高频金融市场应用人工智能的挑战
陶璇,王天祥,Samuel Drapeau,林一青
摘要(Abstract):
近十年,人工智能(AI)飞速发展。从精确的图像文本识别技术到先进的内容生成方法,AI几乎无所不能,这些惊人的技术进步几乎重塑了世界经济。在金融领域,由于AI的广泛应用,金融市场变得更加高效。目前,通过AI可以对大量异构的金融数据进行实时分析,同时AI技术也可用于对市场欺诈行为进行监测。不过,AI的应用也存在一些潜在的风险和挑战。事实上,通过机器学习方法(尤其是深度神经网络)构建的决策模型,往往如“黑盒”一般,其具体决策行为不容易被直观地解释。在高频交易的背景下,AI驱动的自动化交易系统可能会实施一些市场操纵策略,这样的违规交易行为却可能很难被监测和取证。本文将介绍一种特殊的市场操纵行为—幌骗(Spoofing),同时说明一个以降低交易成本为目标的AI系统可能会实施幌骗策略。作为应对,本文也将从技术和监管角度讨论可行的监控和预防措施,以阻止恶意AI算法对市场秩序的破坏,维护投资者的信心。
关键词(KeyWords): 人工智能;算法交易;幌骗;市场规则;市场监测
基金项目(Foundation): 国家自然科学基金(11971310)
作者(Author): 陶璇,王天祥,Samuel Drapeau,林一青
DOI: 10.16453/j.2096-5036.2023.02.010
参考文献(References):
- [1]BOSTROM N,YUDKOWSKY E.The ethics of artificial intelligence[J].Synthese,2014,190(15):2487-2512.
- [2]VALLOR S,SOTALA K,KEELING G,et al.AI safety needs social scientists[J].Philosophy&Technology,2020,33(4):575-593.
- [3]AMODEI D,OLAH C,STEINHARDT J,et al.Concrete problems in AI safety[EB/OL].(2016-07-25)[2023-03-30].http://arxiv.org/abs/1606.06565.
- [4]DAFOE A,RUSSELL S.AI governance:a research agenda[J].Philosophy&Technology,2018,31(3):411-431.
- [5]ALLEN F,GALE D.Stock-price manipulation[J].Review of Financial Studies,1992,5:503-529.
- [6]HART O,KREPS D.Price destabilizing speculation[J].Journal of Political Economy,1986,94(5):927-952.
- [7]JARROW R.Market manipulation,bubbles,corners,and short squeezes[J].Journal of Financial and Quantitative Analysis,1992,27:311-336.
- [8]ALFONSI A,SCHIED A.Optimal trade execution and absence of price manipulations in limit order book models[J].SIAMJournal on Financial Mathematics,2010,1(1):490-522.
- [9]ALFONSI A,SCHIED A,SLYNKO A.Order book resilience,price manipulation,and the positive portfolio problem[J].SIAMJournal on Financial Mathematics,2012,3(1):511-533.
- [10]GATHERAL J.No-dynamic-arbitrage and market impact[J].Quantitative finance,2010,10(7):749-759.
- [11]GATHERAL J,SCHIED A.Optimal trade execution under geometric Brownian motion in the Almgren and Chriss framework[J].International Journal of Theoretical and Applied Finance,2011,14(3):353-368.
- [12]SHORTER G,MILLER R S.High-frequency trading:Background,concerns,and regulatory developments[R]//Money,Economics,and Finance:Developments,Analyses and Research.Congressional Research Service,2015:1-61.
- [13]CARTEAá,JAIMUNGAL S,WANG Y.Spoofing and price manipulation in order-driven markets[J].Applied Mathematical Finance,2020:1-32.
- [14]TAO X,DAY A,LING L,et al.On detecting spoofing strategies in high frequency trading[J].Quantitative Finance,2022,22:1405-1425.
- (1) 2010年,交易员Navinder Singh Sarao被指控在一天内下了成千上万份E-mini S&P 500股指期货合约订单,将这些订单更改或移动了超过2000万次并最终撤单,恶化了闪崩的影响。
- (2) 2019年,高频公司Tower Research Capital同意支付因市场欺诈被指控约6000万美元的罚款。2020年,摩根大通(JP Morgan)选择以约9.2亿美元对涉嫌市场欺诈的诉讼进行和解。
- (3)实际上可以有三种[14],这里我们做了适当简化。
- (4)G(Q)可以粗略地近似为是二次函数。
- (5)实际中可能涉及对买/卖方的平行操作。
- (6)其中,G是发布限价单V之后,数量为q的市价单的滑点成本。
- (7)幌骗的实时监测方法可以参阅文献[14]。