1. financial crashes: what, how, why, and when?
什麼是崩潰，以及我們為什麼要關注？
股市崩盤是重大的金融事件，對學術界和從業人員都很有吸引力。根據學術界的觀點，市場是有效的，只有揭示一個戲劇性的資訊才能導致崩潰，然而在現實中，即使是最徹底的事後分析，通常也無法確定這個資訊可能是什麼。對於交易員和投資者來說，對崩盤的恐懼是一個永久的壓力來源，而事件本身的發生總是毀了他們中一些人的生活。
解釋股災的大多數方法都是在很短的時間范圍內（最多幾小時、幾天或幾周）尋找可能的機制或影響。本書提出了一個完全不同的觀點：崩盤的根本原因將在之前的幾個月和幾年中找到，在逐漸增加的市場合作性或投資者之間的有效互動中，往往轉化為市場價格的加速上升（泡沫）。根據這種 "批判性 "觀點，價格崩潰的具體方式並不是最重要的問題：崩潰的發生是因為市場進入了不穩定的階段，任何小的干擾或過程都可能引發不穩定。想一想你的手指上垂直舉著一把尺子：這個非常不穩定的位置最終會導致它的崩潰，因為你的手有一個小的（或沒有足夠的）運動，或由於任何微小的空氣的波動。崩潰從根本上說是由於不穩定的位置；崩潰的瞬間原因是次要的。同樣，在接近這樣一個臨界點時，敏感度的增長和市場的日益不穩定可能解釋了為什麼試圖解開崩盤的區域性原因是如此多樣化。基本上，一旦系統成熟，任何東西都會起作用。本書探討了這樣一個概念，即崩潰從根本上說有一個內生的，或內部的起源，外生的，或外部的沖擊只是作為觸發因素。因此，崩盤的起源比人們通常認為的要微妙得多，因為它是由整個市場作為一個自組織過程逐步構建的。在這個意義上，崩潰的真正原因可以被稱為系統性的不穩定。
系統的不穩定性是政府、中央銀行和監管機構非常關注的問題[103]。20世紀90年代經常出現的問題是，新的、全球化的、由資訊技術驅動的經濟是否已經發展到超越了50年代的那套規則，實際上是為 "新經濟 "創造了新的規則。那些發出這種呼籲的人基本上指出，自1997年以來的系統性不穩定（甚至可以追溯到1994年墨西哥的比索危機），證明二戰後的舊規則集現在已經過時了，從而注定了第二個偉大的全球化時期與第一個時期的命運相同。全球經濟有時顯得如此脆弱，需要多大的破壞才能給世界的金融機制帶來麻煩？主要的道德權威之一，巴塞爾銀行監管委員會建議[32]，"在處理系統性問題時，一方面要處理對金融系統信心的風險和對其他健全機構的傳染，另一方面要盡量減少對市場信號和紀律的扭曲"。
信心和傳染的動態以及基於不完美資訊的決策確實是本書的核心，並將引導我們研究以下問題。崩潰的內在機制是什麼？我們能預測崩盤嗎？我們能控制它們嗎？或者，至少，我們可以對它們產生一些影響嗎？崩潰是否表明世界金融結構存在根本的不穩定性？怎樣才能改變或抑制這些不穩定性？
1987年10月的崩潰
從1987年10月14日開市到10月19日收市，美國市場估值的主要指數下跌了30%或更多。此外，世界上所有的主要市場在那個月都大幅下跌，這本身就是一個特殊的事實，與通常各國回報率的適度相關性以及世界各地的股票市場在組織上的驚人差異形成鮮明對比[30]。
以當地貨幣單位計算，跌幅最小的是奧地利（-11.4%），最大的是香港（-45.8%）。在23個主要工業國家（澳大利亞、奧地利、比利時、加拿大、丹麥、法國、德國、香港、愛爾蘭、義大利、日本、馬來西亞、墨西哥、荷蘭、新西蘭、挪威、新加坡、南非、西班牙、瑞典、瑞士、英國、美國）中，19個國家的下降幅度超過了20%。與一般人的看法相反，美國並不是第一個急劇下降的國家。非日本的亞洲市場在1987年10月19日開始嚴重下跌，他們的時間，這種下跌首先在一些歐洲市場得到響應，然後在北美，最後在日本。然而，大多數同樣的市場在前一週的後半段經歷了明顯但不太嚴重的下跌。除美國和加拿大外，其他市場在10月底前繼續下行，其中一些跌幅與10月19日的大崩潰一樣大。
已經進行了大量的工作來解開崩潰的根源，特別是在交易的屬性和市場的結構方面；然而，沒有明確的原因被挑出來。值得注意的是，在1987年10月期間市場的強烈下跌之前，許多國家的市場在這一年的前九個月甚至之前都是空前的增長。以美國市場為例，股票價格在這九個月中上漲了31.4%。一些評論家認為，10月下跌的真正原因是價格過度膨脹，在前期產生了一個投機性泡沫。
人們想出的主要解釋如下。
計算機交易。在計算機交易中，某些市場趨勢佔上風時自動下達大量的股票交易，特別是在損失後的賣出指令。然而，在1987年的美國股災中，其他沒有使用程式交易的股票市場也崩潰了，有些損失甚至比美國市場更嚴重。
衍生證券。指數期貨和衍生證券被聲稱增加了美國股票市場的可變性、風險和不確定性。然而，這些技術或做法在以前1914年、1929年和1962年的大規模、突然的市場下跌中都不存在。
流動性不足。在股災期間，大量的賣單流量無法被現有金融市場的交易機制所消化。這種流動性不足可能對價格下跌的規模有很大影響，因為投資者高估了流動性的數量。然而，關於股票市場流動性的負面訊息不能解釋為什麼這麼多人同時決定出售股票。
貿易和預算赤字。1987年第三季度，美國出現了自1960年以來最大的貿易赤字，這與預算赤字一起，使投資者認為這些赤字將導致美國股票與外國證券相比出現下跌。然而，如果美國龐大的預算赤字是原因，為什麼其他國家的股票市場也會崩潰？據推測，如果貿易赤字的意外變化對一個國家來說是壞訊息，對其貿易夥伴來說應該是好訊息。
估值過高。許多分析家認為，1987年9月的股票價格被高估了。雖然價格/收益比率和價格/股息比率處於歷史高位，但在1960-72年的大部分時間裡，類似的價格/收益和價格/股息值已經出現了，在這期間沒有發生崩盤。高估似乎並不是每次都會引發崩盤。
其他被引用的潛在原因涉及拍賣系統本身、是否存在對價格變動的限制、受監管的保證金要求、場外和非交易時間的交易（連續拍賣和自動報價）、是否存在進行交易但不允許自己投資的場內經紀人、現金市場與遠期市場的交易程度、交易者的身份（即銀行或專業交易公司等機構）、交易稅的重要性以及其他因素。
對這些不同因素的單變量關聯和多元回歸進行的更嚴格和系統的分析得出的結論是，根本不清楚是什麼導致了這次崩盤[30]。最準確的說法，盡管有點自說自話，是十月崩盤中最有統計學意義的解釋變量可以歸結為每個國家的股票市場對世界性市場運動的正常反應。因此，通過對上述23個主要工業國家的當地貨幣指數進行平均加權，構建了一個世界市場指數[30]，並在9月30日歸一化為100。到10月30日，它下降到73.6。重要的結果是，從1981年初到崩盤前一個月，它被發現與每個國家的月度回報率有統計學上的關系，盡管各國的反應幅度有很大的不同[30]。這種關聯性被發現掩蓋了機構市場特徵的影響。這預示著在股災前可能存在一種微妙的、但仍有影響力的全球合作性。
歷史上的崩潰事件
在金融界，風險、回報和災難在不規則的週期中出現，每一代人都見證過。貪婪、狂妄和系統性的波動給我們帶來了鬱金香狂熱、南海泡沫、20世紀20年代和80年代的土地繁榮、美國股市和1929年的大崩潰，以及1987年10月的崩潰，這只是數百個現成例子中的幾個。
複雜系統中的極端事件
金融市場不是唯一有極端事件的系統。金融市場是許多其他系統中的一個，這些系統表現出復雜的組織和動態的類似行為。具有大量相互作用的部分的系統，往往對其環境開放，自我組織其內部結構和動態，具有新穎的、有時令人驚訝的宏觀（"突現"）特性。復雜系統方法涉及到 "看到 "相互聯絡和關係，也就是看到整體和組成部分，如今在現代工程裝置的控制和商業管理中普遍存在。它在大多數科學學科中也發揮著越來越大的作用，包括生物學（生物網路、生態學、進化、生命起源、免疫學、神經生物學、分子生物學等）、地質學（板塊構造、地震和火山、侵蝕和地貌、氣候和天氣、環境等），以及經濟和社會科學（認知、分散式學習、互動式代理等）。越來越多的人認識到，在大多數這些學科中，在許多關係到我們未來福利以及我們日常生活管理的緊迫問題上，都需要這樣一種系統的復雜系統和多學科的方法來取得進展。這種觀點傾向於取代以前的 "分析 "方法，包括將一個系統分解成各個組成部分，這樣對每個組成部分的詳細瞭解被認為可以帶來對整個系統運作的理解。
複雜系統的一個核心屬性是可能出現連貫的大規模集體行為，具有非常豐富的結構，由其組成部分之間的重復非線性相互作用產生：整體原來遠遠超過其部分的總和。人們普遍認為，大多數複雜系統無法用數學、分析來描述，只能通過 "數值實驗 "來探索。在演算法複雜性數學的背景下[73]，許多複雜系統被說成是不可計算的；也就是說，決定其演化的唯一方法是實際讓它們及時演化。因此，複雜系統的 "動態 "未來時間演化將是固有的不可預測的。然而，這種不可預測性並不妨礙將科學方法應用於預測新的現象，許多著名的案例就是例證（Leverrier通過計算天王星軌道的擾動預測了海王星，愛因斯坦預測了太陽引力場對光的偏離，沃森和克裡克根據鮑林和布拉格的早期預測預測了DNA分子的螺旋結構，等等）。與此相反，它指的是不可能滿足對明天的知識的追求，往往由歷史上激勵或嚇倒大眾的 "預言家 "的願景來填補。
複雜系統不可預測的觀點最近在具體的預測應用中得到了令人信服的辯護，比如地震預測這一重要的社會問題（見[312]中的貢獻）。除了在達成可靠的地震預測方案方面的持續失敗之外，這種觀點在理論上還植根於地震和自組織臨界性之間的類比[26]。在這個 "分形 "框架中（見第6章），不存在特徵尺度，地震規模的冪律分佈反映了這樣一個事實：大地震不過是沒有停止的小地震。因此，它們是不可預測的，因為它們的成核與眾多小地震的成核沒有什麼不同，顯然不能全部預測。
這真的適用於複雜系統的所有特徵嗎？我們更感興趣的是預測我們未來的重大分岔，涉及少數重要的事情，如健康、愛情和工作，這些都是我們的幸福。同樣，預測複雜系統的詳細演變沒有實際價值，而且我們被告知從基本觀點來看這是遙不可及的，但這並不排除預測複雜系統演變階段的更有趣的可能性，這些演變才是真正重要的，比如極端事件。
事實證明，自然科學和社會科學中的大多數複雜系統確實表現出罕見的突然轉變，這些轉變發生的時間間隔與它們後天演變的特徵時間尺度相比很短。這種極端事件比其他任何事情都更能表達出通常被幾乎完美的平衡所掩蓋的潛在 "力量"，從而為更好地科學理解複雜系統提供了潛力。這些危機具有根本的社會影響，范圍包括大型自然災難，如地震、火山爆發、颶風和龍卷風、滑坡、雪崩、雷擊、隕石/小行星撞擊，以及環境退化的災難性事件，到工程結構的失敗，股票市場的崩潰，導致大規模罷工和動亂的社會動蕩，國家和全球范圍內的經濟萎縮，區域性停電，交通堵塞，以及疾病和流行病。必須認識到，這些複雜系統的長期行為往往在很大程度上被這些罕見的災難性事件所控制。宇宙可能是在一次極端的爆炸（"大爆炸"）中誕生的；構成我們物質的所有重要的重原子元素的核合成是由超新星（比我們的太陽更重的恆星，其內部核燃燒在其生命的最後階段出現分歧）的巨大爆炸造成的；加利福尼亞最大的地震，大約每兩個世紀重復一次，佔總構造變形的很大一部分；景觀是由移動大石塊的 "千年 "洪水塑造的，比所有其他侵蝕因素的作用更大。最大的火山爆發導致了重大的地形變化和嚴重的氣候破壞；根據一些當代的觀點，進化的特點可能是被活動和破壞的偶發事件打斷的准靜態階段[168, 169]；金融風暴，可以在瞬間摧毀數萬億美元，籠罩和塑造了投資者的心理狀態；政治危機和革命塑造了長期的地緣政治景觀；甚至我們的個人生活也被一些關鍵決定或事件長期塑造著。
因此，懸而未決的科學問題是，這種大規模的災難性模式是如何從最小和越來越大的尺度上的一系列相互作用中演變出來的。在複雜系統中，已經發現空間和時間相關性的組織，一般來說，不是來自於擴散到整個系統的核相。相反，它是由一個漸進的、更全面的合作過程導致的，這個過程通過重復的相互作用在整個系統中發生。例如，科學和技術的發現往往是在世界不同地區的幾個實驗室中准同步進行的，這標志著成熟過程的全球性質。
極端事件的標准模型和情景模擬有許多誤差來源，每一個都可能對預測的有效性產生負面影響[232]。有些不確定因素在建模過程中是可以控制的；它們通常涉及更忠實的描述和可管理的計算之間的權衡。其他的誤差來源是無法控制的，因為它們是特定學科的建模方法所固有的。兩種已知的建模策略在這方面都有侷限性：分析性的理論預測對大多數複雜的問題來說是遙不可及的。對方程（當它們是已知的）或情景的粗暴的數值解決在 "分佈中心 "是可靠的，也就是說，在遠離極端的制度中，可以積累良好的統計資料。危機是很少發生的極端事件，盡管具有非凡的影響，因此完全沒有取樣，約束性很差。即使引入超級計算機，也不能從品質上改變這一基本限制。
盡管有這些限制，我相信科學及其多學科企業的進步使得全面努力預測複雜系統的時機已經成熟。特別是，對某些災難性事件或 "斷裂"，即從靜止狀態突然過渡到危機或災難性事件，可以採用新的方法進行建模和預測[393]。這種斷裂涉及許多不同尺度的結構之間的相互作用。
在本書中，我將這些思想應用於社會科學中最引人注目的事件之一，即金融風暴。本書所描述的方法結合了來自數學、物理學、工程學和社會科學的思想和工具，以識別和分類在不同尺度上可能出現的普遍結構，並開發特定應用的方法，利用這些結構來預測金融 "危機"。特別值得關注的是對金融風暴或股市 "泡沫 "修正前的預示過程的研究。為此，我將描述一套新的計算方法，這些方法能夠在分層系統的多個尺度上同時和反復地搜尋和比較模式。我將利用這些模式來提高對金融風暴前後動態狀態的理解，並加強社會層次系統的統計建模，目的是發展對這些大規模金融風暴的可靠預測技能。
預測是可能的嗎？一個研究假說
這些考慮表明，對未來收益的預期（以及其他人對其的看法），而不是目前的經濟現實，是普通投資者的重要動機。如果增長預期不切實際，膨脹的價格可能是一個投機性的泡沫（當然，這在事後很容易判斷，但在激烈的行動中一點都不明顯！）。正如已經提到的，歷史上有許多泡沫的例子，這些泡沫是由對未來收益的不切實際的預期所驅動的，然後是崩盤[454]。同樣的基本成分被反復發現：在最初基礎良好的經濟基本面的推動下，投資者從模仿過程或人群行為中發展出一種自我實現的熱情，用伯頓-馬爾基爾的話說，這導致了 "空中城堡 "的建立[282]。此外，1929年10月、1987年10月、1998年8月和2000年4月的美國市場崩潰的原因也屬於同一類別，區別主要在於泡沫是在哪個部門產生的。1929年，是公用事業；1987年，泡沫得到了市場普遍放鬆管制的支援，許多新的私人投資者帶著對利潤的極高期望進入市場；1998年，是對俄羅斯的投資機會的巨大期望而崩潰；直到2000年初，是對網際網路、電信和類似行業的極高期望助長了泡沫。許多網際網路和軟體公司的IPO（首次公開募股）之後，出現了瘋狂的狂潮，股價在最初幾個小時的交易中飆升。一個很好的例子是VA LINUX SYSTEMS，其30美元的IPO價格在1999年12月9日開盤當天創紀錄地增長了697%，收於239.25美元，但在2000年4月14日卻下降到28.94美元。
在這些見解的基礎上，我們的假設是，股票市場的崩潰是由長距離相關性的緩慢積累造成的，導致市場的全球合作行為，並最終在一個短暫的關鍵時間間隔內以崩潰告終。這裡使用 "臨界 "一詞並不純粹是文學性的：在數學術語中，複雜的動態系統可以經歷所謂的臨界點，定義為一個通常表現良好的量的爆炸到無限大。事實上，就非線性動力系統而言，臨界點的存在是常規而非例外。鑑於股票市場崩潰的令人費解的暴力性質，值得研究股票市場崩潰和臨界點之間是否有可能存在聯絡。
我們的關鍵假設是，崩潰可能是由交易者之間的區域性自我強化模仿引起的。這種自我強化的模仿過程導致了泡沫的綻放。如果交易者 "模仿 "他們的 "朋友 "的趨勢增加到某一點，稱為 "臨界點"(critical point)，許多交易者可能在同一時間下相同的訂單（賣出），從而導致崩潰。模仿的逐漸加強和噪音的無處不在之間的相互作用需要一個機率的描述：崩潰不是泡沫的一個確定的結果，但可以用它的危險率來描述，也就是說，單位時間內崩潰會在下一瞬間發生的機率，如果它還沒有發生的話。
由於崩潰並不是泡沫的一個確定的結果，只要投資者因承擔崩潰的風險而得到更高的泡沫增長率的補償，他們留在市場上仍然是理性的，因為 "平穩著陸 "的機率是有限的，也就是說，在沒有崩潰的情況下達到泡沫的終點。
在與幾位同事，主要是與Anders Johansen合作進行的一系列研究文章中，我們已經展示了大量的證據，泡沫的積累表現為由對數週期性前兆裝飾的價格的整體超指數冪律加速，這是一個與分形有關的概念，這一點將在後面變得清晰（見第六章）。在講述這個故事時，本書將解決以下問題。為什麼以及如何發生這些前兆？它們是什麼意思？它們在預測方面意味著什麼？
我和我的同事聲稱，這些模式有一定程度的預測技巧，已經在實踐中使用，並由我們和許多其他人、學者以及最重要的從業人員進行了調查。我在下文中討論的證據來自於許多崩潰事件，包括：
1929年10月華爾街股災，1987年10月世界股災，1987年10月香港股災，1998年8月世界股災，以及2000年4月納斯達克股災。
1985年關於美元的外匯事件和1998年8月開始的美元對加拿大元和日元的修正。
俄羅斯市場上的泡沫及其隨後在1997-98年的崩潰。
在阿根廷、巴西、智利、墨西哥、秘魯、委內瑞拉、香港、印度尼西亞、韓國、馬來西亞、菲律賓和泰國的股票市場中，有22個顯著的泡沫，隨後是大規模的崩潰或嚴重的修正。
在所有這些案例中，我們發現，除了極少數例外，對數週期動力法充分地描述了西方市場和新興市場的投機泡沫。盡管在時代和背景上存在著巨大的差異，我將表明這些金融風暴有著共同的基本背景和結構。這個相當令人驚訝的結果的理由可能源於這樣一個事實，即在21世紀，人類被賦予了與17世紀（或任何其他時代）基本相同的情感和理性品質。人類在追求幸福的過程中，基本上仍然被至少是適度的貪婪和恐懼所驅使。我在本書中要揭示的 "普遍 "結構可以被理解為由投資者之間互動的一些特徵 "規則 "所導致的市場的穩健突現屬性。這些互動可以在細節上發生變化，例如，由於計算機和電子通訊。它們在質的層面上沒有變化。正如我們將看到的，複雜系統理論使我們能夠解釋這種穩健性。
Last updated