干散貨運(yùn)價系統(tǒng)混沌的控制

康小勇 楊蕾

世 界貿(mào)易貨量的90%通過海運(yùn)完成，去年全球通過海運(yùn)完成的貿(mào)易貨量高達(dá)9.9億噸，國際航運(yùn)市場的發(fā)展?fàn)顩r直接反映世界經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行狀況。

作為一個完全競爭性的市場，國際干散貨運(yùn)輸市場風(fēng)險極高。波羅的海干散貨運(yùn)價指數(shù)（BDI）在2008年國際金融危機(jī)前后大幅波動：從2008 年5月20日的最高值11793點，一路暴跌至2008年12月5日的663點，跌幅高達(dá)94.3%。由此可見，國際干散貨運(yùn)輸市場受世界經(jīng)濟(jì)的影響更大。

隨著大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，社會各個產(chǎn)業(yè)都在潛移默化地發(fā)生著變化。航運(yùn)業(yè)作為一個典型的傳統(tǒng)行業(yè)，也受到新潮流的影響，其未來必將隨著新思想、新技術(shù)的產(chǎn)生，發(fā)生巨大的變化。要改變航運(yùn)業(yè)的現(xiàn)狀，首先要探究航運(yùn)市場背后的運(yùn)行機(jī)制，具體就是探究航運(yùn)市場與世界經(jīng)濟(jì)的深層次關(guān)系，其關(guān)聯(lián)點就在金融業(yè)。

本文以金融的視角探析國際干散貨運(yùn)輸市場與世界經(jīng)濟(jì)的關(guān)聯(lián)性，以基于混沌理論的金融系統(tǒng)來分析國際干散貨運(yùn)輸市場運(yùn)價系統(tǒng)的特性，以混沌控制方法，為國際干散貨運(yùn)輸市場運(yùn)價系統(tǒng)的良性運(yùn)行提出合理化建議。旨在發(fā)掘國際干散貨運(yùn)輸市場運(yùn)價系統(tǒng)背后的運(yùn)行機(jī)制，為投資人、政府以及相關(guān)研究機(jī)構(gòu)提供決策支持，也為研究傳統(tǒng)航運(yùn)業(yè)與金融結(jié)合尋找理論基礎(chǔ)，開辟新的航運(yùn)金融時代。

理論基礎(chǔ)

本文主要是用混沌理論分析BDI時間序列，從而探究國際干散貨運(yùn)輸市場與世界經(jīng)濟(jì)深層次的關(guān)聯(lián)性。

BDI

BDI是研究航運(yùn)股未來業(yè)績和投資價值的重要指數(shù)，也是國際貿(mào)易和國際經(jīng)濟(jì)的領(lǐng)先指標(biāo)之一。它集中反映全球?qū)ΦV產(chǎn)、煤炭、糧谷以及其他干散貨運(yùn)輸?shù)男枨?；反映整個干散貨運(yùn)輸市場的變化，具有很大波動性。BDI的前身是1985年開始發(fā)布的每日運(yùn)價指數(shù)（BFI），直到1999年，BDI取代BFI（見下表）。BDI計算方法在2001年作出調(diào)整，構(gòu)成指數(shù)由之前的BCI、BPI、BHI更改為BCI、BPI、BHMI。

混沌

混沌就是指在確定性系統(tǒng)中出現(xiàn)的一種貌似無規(guī)則的類似隨機(jī)的現(xiàn)象?；煦绮皇呛唵蔚臒o序，而是沒有明顯的周期和對稱，具有豐富內(nèi)部層次的有序結(jié)構(gòu)，即“無序中有序，有序中無序”，它是非線性系統(tǒng)的一種新的存在形式。混沌理論在金融系統(tǒng)中的應(yīng)用非常廣泛，金融時間序列的混沌識別便是其中一個很活躍的分支，例如股票價格序列，匯率序列等。

金融混沌是指基于混沌理論的金融系統(tǒng)中的混沌現(xiàn)象。金融混沌現(xiàn)象在實際中的表現(xiàn)就是金融風(fēng)暴、金融過熱、金融危機(jī)等。隨著經(jīng)濟(jì)全球化、貿(mào)易自由化的推進(jìn)，金融系統(tǒng)成為一個越來越開放的系統(tǒng)，作為一個典型的非線性系統(tǒng)，其混沌特性顯露無疑。2008年開始的歐洲債務(wù)危機(jī)、2007年美國次貸危機(jī)、1997年東南亞金融風(fēng)暴，以及再往前1994年墨西哥金融危機(jī)，都可以解釋為金融系統(tǒng)產(chǎn)生的混沌現(xiàn)象。

雖然目前對混沌現(xiàn)象的定義還未明確統(tǒng)一，但一般具有以下特征。

內(nèi)部隨機(jī)性。混沌現(xiàn)象的特定屬性，由系統(tǒng)內(nèi)部的分線性特性造成，是造成系統(tǒng)不穩(wěn)定的主要原因之一。

對初始條件的敏感性?；煦绗F(xiàn)象的又一重要特征，差之毫厘的初始條件值，能產(chǎn)生謬以千里的結(jié)果。

有界性。無論系統(tǒng)內(nèi)部多么不穩(wěn)定，混沌運(yùn)動的軌跡和區(qū)域都是有界的，不會超過混沌吸引子所輻射的區(qū)域。

無序中的有序?；煦绗F(xiàn)象看似無序、雜亂，毫無周期性可言，但這種無序并非真的完全無序，而是不具有明顯周期性以及其他明顯對稱性的一種狀態(tài)，可以說是另一種類型的有序運(yùn)動。混沌現(xiàn)象揭示某一系統(tǒng)中有序與無序的統(tǒng)一。

存在吸引子?；煦邕\(yùn)動既可能是發(fā)散的，也可能是收縮的，但無論是發(fā)散還是收縮都會在混沌吸引子所影響的范圍內(nèi)運(yùn)動，都會不自覺地向混沌吸引子靠近。

數(shù)據(jù)來源與處理

BDI反映的是整個干散貨運(yùn)輸市場的經(jīng)營狀況。1999年11月3日波羅的海航運(yùn)交易所開始每日公布BDI，本文選自1999年11月3日至2014年4月10日的BDI每日值，通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行時間單位的處理，使每天的單位抽象為更細(xì)小的時間單位，共得到3609個數(shù)據(jù)，時間軸從到3609。本文研究的時間序列是BDI抽象過來的3609個數(shù)據(jù)，對該時間序列進(jìn)行混沌控制。

混沌控制

金融市場本身固有的一些缺陷和金融監(jiān)管與創(chuàng)新是影響金融系統(tǒng)運(yùn)行狀況、形成金融混沌的重要因素。本文試就金融監(jiān)管與創(chuàng)新給國際干散貨運(yùn)價系統(tǒng)混沌特性的影響作些探討。假設(shè)t時刻運(yùn)價系統(tǒng)的穩(wěn)定性為Yt，建立描述運(yùn)價系統(tǒng)運(yùn)行狀況的Logistic模型如下：

Yt+1=ItMtYt [1-Yt]

模型中It和Mt分別代表運(yùn)價系統(tǒng)中金融監(jiān)管與創(chuàng)新的程度，其中It、Mt都是大于0并且小于1的數(shù)。

金融監(jiān)管對混沌特性的影響

為研究金融監(jiān)管對國際干散貨運(yùn)價系統(tǒng)的影響，暫且忽略金融創(chuàng)新的影響，即固定Mt=M。此時的Logistic模型就變成了關(guān)于參數(shù)It的離散動力學(xué)模型，即：

Yt+1=ItMYt [1-Yt]

取運(yùn)價系統(tǒng)初始穩(wěn)定性為Yt=0.2，利用MATLAB軟件對運(yùn)價系統(tǒng)的Logistic模型進(jìn)行仿真研究。在金融創(chuàng)新程度一定的前提下，隨著金融監(jiān)管程度加強(qiáng)，運(yùn)價系統(tǒng)從混沌狀態(tài)走向有序狀態(tài)。

金融創(chuàng)新對混沌特性的影響

同樣，為研究金融創(chuàng)新Mt對國際干散貨運(yùn)價系統(tǒng)混沌特性的影響，暫且固定金融監(jiān)管的強(qiáng)度It=1：

Yt+1=IMtYt [1-Yt]

取金融監(jiān)管的程度為It=1=0.5，系統(tǒng)穩(wěn)定的初始值為Yt=0.6。利用MATLAB對運(yùn)價系統(tǒng)的穩(wěn)定性狀態(tài)進(jìn)行仿真研究，當(dāng)金融監(jiān)管處于一定程度時，不斷加強(qiáng)金融創(chuàng)新會導(dǎo)致系統(tǒng)進(jìn)入混沌狀態(tài)。

金融監(jiān)管與創(chuàng)新對混沌特性的影響

由上發(fā)現(xiàn)，當(dāng)金融監(jiān)管與創(chuàng)新兩者中某一因素處于一定水平時，隨著另一因素強(qiáng)度增加，運(yùn)價系統(tǒng)最終會走出混沌，走向有序穩(wěn)定的狀態(tài)。在現(xiàn)實操作中，一般采取兩個因素并行的做法，即同時使用金融創(chuàng)新與監(jiān)管政策，以維護(hù)運(yùn)價系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

為了研究金融創(chuàng)新與監(jiān)管同時對運(yùn)價系統(tǒng)混沌特性的影響，假設(shè)金融監(jiān)管與創(chuàng)新指數(shù)比為：

ρt=It/Mt

如此，運(yùn)價系統(tǒng)的Logistic模型變成關(guān)于ρt的離散方程：

Yt+1=1ρtYt（1-Xt）

取運(yùn)價系統(tǒng)初始穩(wěn)定性為Yt=0.2，利用MATLAB軟件對運(yùn)價系統(tǒng)的Logistic模型進(jìn)行仿真研究。可看出隨著金融監(jiān)管與創(chuàng)新比值的不斷增大，運(yùn)價系統(tǒng)會從混沌區(qū)域走向穩(wěn)衡區(qū)域。

結(jié)論分析

通過以上分析可得出結(jié)論，在國際干散貨運(yùn)輸市場運(yùn)價系統(tǒng)中：

金融監(jiān)管程度一定時，隨著金融創(chuàng)新程度升高，運(yùn)價系統(tǒng)逐漸從穩(wěn)定有序走向混沌。

金融創(chuàng)新程度一定時，隨著金融監(jiān)管力度加大，運(yùn)價系統(tǒng)逐漸從混沌狀態(tài)走向有序。

在一定時期，協(xié)調(diào)使用金融監(jiān)管與創(chuàng)新手段，會降低運(yùn)價系統(tǒng)進(jìn)入混沌狀態(tài)的概率；不同時期，金融監(jiān)管與創(chuàng)新側(cè)重實施哪一個，要視市場運(yùn)行狀況而定。

世界經(jīng)濟(jì)決定世界貿(mào)易，世界貿(mào)易決定航運(yùn)市場，探究三者間深層次的關(guān)系，是今后航運(yùn)市場研究的重點。

（作者單位為中國交通通信信息中心）