基于NetLogo平臺的熔斷機制建模與仿真

周春燕 董琴 朱紫薇 王宏偉

摘要： 熔斷機制的引進使得中國股市短時間內(nèi)經(jīng)歷了劇震。本文選取股民心理因素，通過NetLogo平臺構(gòu)建模型對熔斷機制的運行進行仿真，推出結(jié)論：在熔斷機制下，理性投資者會幫助市場恢復(fù)交易；而從眾心理與恐慌情緒會使大部分投資者非理性跟風(fēng)，導(dǎo)致的“磁吸效應(yīng)”迅速觸發(fā)熔斷式停盤。

Abstract： The introduction of circuit breaker made a shock in Chinese stock market in a short period of time. This article constructs a model to the simulation of the operation of circuit breaker by selecting psychological factors on NetLogo platform. In conclusion， rational investors will help restore market transactions， but the herd mentality and panic can make most of the irrational investors to drive stock close by rapidly selling off under circuit breaker.

關(guān)鍵詞： 仿真；熔斷機制；心理因素；NetLogo

Key words： simulation；circuit breaker；psychological factors；NetLogo

中圖分類號：F830 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）03-0067-02

0 引言

熔斷機制是金融市場對交易品種價格劇烈波動設(shè)置熔斷限價的監(jiān)管制度，它最早起源于美國，設(shè)置的目的是在金融市場上價格發(fā)生突然變化時，一方面給投資者提供冷靜的時段，防止其過度非理性交易；另一方面給監(jiān)管者采取應(yīng)對措施爭取一定的時間。目前已有多個國家的交易市場設(shè)立了熔斷制度。中國證券市場于2016年1月1日起正式在A股實施指數(shù)熔斷機制，熔斷基準(zhǔn)指數(shù)為滬深300指數(shù)，采用5%和7%兩檔閾值。滬深300指數(shù)漲跌幅超過5%，將暫停交易15分鐘；滬深300漲跌幅超過7%時，交易時間將暫停至收盤。實施后僅4個交易日觸發(fā)4次“熔斷”，造成股市劇震，A股市值從2015年底的52.9萬億元猛降至46.1萬億元，蒸發(fā)6.8 萬億元，不得不于2016年1月8日暫停實施熔斷制度。鑒于國外的相關(guān)經(jīng)驗，熔斷機制被認為能降低股票市場的波動性，事實上熔斷機制的出現(xiàn)卻導(dǎo)致中國股市快速的停盤然后停市。為什么“中國式熔斷機制”會失敗？本文以NetLogo為平臺，通過對投資者交易行為建模仿真，來分析熔斷機制的出現(xiàn)導(dǎo)致中國股市波動加劇并直至出現(xiàn)停盤停市的情形。

1 熔斷機制失敗的因素分析

熔斷機制實施伊始存在諸多不利的客觀因素：人民幣持續(xù)貶值；經(jīng)濟形勢不樂觀；注冊制實施進度超出預(yù)期；國際原油期貨價格創(chuàng)新低等。而主觀方面，股民的從眾心理和恐慌情緒等心理因素直接影響了投資者的交易行為。

消極的心理因素分析：隨著跌幅不斷擴大，熔斷跌幅5%的觸發(fā)讓很多人始料未及，因此在熔斷的15分鐘內(nèi)投資者產(chǎn)生了大范圍恐慌；當(dāng)市場情緒被散戶的跟風(fēng)心態(tài)所主導(dǎo)急于拋售，在市場觸及7%跌幅前將股票賣出。

積極的心理因素分析：假設(shè)一部份股民看到股票下跌，對股票持有積極的態(tài)度，買跌不買漲。不盲目跟風(fēng)。漲跌幅5%到漲跌幅7%之間時，積極買入。

客觀因素通過對股民的心理因素影響股市的交易趨勢。所以本文選取股民心理因素作為仿真建模的主要變量，根據(jù)股民的積極預(yù)期和消極預(yù)期兩種心理進行仿真對比分析，展示從5%熔斷點到7%熔斷點的交易演變過程。

2 仿真建模

NetLogo是一個用來對自然和社會現(xiàn)象進行仿真的可編程建模平臺，內(nèi)嵌許多復(fù)雜系統(tǒng)模型，本文以Traffic basic模型為基礎(chǔ)，對熔斷機制運行進行仿真。

2.1 總體構(gòu)造 交易系統(tǒng)由道路、股民、信號燈構(gòu)成。其中道路代表股市，假定道路是環(huán)形封閉的。只有一條道路，根據(jù)瓦片（patch）的坐標(biāo)，能夠標(biāo)注方位，用來表示股民的持倉狀況，右側(cè)的道路總長度為15個。假定股民為參與股市的交易人，現(xiàn)實中參與股市的人數(shù)在交易期是可預(yù)計的，在理想的情況下設(shè)置系統(tǒng)中股民的數(shù)量為0到50之間。設(shè)置其中一個瓦片為信號燈，用來顯示是否觸及熔斷點。信號燈左側(cè)是持有股票的用戶，右側(cè)是持有貨幣的用戶。左側(cè)用戶通過信號燈代表股票轉(zhuǎn)換成貨幣，右側(cè)轉(zhuǎn)換到左側(cè)代表貨幣轉(zhuǎn)換股票，以交易用戶的心理因素影響股票的交易速度，有助于觀察其速度變化與股市運行情況，致使A股的交易速度變化。消極心理情形下，股市若觸及跌幅5%，股民會在觸及7%跌幅之前急于賣出股票，因此左側(cè)股民想要加速通過熔斷信號。而想要買進的股民持幣觀望，熔斷信號右側(cè)的股民緩慢前進；積極心理情形下，與之相反，股市在觸及跌幅5%時股民積極買入，熔斷信號右側(cè)股民會加速通過到左側(cè)，而想要賣出股票的股民正常交易。信號燈代表熔斷信號，將熔斷信號設(shè)置在道路坐標(biāo)為（10，1）位置上，顏色為紅、黃、綠三種，股民心理因素變化來控制股民的交易趨勢的變化，進而影響熔斷信號的顏色變化。熔斷信號顏色為綠色代表股市正常運行，信號為黃色時代表熔斷閥值5%警示，信號為紅色時代表熔斷閥值7%警示。

2.2 參數(shù)設(shè)置 設(shè)置股民的最小交易速度、最大交易速度。股民加速交易為0.3，減速交易為0.2。交易速度代表股民的買入或賣出動向。

2.3 規(guī)則設(shè)置 環(huán)境規(guī)則：當(dāng)視圖中熔斷信號為綠色時，股民在股市正常交易不收干擾；視圖中熔斷信號為黃色，則為熔斷閥值5%的警示；當(dāng)視圖中熔斷信號為紅色，為熔斷閥值7%的警示；右側(cè)道路擁堵，熔斷信號為紅色則股市交易停止。即代表滬深300漲跌幅超過7%，交易時間將暫停至收盤。

運轉(zhuǎn)規(guī)則：交易時間為連續(xù)的，只有觸發(fā)熔斷條件才中斷；交易是雙向的，信號的左側(cè)代表股民賣出股票，信號的右側(cè)代表股民買進股票；參與股市交易的股民的人數(shù)在交易時期內(nèi)是既定的；當(dāng)股市正常運行時，此時熔斷信號為綠色，股民的交易速度不加限制；當(dāng)熔斷信號右側(cè)的股民數(shù)量等于10個，右側(cè)道路已經(jīng)較為堵塞，為熔斷機制5%閥值警示，交易暫停15分鐘。此時熔斷信號為黃色；當(dāng)信號燈右側(cè)的股民速度為15個時，右側(cè)道路已經(jīng)非常堵塞，為熔斷機制7%閥值警示，此時熔斷信號為紅色，交易停止，所有股民速度變?yōu)?。

3 仿真過程分析

3.1 無熔斷限制 當(dāng)系統(tǒng)初始化完成并開始運行時，股民開始參與股市活動，此時熔斷信號為綠色，代表股市交易正常，股民交易股票自由，不受熔斷機制的影響。

3.2 熔斷閥值5%的情形

3.2.1 股民消極心理的仿真 過程描述：熔斷信號為綠色后，為無熔斷信號限制時期，股民參與股市交易的速度加快，熔斷信號左右右側(cè)的股民人數(shù)隨機增加。但當(dāng)熔斷信號右側(cè)的股民數(shù)量等于10個時，右邊的道路空間變得緊張，股市接近跌停5%熔斷信號右側(cè)的股民數(shù)量等于10個，熔斷信號的計時器時間為26時，熔斷信號為黃色，即為熔斷閥值5%的警示。如圖1所示，在時間0到26之間都為無熔斷信號時期，股民股票交易正常進行，前期股民股票交易的最小速度與最大速度差距較大，但越接近熔斷閥值5%，股民的交易速度越接近最大交易速度。說明賣出股票的交易次數(shù)不斷在增加，當(dāng)市場達到熔斷閥值5%，即代表滬深300漲跌幅超過5%，實行熔斷機制，交易時間將暫停15分鐘。

3.2.2 股民積極心理的仿真 過程描述：熔斷信號為綠色后，為無熔斷信號限制時期，股民參與股市交易的速度加快，熔斷信號左右側(cè)的股民人數(shù)隨機增加。但當(dāng)熔斷信號右側(cè)的股民數(shù)量等于10個時，右邊的道路空間變得緊張，當(dāng)一部分股民為積極心理，在股市跌幅至5%時，熔斷信號右側(cè)的股民保持正常的速度運行，即股民將股票轉(zhuǎn)換貨幣的次數(shù)不加限制。熔斷信號右側(cè)的股民加速通過到左側(cè)。即股民用貨幣購入其較看好的潛力股。如圖2所示，持股用戶不急于賣出，而持幣用戶積極買入，與消極用戶行為相反。這樣的行為延長了股市正常交易的時間，甚至能夠讓已經(jīng)出現(xiàn)了滬深300漲跌超過5%的股市返回正常的股市交易時期。根據(jù)現(xiàn)實情況，值得強調(diào)的是盲目從眾的股民始終是大于理智股民，最終還是無法避免7%的到來。

3.3 熔斷閥值7%的情形 熔斷信號為黃色后，如圖1箭頭所指部分，在計時器于26到79之間的時間內(nèi)，為熔斷信號的5%警示到7%警示的過渡期。位于熔斷信號左側(cè)的股民應(yīng)該減少通過熔斷信號的次數(shù)。但如圖1所示，在過渡期以紅色標(biāo)識的股民的交易速度在越接近7%熔斷閥值時（時間為79）較高頻率地接近最大速度，說明左側(cè)股民以較大速度通過黃色熔斷信號，熔斷信號的右側(cè)道路被增加股民所占據(jù)，當(dāng)瓦片的數(shù)量增加到15個時，道路沒有多余空間，在計時器為79時，右側(cè)道路擁堵，監(jiān)視器顯示交易人交易股票的速度為0，熔斷信號為紅色，股市交易停止。

雖然已經(jīng)出現(xiàn)熔斷閥值5%警示，但在熔斷閥值5%警示冷靜期過后的時間里，按常規(guī)說，持股用戶人數(shù)應(yīng)該減少，但根據(jù)現(xiàn)實情況，在停盤之前，由于股民趨利避害的心理，希望的是在再次開盤時抓緊時間脫離股市，持股用戶人數(shù)反而增加，股民市場在觸及7%的熔斷點前將存貨賣出，降低自身損失。因此會出現(xiàn)持幣用戶不急于將貨幣轉(zhuǎn)換股票或持股用戶急于賣出股票的情況，導(dǎo)致股市癱瘓。最終滬深300漲跌幅超過7%，觸發(fā)熔斷機制，交易停止。

4 結(jié)論

本文根據(jù)投資者的不同的心理因素進行模擬仿真，分析其對股市股票交易的影響。雖然較理智的投資者較好的推進的股市的交易，但是由于市場情緒被大部分散戶的投機心態(tài)所主導(dǎo)，大部分人們并未像想象中的冷靜下來，而在靜默期內(nèi)緊張情緒進一步升溫。大多數(shù)散戶此時唯一的理性反應(yīng)就是在市場觸及7%的熔斷點前將存貨賣出；機構(gòu)投資者由于止損和應(yīng)對贖回的要求也選擇跟著散戶的步伐拋出籌碼。這種個體的理性行為導(dǎo)致的集體非理性使得各方參與者并未出現(xiàn)分歧，而堅定地成了市場空方并相互踩踏。股市熔斷機制是為了更好的調(diào)控股市風(fēng)險，但是結(jié)果表明，放到中國就有些“水土不服”，一旦指數(shù)觸發(fā)了第一個熔斷閾值，第二個熔斷閾值也會很快被擊破。顯示該機制存在進一步的完善空間。證券管理機構(gòu)需要深刻反思目前股市的制度設(shè)計，通過合理的制度搭配，根據(jù)市場狀況調(diào)整熔斷閥值，細化熔斷規(guī)則，并在推出新的監(jiān)管制度時做好市場模擬與科學(xué)論證。只有這樣，才能在股民結(jié)構(gòu)不合理、投資理性程度不夠的中國股票市場上通過熔斷機制實現(xiàn)降低股價波動、維護市場穩(wěn)定的作用。

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