2015-03-02-markets-efficient-iff-p-np

Posted on March 2, 2015

原文链接 http://arxiv.org/pdf/1002.2284v2.pdf

的时候,作者在讨论P=NP问题的时候提到,如果P=NP那么很多不可思议的事情会发生。这其实也蛮好理解的:大数分解等其他计算难题被攻破,电子信用体系将瓦解。我想到的是这样的例子。不过研究人员们显然对这个问题的跨界有着更多地思考,比如这篇: 市场是有效的当且仅当P=NP。 这不是那种数学公式漫天飞得论文,更像是文艺经济学家写的那种论文。 用大量的笔触描写P=NP这个问题和市场有效性之间的关系。 如果你期待这篇论文对市场有效进行了如何惊人的建模,如何数学地证明了市场有效和P=NP问题之间的等价性,(像原来的我) 那这篇论文不是你的菜。 如果你觉得脑洞打开,“居然有人能把这两样东西联系起来,快看看他说些什么呢?”, 请接着往下看:

一下为我对这篇脑洞大开的论文的摘要和总结:

市场有效性的定义和分类主要围绕信息论展开。 传统上讲市场有效分为:弱有效(历史价格),半强有效(所有公开信息),强有效(未公开信息)。 对市场有效性的研究主要集中在:回报预测,事件研究, 未公开信息测试。 对回报预测的新研究方法不仅包含了对历史价格的使用,同时还包含了对:股息,利率,市值等变量的使用。

假设有n个历史价格变动,每个变动要么Up要么Down,假设有三种交易策略:买/卖/持有。 那么在这N个历史价格波动上总共可能有3^N个交易策略。 问题1: 是否存在统计意义上的策略能够持续盈利? 问题的答案要测试3^n个可能的策略, 该问题为NP因为确认答案要花多项式时间。 随着资产历史的积累, 不管是引入更加细化的数据还是如何,市场总归是变得更加无效, 因为更多地数据总归意味着更多地分析时间。

问题2:给定一个固定的时间窗口t是否存在买入或卖出策略能够在统计意义下稳定的盈利? 注意这里的买入卖出策略可以理解成策略的策略,即是否使用指定的策略。

问题3:给定一个时间窗口t和指定盈利值K是否存在一个买入卖出策略S能够在时间窗口t下产生超过指定利润K?

对于这些问题没有简单的回答,验证一个策略产生了多少利润可以在常数时间内完成,但是寻找这样的策略却是消耗指数时间的。

问题4: 问题3 + 给定一个预算B,并且这样的策略没有超出预算B

问题4和背包问题是很相似的,实际上是等价的。并且已经知道背包问题是NP完全的。 如果P=NP那么可以从这些问题得出市场是有效的结论,因为投资者总是能够通过背包问题问题的高效的算法找到问题4的解,从而使得市场有效(价格反应了所有信息)。

P=NP 推出 市场是有效的 从概念上理解起来似乎也并不困难, 注意论文的题目是当且仅当, 那么反过来推: 当市场是有效的,如何推出P=NP呢? 这就是亮点了。

首先是一些基本构造: OCO:order-cancel-order 当一个订单被满足的时候另外一个订单立刻被撤销。 注意不会出现两个订单同时被满足。 同时定义OCO-3,这种新的操作能够同时操作3种资产 (就是为了跟3-SAT相对应而已), 这些基本构造也就导出了市场计算器想要尝试解决的问题:NPC 3-SAT.

市场计算版3-SAT问题: 每个变量都对应了一种证券标的, 变量本身表示了买入单,取反的变量表示了卖出单, 那么3-SAT里的每一个单元都对应了市场上得OCO-3订单。 那么市场应该做什么呢?如果市场真的是有效的,那么市场上就会存在着一种执行这些OCO-3订单的方法,并且这些订单会产生利润,哪怕计入手续费等。 也就是说,市场允许我们在多项式时间内计算任意的3-SAT 问题。

小结一下: 证明的过程并不是十分符号化,我个人觉得充斥着很多:就是这样啦,你懂的之类的语句。 不过值得注意的倒是这种比对的思路本身,我相信P=NP和市场有效性确实是相关的。