Fizycy na giełdzie

Fizycy twierdzą, że potrafią prognozować wartość indeksów giełdowych

Polemika. Czy fizycy potrafią przewidywać indeksy giełdowe?

Are Financial Crashes Predictable?

Log-periodic self-similarity: an emerging financial law?

Gazeta Wyborcza

Tytuł: "Fizycy twierdzą, że potrafią prognozować wartość indeksów giełdowych".

Rozmawiał: Mariusz Zawadzki 31-07-2003 17:15

Wywiad z pionierem ekonofizyki w Polsce, profesorem Stanisławem Drożdżem.

Mariusz Zawadzki: Dlaczego fizycy nagle uwierzyli że mają szansę zrozumieć rynki finansowe lepiej niż zawodowi ekonomiści?

Prof. Stanisław Drożdż*: - To nie jest kwestia wiary. Od dawna wiemy, że świat finansów zachowuje się podobnie jak natura. Np. zmiany cen na rynkach finansowych. Przypominają ruch cząsteczki umieszczonej w cieczy i poddawanej ogromnej liczbie przypadkowych "kopnięć" otaczających ją cząstek.

Ale to trochę rozczarowujące: zatem giełda to zupełny chaos, podobnie jak ruch cząsteczek?

- Natura lubi chaos...

Tylko że w chaosie trudno o prognozy...

- Ale ja nie twierdzę, że łatwo! Zacznijmy od przykładu. Pokażę panu dwa wykresy pracy serca: pierwszy - regularny sinusoidalny i drugi - trochę zakłócony, nieregularny, zygzakowaty. Zdrowe serce opisuje ten drugi.

Chaos jest receptą na zdrowie?

- Właśnie. Praca serca powinna mieć składową regularną, której się spodziewamy, ale powinna mieć też składową chaotyczną. Serce musi być elastyczne - np. kiedy zdenerwujemy się, musi przeskoczyć z jednego typu aktywności do drugiego, dostarczyć więcej tlenu do mózgu. Udział składowej chaotycznej okazuje się w tym przypadku zbawienny.

Ale w pracy serca regularność dominuje nad chaosem. Tymczasem wykresy giełdowe często przypominają bazgroły trzylatka...

- Fakt. Choć w przypadku rynku finansowego trudniej jest wychwycić składową regularną i na tej podstawie prognozować przyszłość, to jednak jest to możliwe. Krachu roku 2000 spodziewałem się już rok wcześniej.

Ale dlaczego giełda miałaby podlegać prawom natury? Może po prostu podąża za gospodarką i polityką?

- Myślę, że giełda to znacznie więcej, niż zwykliśmy sądzić. Kiedy mówię o giełdzie, myślę o liczbach. A te liczby odzwierciedlają globalną społeczną świadomość. Jeśli przyjmiemy, że coś takiego istnieje.

Czym miałaby być?

- Spróbujmy porównać ludzkość do mózgu. Świadomość jest atrybutem całego mózgu, nie pojedynczych neuronów, których mamy kilkanaście miliardów. Neurony są dość przypadkowo połączone, ale każde dwa kontaktują się przez najwyżej kilku pośredników. Te połączenia są najbardziej istotne. One powodują, że powstają globalne wzorce aktywności. Świadomość w mózgu jest dopiero globalna.

Teraz spojrzyjmy na nas. Jesteśmy takimi odpowiednikami neuronów. Podobnie jak neuron - każdy z nas jest tylko nieświadomym uczestnikiem globalnych zdarzeń. Podobnie jak neurony - i nas liczy się w miliardach. Ostatnie badania pokazują, że człowiek od człowieka jest oddalony o pięć do sześciu podań ręki. Były takie symulacje: losowo wybierano dwóch ludzi i sprawdzano, ilu pośredników potrzebują, żeby się skontaktować.

- Badając mózg, nasłuc***emy fal mózgowych, którymi porozumiewają się neurony. Dla mnie jedynym odpowiednikiem tych fal, jeśli chodzi o społeczności ludzkie, przynajmniej jedynym dostępnym dla nas w postaci liczb, są parametry finansowe. Być może, nasłuc***ąc ich kiedyś, nauczymy się docierać do faktów, które istnieją w globalnej świadomości. Świadomości niedostępnej dla pojedynczych osobników.

Co z tego w praktyce wynika? Jak wy, ekonofizycy, przewidujecie trendy giełdowe?

- Rynek finansowy, podobnie jak natura, balansuje na granicy między porządkiem a chaosem. Cała sztuka to wychwycić ów porządek. Najlepsze kwalifikacje mają ku temu fizycy. Są doświadczeni w badaniu złożonych układów dynamicznych, np. górskich lawin czy ruchów skorupy ziemskiej prowadzących do trzęsień ziemi. A mechanizm tych zjawisk jest dość podobny do krachów giełdowych. Trzęsienie ziemi to nagłe uwolnienie naprężeń skorupy ziemskiej. Naprężenia na giełdzie są wtedy, kiedy wszyscy inwestorzy czują, że hossa się kończy, że wszystko zmierza w jednym kierunku. W kierunku punktu krytycznego.

Co to jest punkt krytyczny?

- To punkt, gdzie układ jest bardzo wrażliwy nawet na minimalną zmianę parametrów. Taka wrażliwość jest możliwa na styku regularności i chaosu. Ideę krytyczności dobrze oddaje pryzma piasku. Gdy usypujemy górę z ziarenek, nic z początku się nie dzieje. Aż do czasu, gdy góra osiągnie maksymalne nachylenie i bardziej stroma już nie będzie. To nachylenie krytyczne. Teraz wystarczy ziarenko piasku, by spowodować lawinę. I choć częściej będziemy mieli małe "lokalne" lawinki, to raz na jakiś czas jedno jedyne ziarenko spowoduje wielką "globalną" lawinę. Pryzma staje się układem w stanie krytycznym. Jedno ziarenko może odmienić wszystko.

Ale jak punkt krytyczny, czyli krach, przewidzieć?

- Jedną z dróg jest teoria log-periodyczności, którą się zajmuję. Pewne fragmenty wykresu indeksu giełdowego powtarzają się cyklicznie - to one stanowią czynnik deterministyczny. Wykresy notowań indeksów giełdowych wahają się w górę i w dół. Ale im bliżej krachu, tym wahania są częstsze, a kolejne lokalne minima są bliżej siebie. Choć wykres idzie generalnie w górę, gracze wykazują coraz większą nerwowość. Z moich badań wynika, że skoro różnica między aktualnym minimum a poprzednim wynosiła np. cztery lata, to kolejne może nastąpić po okresie dwa razy krótszym, czyli po dwóch latach. Jeszcze kolejne - po roku itd. W ten sposób pojedyncze wahnięcia (powtarzające się fragmenty wykresu) są coraz krótsze, aż zbliżają się do zera. Wtedy jesteśmy w punkcie krytycznym.

To podejrzanie proste...

- Ale to nie koniec niespodzianek. Wykresy indeksów giełdowych mają cechę samopodobieństwa: ich fragmenty mogą być jakby miniaturką całości. Kiedyś zrobiłem eksperyment z finansistą, który zajmuje się krótkoterminową spekulacją w dużym banku europejskim. Pokazałem mu dwa wykresy zmian indeksu: jeden w skali trzech godzin, drugi w skali roku. Nie odgadł, który jest który. Jeśli do fragmentu wykresu wieloletniego przyłożymy lupę, widzimy to samo i takie same prawa tam obowiązują. Krachy w skali mikro i makro można prognozować, używając tych samych technik.

Czy Pan gra na giełdzie?

Proszę o następne pytanie.

Jakie ma Pan dla nas prognozy na najbliższe lata?

- Zrobiłem analizę od roku 1800. Za podstawę wziąłem amerykański indeks Standard&Poor 500, który jest obliczany od lat 30. ubiegłego wieku. We wcześniejszym okresie użyłem indeksu zrekonstruowanego przez historyków ekonomii. Wszystkie krachy w latach 1800-2003 znajdziemy "przewidziane" na krzywej log-periodycznej. Bieżąca recesja jest głęboka i może potrwać aż do końca 2004. Najbliższe maksimum, znacznie wyższe niż to z roku 2000, osiągniemy po roku 2010. Około roku 2025 możemy się spodziewać dramatycznego punktu krytycznego i recesji nieporównywalnej z jakąkolwiek znaną z historii.

Co to może oznaczać?

- Być może koniec systemu finansowego w obecnej postaci. Kiedyś pieniądz był oparty na parytecie złota, teraz w ogóle nie ma żadnego parytetu. Staje się coraz bardziej nierzeczywisty, plastikowy, już go prawie nie oglądamy. W Ameryce zadłużenie społeczeństwa (tzw. mortgage debt) przekroczyło pięć bilionów dolarów, podwajając się w ciągu ostatnich dziesięciu lat. To nie może trwać w nieskończoność. Ta pęczniejąca bańka musi kiedyś pęknąć.

Patrzy pan na giełdę w oderwaniu od wskaźników gospodarczych. Nie boi się Pan posądzenia o szarlatanerię?

- Powtarzam - giełda to nie tylko gospodarka. Czynników mających na nią wpływ są miliony. Pewnie zresztą dlatego, że jest tych czynników tak nieprawdopodobnie wiele, to cechy systemów złożonych spotykanych w fizyce się tu manifestują. Jak w przypadku ruchów skorupy ziemskiej. Ale ze względu na liczbę czynników, nie ma sensu analizować ich z osobna.

*Stanisław Drożdż, profesor zwyczajny, pionier ekonofizyki w Polsce, twórca i kierownik Laboratorium Dynamiki Nieliniowej w Instytucie Fizyki Jądrowej w Krakowie, twórca i kierownik Zakładu Systemów Złożonych Uniwersytetu Rzeszowskiego

Gazeta Wyborcza

Tytuł: "Polemika. Czy fizycy potrafią przewidywać indeksy giełdowe?"

oprac. mar 11-08-2003, ostatnia aktualizacja 11-08-2003 18:50

Wzór na hossę? Bzdura

Z dużym zaskoczeniem przeczytałem w "Gazecie" wywiad Mariusza Zawadzkiego z prof. Stanisławem Drożdżem z Instytutu Fizyki Jądrowej w Krakowie (artykuł "Wzór na hossę" opublikowany 1 sierpnia 2003 r.). Pragnę przypomnieć Czytelnikom, że John M. Keynes, wybitny ekonomista pierwszej połowy XX wieku, mawiał, że inwestorzy dzielą się na dwie kategorie: na tych, którzy nie wiedzą, jak zachowa się rynek w przyszłości, i na tych, którzy nie zdają sobie sprawy z tego, że nie wiedzą. Odnoszę wrażenie, że bohater wywiadu kwalifikuje się do tej drugiej kategorii.

W krótkim tekście znalazło się wiele pojęć z różnych kategorii: chaos, fale mózgowe, trzęsienia ziemi, naprężenia skorupy ziemskiej, punkty krytyczne... oraz w końcu teoria log-periodyczności, z której wszystko na temat giełdy już wynika! Po co więc ekonomiści na całym świecie przez ponad sto lat zajmowali się rozwijaniem teorii rynków finansowych, skoro przyszłe zachowanie indeksów giełdowych wyznacza jedna krzywa logarytmicznie okresowa?

Ekonofizyka nie jest cudowną receptą na problemy, jak to w fałszywym świetle przedstawia publikacja „Gazety”. Aby jako matematyk nie być posądzonym o złą wolę wobec osiągnięć fizyków, zacytuję krytyczne uwagi do omawianej wyżej metody przewidywania krachów finansowych. 9 kwietnia 1998 roku grupa uczonych i praktyków pod przewodnictwem wybitnego fizyka Jean-Philippe Bouchauda opublikowała artykuł pt. „Czy krachy giełdowe są przewidywalne?” (artykuł jest dostępny w internecie pod adresem http://arXiv.org/abs/cond-mat/9804111). Główne przytoczone tam zarzuty to potrzeba wyznaczenia aż dziewięciu parametrów w celu dopasowania krzywej oraz mała skuteczność prognoz.

Prof. Aleksander Weron, Dyrektor Centrum Steinhausa Politechniki Wrocławskiej

Wzór na hossę? Proszę bardzo

Sądzę, że prof. Aleksander Weron nie byłby tak zaskoczony, gdyby nie poprzestał na przeczytaniu cytowanego artykułu. Rok 1998 to rzeczywiście dość naiwne początki analizy log-periodycznej. Zapewne dla matematyka jest oczywiste, że mając do dyspozycji aż dziewięć parametrów, można dopasować prawie wszystko. Te zastrzeżenia miałem już w roku 1998.

O skuteczności, subtelnościach i osobliwościach log-periodyczności można przeczytać np. w pracy „Log-periodyczność - nowe prawo finansowe?” (na stronie http://arXiv.org/abs/cond-mat/0209591 albo Physica A 324: 174-182, 2002). Tezy artykułu prezentowałem na międzynarodowej konferencji ekonofizyków na Bali w sierpniu 2002 r. Dyskusja była gorąca, bo temat budzi emocje, ale generalnie ujęcie zagadnienia spotkało się z pozytywnym przyjęciem. Ekonofizyka pozwala poprzez spojrzenie z właściwej perspektywy zidentyfikować minimalną liczbę parametrów (stopni swobody), które są najistotniejsze w dynamice finansowej. Log-periodyczność wydaje się być odpowiednim do tego narzędziem. Oczywiście czasami trudnym w użyciu, szczególnie w krótkich horyzontach czasowych, gdy nakładają się składowe różnych sektorów rynku. Ale zadziwiająco często działającym. I to jest znacznie bardziej intrygujące, inspirujące i perspektywiczne niż bazowanie na wyświechtanych frazesach o rodowodzie z pierwszej połowy XX wieku.

Prof. Stanisław Drożdż, Kierownik Laboratorium Dynamiki Nieliniowej Instytutu Fizyki Jądrowej w Krakowie

Gazeta Wyborcza

Tytuł: "Fizycy na giełdzie"

Mariusz Zawadzki 31-07-2003, ostatnia aktualizacja 31-07-2003 17:33

Krach giełdowy można przewidzieć metodami matematycznymi - twierdzi francuski fizyk Didier Sornette z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles. Jego zdaniem giełdowe bessy i spotykane w przyrodzie katastrofy - lawiny, trzęsienia ziemi, wybuchy wulkanów - mają wiele wspólnego

Fizycy na giełdę, ekonomiści na wakacje

Fizyk teoretyk wśród giełdowych rekinów? To krach łatwy do przewidzenia - powiedzą złośliwi. Świeże spojrzenie na dany problem może przynieść ciekawe odkrycia - powiedzą optymiści. Przecież badania interdyscyplinarne stają się dzisiaj normą - matematycy współpracują z biologami, fizycy z chemikami itp.

Czerpiąc z dorobku fizyki, statystyki, ekonomii i psychologii, Didier Sornette proponuje zupełnie nowe podejście do analizy rynku papierów wartościowych. Wyniki dziesięcioletnich badań przedstawił w niedawno wydanej w USA książce "Skąd bierze się krach na giełdzie: krytyczne wydarzenia w złożonych systemach finansowych" ("Why Stock Markets Crash: Critical Events in Complex Financial Systems"; Princeton University Press).

Analitycy kontra szympansy

Prognozowanie giełdowych trendów od lat wzbudza dużo emocji i wątpliwości. Wielu uważa, że jest to wróżenie z fusów. W roku 1988 dziennik "The Wall Street Journal" zaprosił wybitnych analityków rynku do rywalizacji z... małpą. Bankierzy i menedżerowie największych funduszy inwestycyjnych wybierali portfel papierów wartościowych zgodnie ze swą najlepszą wiedzą. Małpi portfel powstawał w sposób dość oryginalny - zwierzę rzucało lotkami w tabelę z listą akcji z Wall Street. Po pół roku sprawdzano, czyje inwestycje były bardziej opłacalne. W pierwszych 39 edycjach konkursu w USA eksperci wygrali 22 razy, małpa - 17. Na giełdach europejskich po 15 rundach sytuacja była jeszcze gorsza - osiem zwycięstw małpy i tylko siedem ludzi.

Giełdowi gracze dzielą się na dwie grupy. Jedni wierzą w tzw. analizę fundamentalną, czyli podejmują decyzje, opierając się na podstawach ekonomicznych, wertują wyniki spółek, analizują perspektywy ich rozwoju itp. Zwykle ich inwestycje mają charakter długofalowy. Drudzy opierają się na tzw. analizie technicznej, porównują wykresy zmian cen akcji, obrotów, wielkości zleceń. Starają się odgadywać chwilowe trendy, grają krótkoterminowo.

Sornette nie opowiada się po żadnej ze stron. Nie podaje złotej recepty na udane inwestycje. Stawia sobie skromniejszy cel - przewidywanie krachów na giełdzie. Nie dowiemy się od niego, które papiery najlepiej kupić. Dowiemy się za to, czy warto w ogóle inwestować w akcje, czy też może sprzedać wszystkie w obliczu nadciągającej bessy.

- Metody prognozowania proponowane przez ekonomistów się nie sprawdzają. Nasze radzą sobie całkiem nieźle - twierdzi Didier Sornette. Dotychczas, trudno nie przyznać mu racji. W styczniu 1999 roku zapowiedział wzrost indeksu japońskiej giełdy NIKKEI o 50 proc. do końca roku. Ponieważ japońskie wskaźniki ekonomiczne były słabe, większość analityków przewidywała spadek. Indeks NIKKEI wzrósł o 49 proc.

Wieczne: chciwość i strach

Model Sornette'a nie powie nam, co stanie się na giełdzie konkretnego dnia czy nawet tygodnia. Spogląda na rynek akcji w szerszym horyzoncie czasowym (roku czy nawet kilku lat). Francuz poddał analizie słynne bessy w historii, poczynając od boomu na tulipany w Holandii, który rozpoczął się w roku 1585 i nieoczekiwanie pękł niczym bańka mydlana w roku 1637 do Czarnego Poniedziałku z nowojorskiej giełdy 15 lat temu. Mechanizmy do nich prowadzące były podobne.

- Jesteśmy obdarzeni tymi samymi cechami co nasi przodkowie z XVII wieku. Choć mamy dziś handel elektroniczny, chciwość i strach pozostały niezmienne - mówi fizyk.

W jego modelu wszyscy gracze są połączeni w sieć (rodzina, przyjaciele, koledzy itp.), która wpływa na ich decyzje. Dokładniej mówiąc, jeśli jestem "połączony" z N graczami, wpływ na moje decyzje mają tylko dwa czynniki - (a) opinie tych N ludzi i (b) mój prywatny osąd. Czynnik (a) wprowadza porządek, czynnik (b) - chaos, nieporządek. Przyjmuje się przy tym założenie, że gracze skłonni są powielać zachowania sąsiadów. Im dłużej trwa dobra koniunktura, tym bardziej stają się podatni na wpływy (i pojedyncze zlecenie sprzedaży może wywołać lawinę podobnych zleceń). Giełda to nieustanna walka porządku i nieporządku. Bessa to wynik zwycięstwa porządku - wszyscy gracze zgodnie sprzedają. Nieporządek, czyli stan, gdy wzajemnie sprzeczne decyzje graczy niwelują się, prowadzi do stabilizacji rynku.

Równanie na bessę

Moment, w którym lokalny porządek (czytaj: wyprzedaż akcji) "rozlewa się" na całą sieć, jest nazywany punktem krytycznym układu. Aby przewidzieć punkt krytyczny, trzeba tylko rozwiązać układ równań opisujący stan sieci.

Autor rzadko odwołuje się w swej książce do pojęć ekonomicznych (co, gdyby nie długie terminy prognoz, stawiałoby go wśród zwolenników analizy technicznej). Gracze z Giełdy Papierów Wartościowych w Warszawie, o której mówi się, że rządzi się własnymi prawami niezależnymi od praw ekonomii, powinni więc wykazać szczególne zainteresowanie pomysłami francuskiego fizyka.

Zdaniem Sornette'a metodę symulacji zachowań układów dynamicznych można stosować w przewidywaniu różnego rodzaju katastrof. Nie tylko trzęsień ziemi, lawin czy zawaleń mostów, ale także giełdowych krachów, a nawet rewolucji społecznych. Wszystkie te zdarzenia mają bowiem charakter nagłych wybuchów (czyli punktów krytycznych układu) będących efektem podskórnych zjawisk, które kumulują się w dłuższym czasie. - Krach przewidzieć dużo łatwiej niż trzęsienie ziemi - mówi Sornette.

Niestety, bieżące prognozy fizyka nie są optymistyczne.

- Jesteśmy dalecy od odwrotu trendu spadkowego, który rozpoczął się na giełdzie nowojorskiej w lipcu 2000 roku - czytamy w jego artykule w dwumiesięczniku "Quantitative Finance". Autor przewiduje, że jeden z najważniejszych indeksów giełdy nowojorskiej - Standard & Poor's 500 (oparty na cenach akcji 500 największych firm w USA) - spadnie z obecnych 900 punktów do 700 w pierwszej połowie 204 roku.

Profesor Sornette ostrzega, że nie ponosi odpowiedzialności za decyzje inwestycyjne podjęte po lekturze jego książki. Sam na giełdzie nie gra, większość czasu zajmują mu badania.

doświadczenia w graniu na giełdzie nie mam ale zawsze mnie ona interesowała, fascynowała ... moze przez moja zyłke hazardzisty

po wielu publikacjach które przeczytałem z artykółem tegorocznego noblisty z ekonomii (psychologa) dochodze do wniosku (podobnie jak J.M Kaynes) że na giełdzie wygrywaja Ci którym udaje sie przewidzieć przyszłe nastroje tłumu.
analizy, prognozy i inne takie, dobrze zarabiającemu investorowi chyba sie przydają w ograniczonym zakresie.

liczy sie żeby przewidzieć gdzie pójdzie tłum.

jestm ciekaw jak formułowicze dobieraja akcje do swoich portfeli