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HFT超高速演算法如何改變金融市場?

現今的金融市場中,經紀人面對面買賣股票的交易大廳逐漸被閃電般快速的電子交易系統所取代。圖/freepik
現今的金融市場中,經紀人面對面買賣股票的交易大廳逐漸被閃電般快速的電子交易系統所取代。圖/freepik

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沿著百老街(Broad Street)朝曼哈頓南端前進,沿途你會行經紐約證券交易所宏偉的新古典主義建築、警察設置的路障,以及正常情況下,在這裡拍照的觀光客們。綜觀整個二十世紀,這座擠滿商人的知名建築就是「金融」二字的代名詞。再往南多走個幾分鐘,你非常有可能經過「百老街五十號」卻未曾多瞅兩眼。這棟建築的外牆相當吸睛,內部整個翻新過,但撇開這些不談,其實它就是棟普通的曼哈頓辦公大樓。一九九三年期間,百老街的這一路段荒廢雜亂,令《紐約時報》的記者不禁藉此來證實市中心的繁華已是過往雲煙 。然而,一九九〇至二〇〇〇年代早期,百老街五十號的所有一舉一動都足以大幅撼動全球金融市場,沒有其他地方能夠比擬。如今,尚有一絲蹤跡可看出它過往扮演的角色:臨街店面上方的石造外牆設有一塊寫著「島嶼(island) 」字樣的鑲板。(雖然此區域已經復甦,但這間店鋪多年來都是閒置狀態。)

島嶼成立於一九九六年,是美國股票的電子交易所。此處不是第一間處所,但卻史無前例地改變了金融體系。眾多會場中,有些倒閉;有些則是與時俱進融入了新的經營模式;其中幾間營運地算是成功,但卻始終無法居於主導地位。島嶼不同。它的計算機系統架設於百老街五十號的地下室,裡頭所有東西幾乎都是你在電腦專賣店能買到的便宜機器,但以當時一九九〇年代的標準來看,其效能可說是超高速。

我將我的受訪者稱作AF,他告訴我,如果島嶼的系統收到了收購股票的買價,同時間也有人開出相同價格出售同一支股票的話,那麼系統可以在幾毫秒之內(千分之一秒)執行一筆交易,速度遠比當時最能夠相提並論的主流電子系統「極訊」(Instinet)快上一千倍。肉眼看來,在島嶼進行交易不過是一眨眼的功夫。

與島嶼的速度同等重要的,是機器也開始在這裡進行交易。過去許多人投注了大量心力在自動交易這一塊,但大多都沒法順暢地運作。一九八〇與一九九〇年代,自動化交易系統與交易所的系統很難配合地天衣無縫,原因在於設計系統的前提,都是將交易者假設為人類、而非機器。再者,交易所早期的電子交易系統管理者,通常都會禁止電腦直接連接到他們,以保護人類使用者免於「不公平的」自動化競爭。對此,交易員會偷偷在辦公室中尋找規避這條禁令的方法──有時甚至會打造機械裝置來破解設計給人類交易員使用的終端密鑰──但這麼做其實效率不高。 相比之下,島嶼打從一開始就將機器納入考量。它的核心就是一套「訂單簿」:每支股票都有自己的電子檔案夾,用以存放考慮購入的股票買價以及欲售出的賣價。每當島嶼的電腦系統執行一筆交易、收到買價或賣價,或者是取消一筆訂單時,透過連續不斷的數據傳送,交易者即可以透過電腦隨時掌握島嶼訂單簿的最新狀況,同時間也能輕易透過電腦,以快速、簡潔、標準的電子格式發送買價與賣價給島嶼。

隨著在島嶼上進行交易的機器速度變得越來越快,倘若需要將訂單經由數百英哩的光纜傳送至曼哈頓下城,那麼在所難免的延遲問題將會變得相當明顯。二〇〇六年,堪薩斯城HFT公司Tradebot(Trading Robot)創辦人戴夫˙卡明斯(Dave Cummings)告訴《華爾街日報》,他發現從堪薩斯城傳送訊號至百老街五十號需要十毫秒的時間,而這導致他的公司面臨了一個劣勢:「我們因為光速而被排除在外了」〔盧切帝(Lucchetti)2006〕。大約自二〇〇二年開始,在島嶼進行機器交易的公司逐漸搬遷至百老街五十號,一開始只是非正式(讓web服務公司在大樓裡設有辦公室,用以放置電腦伺服器),而後島嶼與之達成付費協議──讓這些電腦伺服器置於島嶼位於大樓地下室的機房,就擺在島嶼的心臟、負責管理訂單與執行交易的「匹配引擎」旁邊。

這本書欲探討的主題即是出現(「出現」這個詞再恰當不過,因為這完全是計劃之外的事)在百老街五十號及其周圍的系統:高頻交易,又名HFT(high-frequency trading)。早在被正式命名之前,這項交易方式便已存在;就我所知,這個術語出現在二〇〇〇年早期,由芝加哥對沖基金業者「城堡公司」(Citadel)首次提出。HFT是「自營的」自動化交易,速度遠遠超過人類獨立操作,關於這點,交易的盈利能力本身就是取決於速度。 (自營交易的目標為直接獲利,而不是要,舉例來說,藉由代表他人進行交易賺取手續費。)雖然HFT公司雇用來設計與監督交易演算法的員工經常自稱是交易員,但負責交易的其實是計算機演算法。人類撰寫演算法(HFT早期比較常見),有時候會在交易日當天調整參數,但最終決定買價及賣價的仍舊是機器,而非人類。

HFT的演算法會和相同的、以及其他種類的演算法進行交易,比方說機構投資者──以及代表這些投資者的銀行和經紀人──使用的「執行演算法」,以此將買入或售出的大筆訂單拆成多筆較小、較低調的「孩童」訂單。 HFT公司的演算法同時也會與人類手動下訂的訂單相互運作,後者包括那些被稱為「零售者」(散戶投資客)的市場參與者。然而,最終只有少數零售訂單會於紐約證券交易所這類地方進行交易。這類訂單通常都是由有時亦被稱作批發商(大多是HFT公司的分部)的機構直接執行,散戶投資客會將訂單發給他們,他們付費給代理人後透過這些代理人進行交易。

總體來看,HFT公司進行的是大規模的交易。舉例來說,如稍後第四章節會提到的,單單是二〇一五年的其中兩個月,八間HFT公司的交易總額就等同於七兆美元的美國國庫券(美國國庫券為美國財政部發行的公債。一兆等於一百萬乘以一百萬)。現今大多數交易都是匿名制,因此很難確定其中有多少金額是出自HFT,不過據觀察家估算,在全球眾多最重要的市場中,HFT大約佔了其半數以上的交易量。(梅耶(Meyer)與布拉克(Bullock),2017;梅耶、布拉克與芮尼森(Rennison),2018)。

( 本文摘自《光速交易:超高速演算法如何改變金融市場?》(大寫出版),該內容由普林斯頓大學出版社授權使用)

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