演算法改變世界:華爾街,第一張多米諾骨牌

李鬆峰發表於2013-03-21

1987年初的一天,納斯達克交易所的一位工作人員出現在世貿中心的電梯間。我們就叫他瓊斯吧。他找到合適的電梯,按下按鈕。他例行拜訪的人是納斯達克快速增長的客戶群中的一位。瓊斯知道接下來會見到什麼人,華爾街從事股權交易的人都大同小異,一群擁有常春藤名校教育背景 、渴望利潤的白人男性。沒什麼意思。

他穿過走廊,來到辦公區門前,預感到裡面的躁動和興奮,定了定,打起了精神。交易所和電視上演的抓錢遊戲節目並無二致,一個人被塞進玻璃箱裡,大把的錢從天而降 。不過有一點還不一樣,交易所漫天飛舞的交易單中有一些會賠錢。而敏捷熟練的交易員能夠快速交易,並分辨出哪些交易會賺錢,哪些交易會賠錢。

一位接待員招呼了瓊斯,然後退到另一個房間去請出主人。她回來的時候,同行的是一位矮個頭、滿頭銀絲、衣著整潔的男人。他叫托馬斯•彼得菲,一雙藍色的眼睛對瓊斯的到來表示歡迎,說話帶著口音。

瓊斯不會想到,彼得菲後來會成為身家超過50億的富翁,美國最有錢的人之一。他那時還只不過是華爾街的暴發戶。但他的交易量卻不斷上升,利潤也不斷擴增。瓊斯一直很好奇彼得菲這樣的人為什麼能從市場中持續穩定獲利。他僱傭了最聰明的人嗎?他有傑出的研究機構嗎?他是在冒大險、行大運嗎?

瓊斯不知道的是,彼得菲根本就不是一名交易商。他是一名計算機程式設計師。他做交易靠的不是觀察交易廳里人們的表情,估測市場的動向或經濟趨勢怎樣影響股票走勢。他寫程式碼。他用計算機語言 (比如Fortran、 C語言、 Lisp)寫出了成千上萬條程式碼,它們構建的演算法成就了他的交易所,雖然規模不大,但已是華爾街上最優秀的。他已是華爾街新生代的領袖。

彼得菲帶瓊斯走進交易廳,瓊斯迷惑不已。他看見得越多,就越困惑。其實根本沒什麼可看的。他預想的是騷動的人群,吵鬧的電話聲,印表機作業的聲音,交易員向納斯達克交易終端輸入交易指令時此起彼伏的叫買叫賣聲。可這場景並未出現在他眼前。實際上,他只看見一臺納斯達克交易終端。他清楚彼得菲的交易量有多大。可是這怎麼可能呢?誰是做交易的人呢?

“其他交易場所在哪兒呢?”瓊斯問道。“你的交易員呢?”

“那就是,全都在這兒呢。”彼得菲指向房間裡唯一的納斯達克交易終端旁邊的IBM電腦。“我們的交易都是用它完成的。”交易終端和IBM電腦之間有一簇簇的連線線,電腦裡裝有指示交易品種、交易時間和交易數量的程式碼。這位納斯達克職員沒有想到,他已經見到了世界上第一臺全自動演算法交易系統。彼得菲的裝置可不只是像過去的交易系統那樣提示交易品種,也不僅是簡單地彈出需要人來執行的交易單。這臺電腦悄悄潛入納斯達克交易終端,全權決定並執行交易。不需要人的參與。雖然它的對手都是人,都敗得一塌塗地。

從納斯達克終端竊聽到的交易資料不斷湧來,彼得菲的程式碼可以利用這些資料分析市場,輕易通過買家出價和賣家售價的價差開出買單和賣單。那時候納斯達克交易市場價差每股可達25美分,那麼進行一對1000股的交易(比如在$19.75價位開出買單,在$20.00價位開出賣單),就可以無風險獲利250美元。

對彼得菲來說,由於他利用機器執行交易,風險成本可以更低。那時候交易員頻繁開出掛單,他們面臨的最大風險就是在一波市場震盪後,仍然將原來的掛單高高掛起。大多數做市商對市場的反應速度只能和交易者一樣,交易者必須不斷從電腦螢幕讀取新的報價,研讀報價資訊,重新制定交易計劃,撤銷老訂單,用納斯達克終端鍵盤輸入新的報價。交易員要是多吃了幾口金槍魚三明治,或是和同事開了會兒玩笑,就有可能被交易市場甩在身後了。彼得菲的電腦可不需要用午餐,它能緊緊咬住交易市場的波動起伏,大大降低風險,這可是人做不到的事情。

彼得菲的交易機構開啟了華爾街的新篇章。電腦程式設計師、工程師和數學家開始了對金融市場長達20年的大舉進攻,他們的利器就是演算法和自動化交易,演算法有時無比複雜精密,幾乎智慧化,可以取代人成為金融市場的決定性力量。

瓊斯驚得目瞪口呆。彼得菲把這一切看做是創新的交易方式,瓊斯卻認為他用臨時配置的終端作弊,違反了交易規則。

”你不能這麼做,”瓊斯說道。

納斯達克沒有交易場所,所有交易都是通過電話或是電腦完成的。電腦網路接收從獨立的納斯達克交易終端的鍵盤上傳來的交易指令。彼得菲整合了應該要連線到交易終端的資料線,將它連線到他的程式設計師和物理學家團隊從零構建的嵌入IBM個人電腦主機板的一塊電路板上。IBM電腦執行彼得菲自己編寫的軟體程式。電腦從納斯達克資料線獲取資訊,利用演算法分析市場,迅速做出交易決定,然後將交易單通過一簇簇連線線傳回納斯達克終端。此前無人知曉的彼得菲已然入侵了納斯達克。

納斯達克不會讓這奇妙精巧的設計、這個瘋子科學家的實驗室被市場參與者知曉。其他交易者要是知道了他們是在和IBM電腦所執行的演算法鬥智,而不是和市場上其它憑 直覺下注的賭博者博弈,會作何感想?納斯達克不想知道答案。

“交易終端和IBM電腦的連線必須切斷,你得像其他交易者那樣,通過鍵盤一條一條輸入交易指令。”瓊斯說道。

瓊斯離開了。彼得菲站在辦公室,想到這也許會是自己事業的終結。納斯達克給了他一週的時間使其交易符合監督員的 要求。一想到要拆掉自己的交易機器,他就痛苦不已。他對招聘交易員整天坐在電腦前輸入交易指令這想法可沒有絲毫興趣,哪怕是年輕又廉價的交易員。他花了好幾年才讓自己的交易機構擺脫了人做交易的缺陷,擺脫了人的反覆無常。人難免錯誤頻出,懶惰開小差,關鍵是輸入交易指令有延遲。重新使用人力,就很難指望和機器自動化交易獲得一樣的成效。交易機構的高效會在一夜之間喪失。必須有一個更好的解決方案。

晚上他回到上東區的住宅,睡覺之前,一個方法浮現在腦海。這個方案行之不易,但起碼提供瞭解決問題的可能性。彼得菲想,即使不碰交易終端,他也能從中捕獲資訊。不用拼接連線線,不用嵌入電路板,什麼都不用。但怎樣實現呢?他詢問了自己的工程師和物理學家,是否能夠造出某種裝置從螢幕直接讀取資訊,就像一臺照相機那樣,然後將這些資訊轉化成電子字元,傳送到等候指令的IBM電腦裡。答案是能。

但是解決資料來源還只是開了個頭,沒有一組人坐在納斯達克終端前,彼得菲要怎樣完成交易呢?他不能像之前那樣把一根傳輸線連線在納斯達克終端上,不行啊,納斯達克明確規定了交易指令必須得通過鍵盤輸入。彼得菲靈光一閃,有了一個瘋狂的念頭。但是這真能實現嗎?

在接下來的瘋狂的一週,彼得菲和他最好的工程師忙著焊接金屬,編寫程式碼,焊接資料線。他們在納斯達克終端螢幕前安了一個大型菲涅耳透鏡,放大螢幕字型,又在離透鏡一英尺遠的地方安裝了一部相機。照相機牽出一根資料線連線到旁邊的一臺電腦上。彼得菲和他的程式設計師僅用了幾天時間就編寫了解碼照相機傳來的可視資料的程式軟體。那些資料從特定程式軟體流到彼得菲已經做好的演算法裡,曾經這些演算法是通過資料線和納斯達克終端直接相連的。

現在IBM電腦有了一根新的連線線,它不是接入到納斯達克終端機箱,而是連線到了懸在終端鍵盤上空的那一堆密密麻麻的金屬棒、金屬塞和手柄上。如果說照相機和讀屏裝置略顯奇怪,那麼系統的這一部分就是怪異得超乎尋常了。它讓人想起工業大革命之初複雜精細的機械裝置。這個裝置是一個從零組裝的自動化打字機。手柄斷斷續續敲打著鍵盤,執行從電腦傳來的交易指令,不到30秒就有幾十個交易單輸入終端。

納斯達克說了,交易單必須得輸入終端,可也沒有規定誰來完成輸入。彼得菲的團隊花了六天時間創造了一種交易和指令輸入的半機器人。表面上看,他遵守了法規;但卻實實在在地違反了法規的本質。彼得菲可不在意。華爾街不就是一個法律擦邊球、變通方案,和祕密交易的世界嗎,總是青睞那些最有創造力的騙子。

納斯達克監督員一週後如約而至。彼得菲在電梯間見到他,帶他穿過走廊,來到交易廳。門哐當一響,一週以前鴉雀無聲的交易廳,現在是一派喧鬧繁忙,這才是交易廳該有的樣子嘛。彼得菲帶來人穿過大門,驕傲地指向自己的創作。這位納斯達克職員彷彿置身於儒勒•凡爾納筆下的科幻小說所描述的場景。

“這是什麼?”瓊斯問道。

彼得菲解釋道他的交易機器如納斯達克要求的那樣運作——鍵盤輸入,一次一單。就在這時候,交易市場活躍起來了,機器也跟著忙碌起來。彼得菲的程式交易速度如此之快,輸入裝置就像一把全自動機關槍不停開火。交易單不斷湧入,噼裡啪啦打在鍵盤上,噪音如此之大,談話聲都聽不到了。機器每次停下來,彷彿要安靜下來之後,轉瞬之間再次啟動,比上次更加氣勢洶洶地彈出更多單子。這整個交易所是華爾街的聰明人 對規則的又一次令人歎為觀止的繞行。

“他可不太喜歡這機器啊,”彼得菲回想道。

彼得菲感覺這會兒也沒什麼大不了的了,他提出在這奇異裝置前弄個洋娃娃模型,讓她來敲鍵盤。這是個玩笑,不過彼得菲也願意這樣做。但是瓊斯一直緊繃著臉。瓊斯搖搖頭,彼得菲扮了個鬼臉。他造出了世界上執行速度最快的交易機器,這交易機器可能會面臨的被拆卸的命運,他也預料到了。這位納斯達克職員木了幾分鐘,然後一言不發地走出了彼得菲的辦公室。彼得菲做了最壞的打算:一張納斯達克傳來的禁止他發明的科技參與交易的禁令。但是瓊斯沒有再回來,彼得菲擔心的那個電話也沒有打來。他的交易所完好無損。彼得菲幾年前不到10萬美金起家,1987年賺到了2500萬美金。

1987年,彼得菲在華爾街還只是個無足輕重的小人物,但他卻是新生代交易商的領袖之一。他們擅長編寫複雜的程式碼、焊接半導體晶片,並運用數學知識探索迷宮般的市場。彼得菲所做的事情理論上簡單易懂,操作起來卻複雜繁瑣:他吸取了最睿智的交易員的智慧,用一系列的演算法表達他們的思想。彼得菲的程式包含了一個高明的交易員在做交易決策時所要考慮到的全部因素。不同之處在於電腦執行演算法、查閱價格、執行交易所用的時間遠遠少於人來操作。

使用軟體、程式碼,和敏捷的電腦來擊敗市場的人不止彼得菲一個。但他的發明,不管是敲打鍵盤的金屬塞還是竊取資料的傳輸線,都引發了一場革命。今天,60%的交易由電腦在無人實時監管或很少監管的情況下自動執行。彼得菲在交易界演繹的故事是獨一無二的。他不是有先見之明僱傭程式設計師來擴充自己統治領域的金融大亨,也不是自學程式設計以期在金融市場獲得優勢的華爾街玩家。他與眾不同的地方在於他是個程式設計師,一個優秀的程式設計師。早在他理解股票期權的原理,理解為何不同公司的股票會走勢一致之前,他就是個程式設計師。

華爾街交易所,在一個對彼得菲而言陌生的領域,他用自己的程式設計技能、數學知識,和編寫複雜程式碼的能力構建出的分層演算法破壞了原有的交易秩序和規則。在過去的15年間,這種破壞性黑客正規化風行於世界各地:一個聰明的電腦程式碼和演算法工程師對某一新的領域產生了興趣,培養自身在該領域的專長,然後應用電腦科學讓程式碼片段模仿人類先行者的操作。這些程式碼戰勝了無數公司,破壞了行業標準,擊敗了行業老舊勢力,從而顛覆了整個行業。構建演算法模仿,超越,並最終取代人類的能力是21世紀最重要的能力。隨著具有這種能力的人數量激增,工作會越來越少以致最終消失,生活會發生鉅變,各行各業都會重建規則。這已經發生了,這種趨勢還會延續。這一趨勢也如歷史上的其它趨勢一樣追逐利益。這也就是為什麼它始於華爾街,很大程度上這要歸功於這位匈牙利移民。

本文摘自圖靈新書《演算法改變世界》的第1章。內容未經編輯,可能有少量錯字或標點問題。

演算法滲透了包括金融業的很多社會領域,本書作者將帶我們領略這一美麗的演算法新世界。

演算法軟體可以讓我們的生活更輕鬆,但如果完全把我們生活外包給計算機,就有可能產生不良的、甚至可怕的後果。我們讓演算法控制醫院、交通、食品供給,究竟能達到什麼樣的效用?如果我們繼續讓演算法取代人類本能的決策,會產生什麼樣的後果?

Christopher Steiner是一個為客戶提供高折扣的網路雜貨店、創業公司Aisle 50的創始人和CEO。曾任《福布斯》和Chicago Tribune科技版塊的記者。 演算法改變世界:華爾街,第一張多米諾骨牌

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