小型投资者的资产暴涨了十亿？快速信息系统利用微小的价格差距

这张地图看起来有点像一碗意大利面，它显示了佛蒙特大学和MITER Corporation的一组科学家描述的美国股票市场的总体计划（正式称为国家市场体系）。这种复杂的系统分散在新泽西州北部的四个社区之间，并有许多来回的信息流，其中一些信息的来回传输速度比其他信息要快，这促使一些投资者比其他投资者更早地看到价格。

佛蒙特大学和MITRE的研究表明，具有较快信息系统的交易员可能会利用股票价格的近光速差异。

想象一下站在杂货店里，看着一堆香蕉。在您这边，经理发布了昨天的报纸传单，显示香蕉的价格为每磅¢62个，因此这是您在收银机上支付的价格。但是在另一端，有一个最新的屏幕显示香蕉的价格现在已经降至每磅¢48个，因此那边的那个人付了钱。香蕉完全一样，但是您看到的价格取决于您所站在的过道。

佛蒙特大学和MITRE公司的最新研究表明，美国股票市场似乎正在发生类似的情况（科学家称这种情况为“信息不对称导致的机会成本”）。

而且，研究表明，这每年使投资者损失至少20亿美元。

三项研究中的第一项，“美国股票市场的分散性和低效率：1月22日在开放获取期刊PLOS ONE上发布了“道琼斯30指数的证据”。

光速

这些股票市场“错位”并没有持续几天甚至几秒钟的价格差异，而是仅仅存在几微秒的时间-远比人们所能想象的快-但仍然是真实存在的，并且受到一个奇怪的事实的驱动，即信息的移动速度不会比移动速度快。光。

随着计算机交易速度的提高，这一最终限制变得越来越重要，尤其是自2005年法规变更以来，以及表面上单一的美国股票市场的各个分支机构已从新曼哈顿北部的哈德逊河跨过数十英里延伸到数个地点球衣。UVM和MITRE的研究科学家Brian Tivnan说：“即使是卡通形式，也有人将我们在股市上的简单地图视为一碗巨大的意大利面。”

由佛蒙特大学计算金融实验室的科学家团队（由克里斯丹佛斯和布莱恩·蒂夫南（左起）领导）以及他们的三个研究生戴维·杜赫斯特，约翰·林格和科林·范·奥尔特对美国进行了全面研究。股市。他们发现，在一年的过程中，所谓的高频交易者比其他交易者更早地获得了数十亿美元的价格信息-从而使他们能够以略高的价格购买股票，然后以不到眨眼的时间购买股票。 ，转身出售它们以获利。

这种日益复杂的交易安排（正式称为“国家市场体系”）包括纽约证券交易所，纳斯达克和其他许多节点，包括听起来不祥的私人交易场所，称为“黑池”。因此，即使价格接近光速，价格信息也会在此电子意大利面条中缠绕，到达某些交易者的时间要晚于其他交易者。

而且，就像超市中的两个过道一样，有些人买卖股票使用的是价格相对便宜，速度较慢的公开价格信息（称为“证券信息处理器”或“ SIP”），而其他交易商每天要进行数百万次的交易，如果他们可以获取称为“直接供稿”的非常昂贵，更快，专有的信息，则可以更早地看到价格。

结果是：并非所有交易者都能随时根据领先的学术理论和市场法规，看到最佳的可用价格。这项新研究的共同负责人，UVM科学家克里斯·丹佛斯（Chris Danforth）说：“这是不可能发生的，但我们对数据的仔细观察表明确实如此。”

这些早期信息为经济学家所谓的“延迟套利”提供了机会，这使我们回到了香蕉上。现在想象一下，在另一个过道中的那个人，他知道此时可以吃48磅/磅¢的香蕉，买了整捆，走进您的过道，并将它们卖给所有只能看到62价格的人¢。每磅香蕉只能使他获利¢14，但假设他每天可以卖出一百万磅的香蕉。

该研究小组设在UVM的计算金融实验室中-并且由UVM博士生David Dewhurst，Colin Van Oort，John Ring和Tyler Gray以及MITER科学家Matthew Koehler，Matthew McMahon，David Slater和Jason Veneman进行了重要工作实习生布伦丹·蒂夫南（Brendan Tivnan）在研究的这一年中发现了数十亿个类似的机会在美国股市进行延迟套利。使用速度飞快的计算机，所谓的高频交易者可以以稍微高一点的价格买入股票，然后以不到一眨眼的时间就转手并以获利的价格卖出股票。

“我们没有评论这是否公平。根据现行法规，这当然是允许的。作为科学家，我们只是严格地查看数据并证明它是真实的。”蒂夫南说。对于新的PLOS ONE研究，研究团队使用了构成道琼斯工业平均指数的30只股票的数据，并研究了2016年全年的每笔价格报价和交易。

苹果到苹果

在新的PLOS研究中突出显示的一个案例中，该团队研究了2016年1月7日上午出售Apple，Inc.的股票。科学家们发现，价格波动超过一分钱，持续时间超过5.45亿分之一秒，这足以进行高速交易。研究人员写道：“有一会儿，“在报价方面从9：48：55.396886到9：48：55.398749（持续时间1863微秒），” SIP的最佳报价保持在$ 99.11，而Direct的最佳报价保持在$ 99.17。 。因此，在此期间提交的任何投标订单都可以节省每股0.06美元。

而且，实际上，一百股苹果公司–大约在上午9：48：55.396951 –以99.11美元的价格出售，当时它们可能以每股六美分的价格卖出，使那名投资者付出了几美元的价钱，大约是几只香蕉的价格。但是，正如组成科学家们在最新研究中报告的那样，仅乘以组成道琼斯工业平均指数的30只股票，它们乘以1.2亿倍，这种价格差距使投资者损失了超过1.6亿美元。在更大的Russell 3000指数上，整个市场的结果至少花费了20亿美元。

新的PLOS研究以及与之相关的两项研究，是第一个直接观察监管机构和投资者可获得的最全面的股市数据集的公共研究。在国防部和国土安全部以及美国国家科学基金会的支持下，MITRE和UVM的研究人员能够检查通常直接导致高端投资者每月花费数十万美元的直接饲料。

UVM的数学与统计和复杂系统中心系教授Chris Danforth说：“总之，我们发现从这些短暂的市场瞬息万变中，有些人一定赚了很多钱。”

华尔街

《华尔街日报》去年发布了这些研究的消息，当时这些研究还处于预打印的公共服务器“ arXiv”中。现在，他们中的第一个已经完成了同行评审，并且正在PLOS ONE中发表。第二部分正在修订中，对近3000种不同股票中这些市场“低效率”的更广泛的证据进行了修订，并保留在印刷前的arXiv上。团队正在进行第三项甚至更深远的研究。

自《华尔街日报》发表文章以来，证券交易委员会似乎越来越关注这些价格差距以及投资者必须使用的不同数据流。2020年1月8日，美国证券交易委员会（SEC）对一套新提议的规则进行评论，以使国家市场体系产生和传播数据的方式现代化。该委员会写道，自2005年以来，“交易活动的速度和分散度显着提高，并且没有进行足够的改进以解决合并市场数据与专有数据产品之间的重要差异。”

UVM计算金融实验室的科学家看到了这种情况。Brian Tivnan说：“与科学界的其他人一样，我们也发现了同样的问题，大概是五年前或更久了。”“但是我们的研究是第一个量化这些担忧的含义的工具。”

研究人员认为，如何解决市场参与者之间的这些差异将很困难。蒂夫南说：“错位是零散的市场所固有的，”例如，现在存在于美国股票市场中，在新泽西的四个社区之间分布着多种交易所，并且来回的信息流非常复杂。

蒂夫南说：“任何技术升级都不会消除错位，即使交易所可以升级基础技术来以光速传输信息。”

为什么更快的共享技术不能解决该问题？“即使在控制技术时，例如所有投资者都依赖同一技术，相对论效应也决定了投资者的位置将决定该投资者可以观察到的内容，” Brian Tivnan说。“也就是说，您看到的内容取决于您在市场上的位置。”

参考：

“美国股票市场的分散化和低效率：来自“道琼斯30指数”的证据，作者是Brian F. Tivnan，David Rushing Dewhurst，Colin M. Van Oort，John H. Ring IV，Tyler J. Gray，Brendan F. Tivnan，Matthew TK Koehler，Matthew T. McMahon，David M.。 Slater，Jason G.Veneman和Christopher M.Danforth，2020年1月22日，PLOS ONE.DOI：
10.1371 / journal.pone.0226968

“扩大美国股票市场的低效率：来自三个市场指数和2900多种证券的证据”，David Rushing Dewhurst，Colin M. Van Oort，John H. Ring IV，Tyler J. Gray，Christopher M. Danforth和Brian F. Tivnan，2019年2月13日。
1902.04691