organized criticality-generating model to study herding and avalanche dynamics in financial markets. We consider a community of interacting investors, distributed on a small-world network, who bet on the bullish (increasing) or bearish (decreasing) behavior of the market which has been specified according to the S&P500 historical time series. Remarkably, we find that the size of herding-related avalanches in the community can be strongly reduced by the presence of a relatively small percentage of traders, randomly distributed inside the network, who adopt a random investment strategy. Our findings suggest a promising strategy to limit the size of financial bubbles and crashes. We also obtain that the resulting wealth distribution of all traders corresponds to the well-known Pareto power law, while the one of random traders is exponential. In other words, for technical traders, the risk of losses is much greater than the probability of gains compared to those of random traders.

연구 동기 및 목표

• 금융 네트워크에서 군중행동과 시장 폭발이 어떻게 발생하는지 조사하기 위해.
• 무작위 거래 전략의 영향을 재해의 크기와 빈도에 미치는 영향을 분석하기 위해.
• 무작위 거래자가 상호작용하는 투자자 네트워크에서 체계적 리스크를 완화할 수 있는지 탐색하기 위해.
• 모의실험 후 기술적 거래자와 무작위 거래자 간의 부 분포 패턴을 검토하기 위해.

제안 방법

• 시장 정서 다이내믹스를 시뮬레이션하기 위해 소월드 네트워크에서 투자자 상호작용을 모델링하기 위해.
• 실제 시장 행동을 반영하기 위해 역사적 S&P500 가격 움직임에 모델을 캘리브레이션하기 위해.
• 순수하게 무작위 투자 전략을 채택한 소수의 거래자를 도입하기 위해.
• 투자자 행동에서 폭발 다이내믹스를 생성하고 분석하기 위해 자율적 임계성 프레임워크를 사용하기 위해.
• 동시에 정서를 변화시키는 거래자 수로 폭발 크기를 측정하기 위해.
• 모의실험 후 기술적 거래자와 무작위 거래자 모두의 부 분포 결과를 분석하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 무작위 거래는 군중행동에 의해 유도된 금융 폭발의 크기를 줄일 수 있는가?
• RQ2 무작위 거래자의 존재는 시장 참가자 간의 부 분포에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ3 네트워크 구조와 군중행동 모델에서의 시장 붕괴 발생 간의 관계는 무엇인가?
• RQ4 이 모델에서 기술적 거래자와 무작위 거래자의 부 다이내믹스는 어떻게 비교되는가?

주요 결과

• 소수의 무작위 거래자들을 도입함으로써 군중행동에 기인한 시장 폭발의 크기가 크게 감소한다.
• 기술적 거래자의 부 분포는 파레토 법칙에 따라 분포하며, 높은 불평등성과 큰 손실의 위험을 나타낸다.
• 무작위 거래자의 부 분포는 지수 분포를 따르며, 낮은 위험성과 더 안정적인 결과를 시사한다.
• 기술적 거래자는 무작위 거래자에 비해 손실의 확률이 더 높다.
• 모델은 파워 라인 부 분포와 극단적 사건 다이내믹스와 같은 금융 시장의 주요 스타일라이즈드 사실을 성공적으로 재현한다.