图1:实验室虚拟股票市场的操作界面。【K. N. An, X. H. Li, G. Yang, and J. P. Huang, “A controllablelaboratory stock market for modeling real stock markets”, The European Physical Journal B 86, 436 (2013) 】 图2:实验结果。(a,c,e)第一轮;(b,d,f)第二轮。(a,b)价格的时间序列;(c,d)交易量的时间序列;(e,f)收益率的时间序列。【K. N. An, X. H. Li, G. Yang, and J. P. Huang, “A controllablelaboratory stock market for modeling real stock markets”, The European Physical Journal B 86, 436 (2013) 】
3.2 检验:预测过去
接下来,我们设计了一个新的基于真实市场的预测实验(图3),把受训合格的(部分)学生N’位集中到实验室,让他们基于历史数据预测过去的未来。我们的一次预测结果显示,所有学生的预测准确率在53%左右。这个数据暗含的意思是,有近一半的学生预测准确率大于53%,其余小于53%。前者人数大约是 N’/2,这正是我们试图筛选出来的对象。 图3:基于真实市场价格序列的预测。其中,黄颜色区域是已知数据点,公布给被试。然后让被试根据这些已有的数据点预测余下的数据点。【J. P. Huang, Experimental Econophysics: Properties and Mechanisms ofLaboratory Markets (Springer, 2015)】
风险与收益关系的研究课题与每位投资者的切身利益密切相关。一般而言,风险越大收益越大、或风险越小收益越小,也就是说,风险与收益呈现正相关关系。这是研究人员基于市场中大量金融数据统计分析的结果,它是文献中的主流观点。然而,基于上述物理学第三个方法可以知道,这个结果仅仅是实证分析的结果,还缺可控实验和理论分析的研究。鉴此,有研究人员构建了实验室金融市场,开展了一系列可控实验,可是他们揭示了一个相反的(统计)结果:当金融市场是封闭且有效时,风险与收益呈现负相关关系。进一步的理论分析也支持了这个实验发现;见图5中由左至右斜向下的那条直线。有趣的是,这个结果与Bowman悖论一致,而Bowman悖论正是指风险与收益呈现负相关关系,但是,这个悖论同样仅仅是实证分析的结果,它是相关文献中的非主流观点,自1980年提出以来,就一直争议至今。换言之,文献中基于实证分析得到的主流观点(“风险与收益呈现正相关关系”)并没有经受得住物理学第三个方法的检验,故而名之“失败”。 图5:不同风险对应的相对财富分布。两处虚拟资源分别为M1和M2。图中由左至右斜向下的直线是针对所有数据的线性拟合;斜向上的直线是固定选择M1的结果。【K.Y. Song, K. N. An, G. Yang, and J. P. Huang, “Risk-return relationship in acomplex adaptive system”, PLoS One 7, e33588 (2012) 】
正确认识市场的宏观性质和微观机制有助利用金融市场造福人类。200多年前,斯密(1723-1790)分析了各种市场的数据后,得到结论:市场中有只“看不见的手”起着调节作用,这只“手”使得市场在没有外界干预下也能够自动达到供求平衡。显然,对照物理学第三个方法,斯密的结论仅仅是实证分析的结果,还缺少可控实验和理论分析。鉴此,有研究人员设计了实验室金融市场,开展了一系列可控实验,同时也进行了相关的理论分析(基于多体计算机模拟),可喜的是,实验和理论皆支持了斯密的结论(图6)。可见,斯密基于实证分析获得的结论通过了物理学第三个方法的检验,故名之“成功”。 图6:两处虚拟资源分别为M1和M2,让被试选择进入这两处(人数分别为N1和N2)、并平分其中的资源。结果发现:N1和N2几轮平均的结果等于M1/M2,也就是说,好像存在一只“看不见的手”用于调节这个虚拟市场,以使得所有人统计意义上获得同样数量的资源。图中五角星表示实验结果;其余数据是计算机模拟结果。【W. Wang, Y. Chen, and J. P. Huang, “Heterogeneous preferences,decision-making capacity and phase transitions in a complex adaptivesystem”, PNAS 106, 8423 (2009)】