Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Μοσχογλου Στυλιανός

62 views

Published on

Ανάπτυξη Πολυπρακτορικού Συστήματος Προσμοίωσης Χρηματοπιστωτικών Αγορών για την Ανεύρεση Αιτιών Χρηματιστηριακών Κρίσεων

Published in: Software
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Μοσχογλου Στυλιανός

  1. 1. ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΩΝ ____________________________________________ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΠΟΛΥΠΡΑΚΤΟΡΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ ΧΡΗΜΑΤΟΠΙΣΤΩΤΙΚΩΝ ΑΓΟΡΩΝΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΕΥΡΕΣΗ ΑΙΤΙΩΝΧΡΗΜΑΤΙΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΚΡΙΣΕΩΝ Του φοιτητή: Επιβλέπων: Στυλιανού Μόσχογλου Ανδρέας Συμεωνίδης ΑΕΜ 6978 Επίκουρος Καθηγητής Στυλιανός Μόσχογλου 1/42
  2. 2. Περιεχόμενα • Μερικές βασικές έννοιες • Ορισμός του προβλήματος • Σκοπός της διπλωματικής • State of the art • Περιγραφή του μοντέλου • Παρουσίαση αποτελεσμάτων • Συμπεράσματα • Μελλοντικές επεκτάσεις Στυλιανός Μόσχογλου 2/42
  3. 3. Μερικές βασικές έννοιες Στυλιανός Μόσχογλου 3/42 Η μοντελοποίηση και προσομοίωση Πολυπρακτορικών Συστημάτων είναι μία υπολογιστική διαδικασία στην οποία αυτόνομοι πράκτορες λειτουργούν και εξελίσσονται μέσα σε ένα περιβάλλον Μοντελοποίηση και προσομοίωση Πολυπρακτορικών Συστημάτων Συμπεριφορά της αγέλης είναι ο τρόπος με τον οποίο δρα μια μεγάλη ομάδα ατόμων, αναίτια και χωρίς προγραμματισμένη κατεύθυνση, σαν αγέλη, μιμούμενη συμπεριφορές άλλων ατόμων στο ίδιο περιβάλλον Τι ονομάζουμε συμπεριφορά της «αγέλης»; Υπεραυτοπεποίθηση ονομάζεται η τάση των ανθρώπων να βλέπουν τις επιλογές τους ως ορθολογικές και να έχουν υπερβολική εμπιστοσύνη στις επιλογές τους Τι ονομάζουμε συμπεριφορά της υπεραυτοπεποίθησης; Συμπεριφορική χρηματοοικονομική (behavioral finance) είναι η επιστήμη των οικονομικών που εξετάζει τις επιπτώσεις των ψυχολογικών, κοινωνικών, γνωστικών παραγόντων των ανθρώπων σε διάφορα οικονομικά μεγέθη Τι ονομάζουμε συμπεριφορική χρηματοοικονομική; Agent computational economics ονομάζεται εκείνος ο τομέας των οικονομικών που εξετάζει τις διάφορες διαδικασίες της οικονομίας ως δυναμικά συστήματα, αποτελούμενες από αλληλεπιδρώντες πράκτορες Agent Computational Economics Ομαδοποίηση μεταβλητότητας (volatility clustering) ονομάζουμε το γεγονός ότι γενικά μεγάλες μεταβολές, τείνουν να ακολουθούνται από μεγάλες μεταβολές, ενώ μικρές μεταβολές τείνουν να ακολουθούνται από μικρές μεταβολές Τι ονομάζουμε ομαδοποίηση μεταβλητότητας; Απόδοση μετοχής (return) ονομάζουμε το μέγεθος κατά το οποίο μεταβάλλεται η τιμή της μετοχής μεταξύ δύο διαδοχικών περιόδων Τι ονομάζουμε απόδοση μετοχής;
  4. 4. Περιεχόμενα • Μερικές βασικές έννοιες • Ορισμός του προβλήματος • Σκοπός της διπλωματικής • State of the art • Περιγραφή του μοντέλου • Παρουσίαση αποτελεσμάτων • Συμπεράσματα • Μελλοντικές επεκτάσεις Στυλιανός Μόσχογλου 4/42
  5. 5. Ορισμός του προβλήματος Στυλιανός Μόσχογλου 5/42 Οι αγορές μέχρι και τα μέσα των 90’s αποτελούνταν αποκλειστικά από brokers Αρκετή ομοιογένεια Μικρή πολυπλοκότητα Εφαρμόσιμες οι κλασικές οικονομικές θεωρίες
  6. 6. Ορισμός του προβλήματος Στυλιανός Μόσχογλου 6/42 Διείσδυση νέων χρηστών στις αγορές από τα τέλη των 90’s Αύξηση ανομοιογένειας Αύξηση πολυπλοκότητας Ελλιπείς οι κλασικές οικονομικές θεωρίες
  7. 7. Ορισμός του προβλήματος Στυλιανός Μόσχογλου 7/42 Οι οικονομικές θεωρίες άρχισαν να αναθεωρούνται Μελέτη κοινωνικών αλληλεπιδράσεων Μελέτη συμπεριφορών σε μικροσκοπικό επίπεδο Γενικότερα βάση στη «bottom-up» προσέγγιση
  8. 8. Ορισμός του προβλήματος Στυλιανός Μόσχογλου 8/42 Ευρύτερη χρήση του τομέα του behavioral finance Συνεργασία με τομείς όπως η τεχνολογία λογισμικού, κ.λπ. Μοντελοποίηση με τη βοήθεια Πολυπρακτορικών Συστημάτων Οι δυσκολίες άρχισαν να αίρονται με τη χρήση των παρακάτω βημάτων:
  9. 9. Περιεχόμενα • Μερικές βασικές έννοιες • Ορισμός του προβλήματος • Σκοπός της διπλωματικής • State of the art • Περιγραφή του μοντέλου • Παρουσίαση αποτελεσμάτων • Συμπεράσματα • Μελλοντικές επεκτάσεις Στυλιανός Μόσχογλου 9/42
  10. 10. Σκοπός της διπλωματικής Στυλιανός Μόσχογλου 10/42 Ανάπτυξη μίας παραμετροποιήσιμης Πολυπρακτορικής Πλατφόρμας προσομοίωσης χρηματοπιστωτικών αγορών Περιορισμένες οι δυνατότητες των εμπορικών λύσεων Αναλυτική εξέταση των κοινωνικών αλληλεπιδράσεων Εξέταση συγκεκριμένων συμπεριφορών και στρατηγικών
  11. 11. Περιεχόμενα • Μερικές βασικές έννοιες • Ορισμός του προβλήματος • Σκοπός της διπλωματικής • State of the art • Περιγραφή του μοντέλου • Παρουσίαση αποτελεσμάτων • Συμπεράσματα • Μελλοντικές επεκτάσεις Στυλιανός Μόσχογλου 11/42
  12. 12. State of the art Μερικές από τις πλατφόρμες που προσφέρουν έτοιμες μοντελοποιήσεις: • Repast Simphony • Anylogic Στυλιανός Μόσχογλου 12/42 Μερικά παραπλήσια μοντέλα που έχουν υλοποιηθεί: • «Agent-based approach to investor’s behavior», Takahashi – Terano o Πρώτη αξιόλογη προσπάθεια συνδυασμού behavioral finance και πολυπρακτορικών συστημάτων o Αρκετές παραλλαγές του μοντέλου • «Microscopic Simulation of financial markets», Levy et al. o Μικροσκοπική προσομοίωση των χρηματοπιστωτικών αγορών o Αντλεί τη βασική μεθοδολογία από τις φυσικές επιστήμες
  13. 13. Περιεχόμενα • Μερικές βασικές έννοιες • Ορισμός του προβλήματος • Σκοπός της διπλωματικής • State of the art • Περιγραφή του μοντέλου • Παρουσίαση αποτελεσμάτων • Συμπεράσματα • Μελλοντικές επεκτάσεις Στυλιανός Μόσχογλου 13/42
  14. 14. Περιγραφή του μοντέλου • Το μοντέλο μας βασίζεται στο αρχικό μοντέλο «SimStockExchange» των Hoffmann et al. • To αρχικό μοντέλο των Hoffmann et al.: o Εξετάζει την κοινωνική αλληλεπίδραση μεταξύ των χρηστών o Δημιουργεί τελικά χρονοσειρές που ταιριάζουν με αυτές πραγματικών αγορών και εξετάζει στρατηγικές απομείωσης κινδύνου • Επιλέχθηκε ως βάση γιατί: o Η αλγοριθμική του προσέγγιση ήταν τέτοια, ώστε να μπορεί να παραμετροποιηθεί o Υπήρχε η δυνατότητα προσθήκης επιπλέον χαρακτηριστικών, χωρίς να αλλοιώνεται η αρχική δομή Στυλιανός Μόσχογλου 14/42
  15. 15. Υλοποίηση • Στη γλώσσα προγραμματισμού Netlogo • H Netlogo προτιμήθηκε καθώς: o Είναι μία γλώσσα/πλατφόρμα αποκλειστικά αφιερωμένη στην προσομοίωση Πολυπρακτορικών Συστημάτων o Διατίθεται δωρεάν o Έχει μία μεγάλη και πολύ ενεργή διαδικτυακή κοινότητα o Συνεργάζεται με άλλες γλώσσες προγραμματισμού, όπως λ.χ. Java o Η αντίστοιχη υλοποίηση σε γενικού τύπου γλώσσες προγραμματισμού απαιτεί περισσότερο χρόνο και κώδικα Στυλιανός Μόσχογλου 15/42
  16. 16. Περιγραφή του μοντέλου • Το μοντέλο μας υλοποιεί μία τεχνητή χρηματοπιστωτική αγορά και χωρίζεται σε 3 μέρη: 1. Υπεραυτοπεποίθηση 2. Συμπεριφορά της «αγέλης» 3. Επιτηδευμένη εισαγωγή οικονομικής κρίσης Στυλιανός Μόσχογλου 16/42
  17. 17. Περιγραφή του μοντέλου Χωρίς βλάβη της γενικότητας, υποθέτουμε ότι: • Όλοι οι πράκτορες στην αρχή της προσομοίωσης ξεκινούν με το ίδιο ποσό μετρητών και μετοχών • Στα πρώτα δύο μέρη, οι πράκτορες κινούνται τυχαία στον γράφο • Οι πράκτορες συναλλάσσουν όγκους μόνο μίας ονομαστικής μετοχής • Οι χρεοκοπημένοι πράκτορες δεν αντικαθίστανται από νέους Στυλιανός Μόσχογλου 17/42
  18. 18. Περιγραφή του μοντέλου • Τα 3 αυτά μέρη έχουν τα εξής κοινά χαρακτηριστικά: 1. Τοπολογία 2. Βιβλίο εντολών 3. Διαδικασία εισαγωγής αιτημάτων αγοράς/πώλησης 4. Εκτέλεση αγοραπωλησιών 5. Παύση χρεοκοπημένων πρακτόρων 6. Ανανέωση τιμής μετοχής Στυλιανός Μόσχογλου 18/42
  19. 19. Τοπολογία • Η παραγωγή του γράφου που αναπαριστά το κοινωνικό δίκτυο βασίζεται σε μία στοχαστική διαδικασία • Στο κέντρο του γράφου οι χρήστες συνήθως έχουν περισσότερες διασυνδέσεις • Ο χρήστης μπορεί να αλλάξει τον τρόπο αναπαράστασης του γράφου και τον αριθμό των κόμβων που τον απαρτίζουν Στυλιανός Μόσχογλου 19/42
  20. 20. Βιβλίο εντολών • Βιβλίο εντολών ονομάζεται ο συγκεντρωτικός πίνακας του χρηματιστηρίου όπου αποθηκεύονται όλα τα αιτήματα αγοράς και πώλησης μετοχών από τους εκάστοτε επενδυτές • Για κάθε μετοχή: o Σε έναν πίνακα συγκεντρώνονται όλα τα αιτήματα πώλησης μετοχών, με αύξουσα σειρά o Σε έναν άλλον πίνακα συγκεντρώνονται όλα τα αιτήματα αγοράς μετοχών, με φθίνουσα σειρά Στυλιανός Μόσχογλου 20/42 Μετοχή Mertacor ( current price = 15$ ) Asks Bids Volume Price Volume Price 150 11 100 20 76 11,5 130 19,8 103 12,4 60 17 39 13,5 200 16
  21. 21. Εισαγωγή αιτημάτων αγοράς/πώλησης • Ο χρόνος είναι διακριτός στις προσομοιώσεις (time steps/epochs) • Σε κάθε χρονική περίοδο, έστω t: o Κάθε πράκτορας λαμβάνει μέσω ενός μηχανισμού λήψης νέων μία εκτιμώμενη τιμή της μετοχής για την επόμενη περίοδο (t+1) • Η αποστολή ειδήσεων είναι μία διαδικασία που προσομοιώνεται μέσω μίας κανονικής κατανομής ως εξής: o Αφού λάβει τις ειδήσεις, προχωράει στην αντίστοιχη αποστολή αιτήματος προς καταχώρηση στο βιβλίο εντολών Στυλιανός Μόσχογλου 21/42
  22. 22. Εισαγωγή αιτημάτων αγοράς/πώλησης Στυλιανός Μόσχογλου 22/42
  23. 23. Εκτέλεση αγοραπωλησιών Με την ολοκλήρωση του κάθε time step: • Ταξινομείται εκ νέου ο πίνακας που περιέχει τις προσφορές (asks/bids) • Εκτελούνται οι συναλλαγές με εκάστοτε τιμή αγοραπωλησίας: • Ανανεώνονται τα περιουσιακά στοιχεία των χρηστών Στυλιανός Μόσχογλου 23/42 Μετοχή Mertacor ( current price = 15$ ) Asks Bids Volume Price Volume Price 150 11 100 20 76 11,5 130 19,8 103 12,4 60 17 39 13,5 200 16 50 11,2 105 18 Μετοχή Mertacor ( current price = 15$ ) Asks Bids Volume Price Volume Price 150 11 100 20 50 11,2 130 19,8 76 11,5 105 18 103 12,4 60 17 39 13,5 200 16
  24. 24. Παύση χρεοκοπημένων πρακτόρων Ένας πράκτορας σταματά να συμμετέχει στο χρηματιστήριο όταν: • Το ποσό των μετρητών του είναι μηδενικό • Το ποσό των μετοχών του είναι επίσης μηδενικό Στυλιανός Μόσχογλου 24/42
  25. 25. Ανανέωση τιμής μετοχής • Η τιμή της μετοχής ανανεώνεται ανά time epoch • H διάρκεια του epoch ορίζεται από τον χρήστη • Η τιμή της μετοχής ορίζεται ως εξής: Στυλιανός Μόσχογλου 25/42
  26. 26. Συμπεριφορά της «αγέλης» Η συμπεριφορά της «αγέλης» διαφοροποιείται μόνο: • Στον υπολογισμό της εκτιμώμενης τιμής της μετοχής Η τιμή αυτή υπολογίζεται ως εξής: • Ο εκάστοτε ενδιαφερόμενος πράκτορας ρωτάει τους γείτονες με βαθμό απόστασης το πολύ ένα • Συμπεριλαμβάνει τις εκτιμήσεις των γειτόνων ως εξής: Στυλιανός Μόσχογλου 26/42
  27. 27. Επιτηδευμένη εισαγωγή κρίσης Η επιτηδευμένη εισαγωγή οικονομικής κρίσης διαφοροποιείται: • Στην τοπολογία • Στον τρόπο επικοινωνίας των πρακτόρων • Στον τρόπο υπολογισμού της εκτιμώμενης τιμής για τον εκάστοτε πράκτορα Στυλιανός Μόσχογλου 27/42
  28. 28. Τοπολογία • Πέραν των απλών πρακτόρων, υπάρχουν πλέον και οι «έμπειροι» • Οι έμπειροι πράκτορες: o Δεν κινούνται στον χώρο o Συμβολίζονται με μαύρο χρώμα στον γράφο • Οι άπειροι πράκτορες: o Κινούνται προς την κατεύθυνση των γειτόνων που τους έδωσαν την καλύτερη εκτίμηση Στυλιανός Μόσχογλου 28/42
  29. 29. Τρόπος επικοινωνίας Στυλιανός Μόσχογλου 29/42
  30. 30. Υπολογισμός εκτιμώμενης τιμής Γίνεται ως εξής: Στυλιανός Μόσχογλου 30/42
  31. 31. Μία γενική άποψη του μοντέλου Στυλιανός Μόσχογλου 31/42
  32. 32. Περιεχόμενα • Μερικές βασικές έννοιες • Ορισμός του προβλήματος • Σκοπός της διπλωματικής • State of the art • Περιγραφή του μοντέλου • Παρουσίαση αποτελεσμάτων • Συμπεράσματα • Μελλοντικές επεκτάσεις Στυλιανός Μόσχογλου 32/42
  33. 33. Παρουσίαση αποτελεσμάτων • Διακρίνεται στα εξής 4 τμήματα: 1. Επαλήθευση του μοντέλου 2. Υπεραυτοπεποίθηση 3. Συμπεριφορά της «αγέλης» 4. Επιτηδευμένη εισαγωγή οικονομικής κρίσης Στυλιανός Μόσχογλου 33/42
  34. 34. Επαλήθευση του μοντέλου Σύγκριση γραφημάτων κίνησης τιμής μετοχής: Στυλιανός Μόσχογλου 34/42 Σύγκριση γραφημάτων απόδοσης μετοχής:Σύγκριση ιστογραμμάτων αποδόσεων τιμής μετοχής:Σύγκριση αυτοσυσχετίσεων:
  35. 35. Υπεραυτοπεποίθηση • Εκτελέστηκε ένας μεγάλος αριθμός πειραμάτων και δεν διαπιστώθηκε εμφάνιση οικονομικής κρίσης • Ενδεικτικός πίνακας πειραμάτων και παρουσίαση ενός πειράματος Στυλιανός Μόσχογλου 35/42
  36. 36. Συμπεριφορά της «αγέλης» • Εκτελέστηκε μεγάλος αριθμός πειραμάτων και διαπιστώθηκε ότι η συγκεκριμένη συμπεριφορά μπορεί να οδηγήσει σε εμφάνιση οικονομικών κρίσεων • Ενδεικτικός πίνακας πειραμάτων και παρουσίαση ενός πειράματος Στυλιανός Μόσχογλου 36/42
  37. 37. Επιτηδευμένη εισαγωγή κρίσης • Με την επιτηδευμένη εισαγωγή οικονομικής κρίσης έχουμε εμφάνιση χρηματιστηριακής κατάρρευσης σε όλα τα πειράματα • Οι περισσότεροι έμπειροι χρήστες αυξάνουν τα χρηματικά τους διαθέσιμα στο τέλος των προσομοιώσεων • Ενδεικτικός πίνακας πειραμάτων και παρουσίαση ενός πειράματος Στυλιανός Μόσχογλου 37/42
  38. 38. Περιεχόμενα • Μερικές βασικές έννοιες • Ορισμός του προβλήματος • Σκοπός της διπλωματικής • State of the art • Περιγραφή του μοντέλου • Παρουσίαση αποτελεσμάτων • Συμπεράσματα • Μελλοντικές επεκτάσεις Στυλιανός Μόσχογλου 38/42
  39. 39. Συμπεράσματα • Επαληθεύσαμε τις βάσιμες υποψίες των οικονομολόγων για το γεγονός ότι η συμπεριφορά της «αγέλης» μπορεί να οδηγήσει σε οικονομική κρίση • Επαληθεύσαμε ότι αν το χρηματιστήριο αποτελείται αποκλειστικά από επενδυτές που εμφανίζουν υπεραυτοπεποίθηση δεν οδηγούμαστε σε οικονομική κρίση • Παρουσιάσαμε ένα μηχανισμό με τον οποίο οι εύρωστοι και έμπειροι παίκτες της αγοράς μπορούν να προκαλέσουν οικονομική κρίση στην αγορά προς όφελός τους Στυλιανός Μόσχογλου 39/42
  40. 40. Περιεχόμενα • Μερικές βασικές έννοιες • Ορισμός του προβλήματος • Σκοπός της διπλωματικής • State of the art • Περιγραφή του μοντέλου • Παρουσίαση αποτελεσμάτων • Συμπεράσματα • Μελλοντικές επεκτάσεις Στυλιανός Μόσχογλου 40/42
  41. 41. Μελλοντικές επεκτάσεις • Παραμετροποίηση του μοντέλου για τη μελέτη εμφάνισης των χρηματιστηριακών «φουσκών» (bubbles) • Επιπλέον προσθήκη συμπεριφορών και εξέτασή τους σε συνδυασμό με τις ήδη υπάρχουσες • Εισαγωγή στρατηγικών απομείωσης κινδύνου και μελέτη των επιπτώσεών τους σε μακροσκοπική κλίμακα • Εισαγωγή επιπρόσθετων οικονομικών παραμέτρων, όπως πληθωρισμός, κ.λπ. Στυλιανός Μόσχογλου 41/42
  42. 42. Ερωτήσεις; Στυλιανός Μόσχογλου 42/42 Ευχαριστώ! 

×