金融市场的非线性动力学特征研究：同步、传染与危机预警

The increasing evidences have proved that the financial market is a highly complex and evolving nonlinear dynamic system. The eruption of financial crisis can be regarded as a mutation of the dynamic characteristic, and the obvious property of nonlinear and complex of the system would transmit the contagion instantaneously. From the perspective of nonlinear dynamics, our work attempts to figure out the differences of the multi-time-series nonlinear dynamical property among different stages of the crisis contagion and try to design a method to predict the time window of the contagion arriving with the recurrence plot quantification method. Then we will trace the infection path and measure the strength among a multi-market by means of fuzzy similarity index of multi-time-series. Empirical study of global financial crisis in 2007 and 2009 will be done as verification, and policy suggestions on warning and blocking the contagion will be presented.

大量研究表明，金融市场是高度复杂、不断演化的非线性动力系统，金融危机的爆发背后蕴含着系统动力学特征的突变，同时系统的非线性、复杂性又使得危机极易通过多市场间的同步耦合作用而发生传染。本课题从非线性动力学的研究角度出发，深入分析金融市场演化过程中的非线性动力学特征，采用递归图量化分析方法，监测市场在由平稳期向危机期转化的过程中动力学特征的变化，建立金融危机的预警机制；寻找多市场间广义同步现象的存在，采用动力学相似性模型动态刻画多市场间的金融危机传染过程，定量分析金融危机传染的强度和方向性，监测金融危机传染的时间窗口；以2007年全球金融危机和2009年欧债危机为对象进行实证研究，提出有关金融危机防范和阻断的对策建议。

大量研究表明，金融市场是高度复杂、不断演化的非线性动力系统，金融危机的爆发背后蕴含着系统动力学特征的突变，同时系统的非线性、复杂性又使得危机极易通过多市场间的同步耦合作用而发生传染。本研究以复杂系统科学作为理论基础，将金融市场视作处于开放演化过程中的非线性动力系统，而全球金融市场看作是相互耦合、广泛联接的多级非线性动力系统。金融传染现象的发生可以看作是金融系统间由于贸易、金融或是信息关联所引起的“广义同步”。通过相空间重构技术复现金融系统的高维动力学轨迹，并采用基于延迟矢量方差的金融危机量化递归图分析、动力学相似指数等技术分析手段对双重市场间的金融传染效应进行了定量的检验。. 将多元多尺度熵方法引入金融市场分析，研究沪深港股市指数序列之间联动效应的动态特征，发现单一股指序列的熵值高于多市场的多元多尺度熵值，反映出市场存在着联动效应。而且在股市不同时期多元多尺度熵表现出了不同特性。通过累积和控制图方法查找变点，得到的变点时间段均有沪深港三市重大事件发生，显示了联动状态的变动情况。. 金融传染作为市场的一种异象，其形成机理是由于大量异质交易者汇集在一起相互作用所涌现出的一种现象。考虑了市场中的交易者具有不同的交易策略和交易期限，构建了开放金融环境下异质交易者的资产定价模型。通过引入区制转换机制，上述模型改进为具有时变权重系数的向量误差修正模型，时变权重的大小即代表了不同类型交易者的交易行为对资产价格影响的动态效应。以２００１至２０１４年间美国和香港股市作为典型的双重市场为对象进行实证研究，结果表明美国股价主要由基础交易者所驱动，香港股市主要由技术交易者所驱动，但在２００８年和２０１０年两次金融危机期间，国际交易者都成为两个市场价格运动的主要影响因素，这在一定程度上表明了金融危机传染现象的存在。