資深股民感嘆 “K 線像心電圖，錢包像過山車”。股市是 “猜大小” 的玄學(xué)游戲？其實，數(shù)據(jù)越來越多，金融學(xué)越來越像物理學(xué)了。

頂刊證實金融學(xué)的“物理轉(zhuǎn)向” 股價預(yù)測曾被視作世界上最難的數(shù)學(xué)題，真假消息交織、多空博弈激烈，讓市場波動看似毫無章法。長期以來，不少人認為，股市作為人類行為的集合體，難以像物理世界那樣存在明確普適的規(guī)律。但“多即不同”的物理智慧，正為金融學(xué)帶來突破性啟發(fā)——即便無法預(yù)判個體交易者的想法，宏觀層面的統(tǒng)一規(guī)律仍可能潛藏其中。

近日，日本京都大學(xué)的佐藤勇貴與金澤輝代士兩位物理學(xué)家，憑借東京證券交易所8年的完整交易數(shù)據(jù)集，在物理學(xué)頂刊《物理評論快報》發(fā)表重磅研究：他們不僅證實了股價變動的“平方根定律”，更顛覆了對其普適性的認知。

這一規(guī)律并非僅適用于宏觀市場，而是對單只股票、單個交易者同樣成立——股價平均變動與交易量的平方根成正比。研究團隊還受物理反應(yīng)-擴散系統(tǒng)啟發(fā)，提出“潛在流動性”模型，揭示了這一規(guī)律的微觀成因。以下，Enjoy：

本文經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)自公眾號“環(huán)球科學(xué)”（id：huanqiukexue）

撰文｜王昱

審校｜不周

頭圖來源丨Unsplash

股價預(yù)測可能是這個世界上最難數(shù)學(xué)題了。

真假消息層出不窮，多空博弈此消彼長。有人認為，股市波動等經(jīng)濟學(xué)問題是完全不可預(yù)測的。因為我們不可能預(yù)測股票交易市場中，每名交易者的想法究竟如何。他們的想法可能隨著多變的經(jīng)濟形勢隨時改變，所以可以得出結(jié)論，在經(jīng)濟學(xué)的世界中，沒人能找到像物理學(xué)一樣明確的規(guī)律。

但就算我們沒辦法預(yù)測每個人的想法，并不意味著經(jīng)濟學(xué)不存在普適的規(guī)律。就像在物理學(xué)中，哪怕我們弄不清每個粒子的運動狀態(tài)，但物理學(xué)家仍能從其中推導(dǎo)出熱力學(xué)規(guī)律。著名物理學(xué)家菲利普·安德森（Philip Anderson）曾說過：“多即不同?！保∕ore is different.）即使不清楚特定交易者的想法，但在整個股票交易市場中，我們?nèi)杂锌赡艹橄蟪龊暧^層面的普適定律。

最近，日本京都大學(xué)的兩名物理學(xué)家，用來自東京證券交易所的數(shù)據(jù)，真的找到了買入賣出對股價影響的普適規(guī)律。相關(guān)論文發(fā)表在物理學(xué)頂刊《物理評論快報》（Physical Review Letters）上。

東京證券交易所豐富的數(shù)據(jù)促成了此項研究。圖片來源：Kakidai/Wikipedia

01

經(jīng)濟學(xué)的“物理規(guī)律”

直覺上，經(jīng)濟學(xué)中很難出現(xiàn)“物理定律”一樣客觀、普適、定量的規(guī)律，但這樣的經(jīng)濟學(xué)規(guī)律其實真的不少。

比如，兩個國家之間的貿(mào)易額往往會受到彼此之間距離的影響，距離越遠，貿(mào)易額就會越低；兩個國家的GDP總量又類似于兩個經(jīng)濟體的質(zhì)量，它們的乘積越高，彼此之間的貿(mào)易額也會越高。

在股票市場或其他商品市場中，價格隨時間變化的方式，其統(tǒng)計行為類似于物理中的擴散方程。

更不要提在經(jīng)濟學(xué)中常常用來打假的本福特定律：在跨越多個數(shù)量級的數(shù)據(jù)集中，首位數(shù)字的分布規(guī)律往往非常符合對數(shù)規(guī)律，首位數(shù)字是1的概率大約占30%。

自然數(shù)據(jù)首位數(shù)字分布的本福特定律，可用于核查數(shù)據(jù)造假。圖片來源：Gknor/wikipedia

不過，這些規(guī)律往往都太過宏觀，不如股票價格那樣，對個人交易者而言也觸手可及。而恰巧，最近多個研究團隊都獨立報告了一項經(jīng)驗性的“平方根定律”，股票交易似乎以平方根的方式影響著股票的價格。

股票交易如何影響股價？至少在定性上可以知道，買入股票會導(dǎo)致股票平均價格上升，賣出則會讓股票平均價格下跌。若交易量為Q，平均價格變動為I（Q），那么根據(jù)“平方根定律”的經(jīng)驗，I（Q）正比于Qδ，其中δ=1/2。不過，也有很多人懷疑，這樣的定律是否和上面提到的那些定律一樣，是屬于整個市場的宏觀規(guī)律，并不適用于單一一只股票。換句話說，就是懷疑平方根定律的普適性是否足夠強。

02

復(fù)雜科學(xué)

到目前為止，21世紀(jì)是不是生物學(xué)的世紀(jì)還不好說，但可以肯定的是，21世紀(jì)確實是復(fù)雜科學(xué)的世紀(jì)。計算能力的暴漲讓科學(xué)家擁有前所未有的數(shù)據(jù)分析能力，廣泛且結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)一下轉(zhuǎn)換成了科學(xué)家的金礦。

日本京都大學(xué)的物理學(xué)家佐藤勇貴（Yuki Sato）和金澤輝代士（Kiyoshi Kanazawa）從東京證券交易所拿到了一個前所未有豐富的數(shù)據(jù)集，驗證了經(jīng)驗性的平方根定律。這個數(shù)據(jù)集包含東京證券交易所8年期間所有的交易記錄，并且每筆交易都帶有特定的標(biāo)簽，可以將其與特定交易者相關(guān)聯(lián)。當(dāng)然，交易者的具體身份是匿名的，它們既可能是大型金融機構(gòu)，也可能是個人股票交易者，但不論交易者是誰，研究人員都能根據(jù)標(biāo)簽重建基于大致相同買賣意圖產(chǎn)生的交易序列。

之前對股票價格波動的研究，很多時候都受限于數(shù)據(jù)不足，不得不將多個股票的交易記錄合并到一起進行研究，這可能帶來額外的噪音。而因為這次的數(shù)據(jù)集足夠豐富，研究人員可以逐只股票測試平方根定律。結(jié)果令人震驚：平方根定律表現(xiàn)得既美妙又普遍。它既對單個交易者成立，也對單只股票成立。

買入訂單（藍色）和賣出訂單（紅色）作為沿價格坐標(biāo)（x）擴散的粒子，當(dāng)它們相遇時湮滅（黃色爆炸），在接觸點（交易價格pt）附近形成V形耗盡層。圖片來源：L. Dall’Amico et al., J. Stat. Mech. 013404 (2019)

研究人員并沒有止步于驗證這個規(guī)律，他們還嘗試用這個數(shù)據(jù)集找出平方根定律的成因。他們受到物理學(xué)中反應(yīng)-擴散系統(tǒng)的啟發(fā)，提出了一種名為“潛在流動性”（latent liquidity）的模型。研究人員首先根據(jù)價格隨時間的擴散定律提出，某只股票的的可用流動性隨著當(dāng)前價格的距離呈線性增加，這會導(dǎo)致在股票當(dāng)前價格周圍形成了一個可流動的“耗盡層”。這種分布會自然導(dǎo)致平方根定律的出現(xiàn)。

但如果拋開這樣的微觀解釋，平方根定律似乎是由成千上萬名市場參與者的相互作用，而產(chǎn)生、涌現(xiàn)出的規(guī)律。像這樣的定律表明，金融學(xué)也正逐步向物理學(xué)靠攏，它擁有高質(zhì)量的數(shù)據(jù)、也有可重復(fù)的結(jié)果——并且，它的結(jié)果事關(guān)切實的利益。

研究人員正在從股票交易這樣典型的復(fù)雜系統(tǒng)中抽離出客觀的規(guī)律。研究人員表示，他們或許能從這類機制出發(fā)，研究金融市場內(nèi)部的運作機制，尤其是它們那種不可思議的、在毫無預(yù)警情況下崩盤的傾向。

入市有風(fēng)險，投資需謹慎。本文不構(gòu)成任何投資建議。

https://physics.aps.org/articles/v18/196

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/65jz-81kv

https://en.wikipedia.org/wiki/Gravity_model_of_trade

https://arxiv.org/html/2411.13965v3

本文來自微信公眾號“環(huán)球科學(xué)”（id：huanqiukexue），如需轉(zhuǎn)載請聯(lián)系 newmedia@huanqiukexue.com