誰是新的“華爾街之狼”| 算法密碼
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“算法密碼”系列 第1篇
《知識分子》科學新聞實驗室 第2篇
科學新聞實驗室 第1篇：我知道“綁架者”是你 | 罪案遺蹤
撰文 | 葉偉民（《知識分子》科學新聞實驗室特邀作者）
責編 | 黃永明
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前言
背著陽光，瘦男人臉上有種滑稽的嚴肅。他捏著四張花色各異的撲克，緩慢劃過人們面前，仿佛在醞釀一個大魔術(shù)。精心設計的儀式感令人屏息，人們托臉，抱臂，看著男人在塑料板上快速洗牌，平鋪，最后攤開雙掌，說：“來吧?！?/p>
這是我十年前的一次旅途記憶。那時候我還是一名記者，將很多時間奉獻給荒野客車和鄉(xiāng)村小巴。每當車廂搖晃進戈壁、原野、山間，這些撲克手就會出現(xiàn)，玩法相當簡單：猜黑桃，猜中了莊家賠玩家4塊，反之玩家只輸2塊。
旅途漫漫且賠率誘人，一些乘客就忍不住了。結(jié)局你大概在新聞上見過——上鉤者的口袋會被血洗。
運氣沒有偏心，秘密在背后的“概率陷阱”里。兩倍賠率聽著很美，莊家的贏面卻是玩家的3倍（玩家猜中黑桃的概率為1/4，猜錯的為3/4）。這些數(shù)字密碼組成了一個簡單有效的模型。換句話說，是一個必勝的“算法”。
如果我再告訴你街頭象棋殘局、游樂場的轉(zhuǎn)盤抽獎、葡京賭場的老虎機都是“算法”的產(chǎn)物，不知道會否勾起你痛苦的回憶，但這的確非常形象地說明算法的本質(zhì)、矛盾及多樣性。你可能難以接受，世界已被算法統(tǒng)治，就連生物本身，也是一套進化了幾百萬年的算法[1]。
算法的歷史相當漫長，最早可以追溯到公元前300年，是歐幾里得為求解兩個正整數(shù)的最大公約數(shù)所創(chuàng)。現(xiàn)在，算法已左右人類從購物到學習、從醫(yī)療到藝術(shù)等眾多領域。世間萬物都有被簡化成一個個公式的趨勢。
“船只的發(fā)明同時帶來了海難?！标P于新技術(shù)的眾多評論中，文化理論家保羅?維利里奧[2]的觀點相當?shù)轿缓途?。接下來，我將用一組六篇文章，從美股閃電崩盤的驚雷開始，帶你探尋算法的起源、應用，及其對人類生活、認知、隱私、愛情乃至公義的影響（或入侵）。算法的前方，既有光芒，也有險途。
誰是新的“華爾街之狼”
2010年的美股已告別憂傷，指數(shù)拾階而上，刺破金融危機的陰霾看似指日可待。5月，希臘債務危機殺出，又拉響了全球經(jīng)濟塌方的警報。紐約當?shù)貢r間5月6日上午10點，美股大跌2.5%。
媒體起初將鏡頭對準正爆發(fā)全國罷工的希臘，認為那里是混亂之源。下午2點42分，所有聰明人的智商好像被惡搞了。僅僅300秒，道瓊斯指數(shù)自由落體下跌998.5點，創(chuàng)造了史上最大單日跌幅記錄。
CNBC[3]主持人艾琳?博內(nèi)特立即中斷了和股評明星克拉默[4]關于希臘暴亂的談話，緊急呼叫駐紐交所記者韋普納。“我也不知道?！表f普納費力地描述，“人們害怕了，投降式拋售，典型的投降式拋售?！?/p>
這場“閃電崩盤”以5分鐘蒸發(fā)近萬億美元的壯觀速度，展示了超級計算機時代財富災難的含義?！拔易鲞@行有25年了，從沒有遇到過這樣的事?！钡谝患~約證券的聯(lián)席交易負責人湯姆?多尼諾這樣表達了他的迷茫。
大閃崩也讓“算法”上了晚間新聞。公眾第一次知道熙熙攘攘的交易大廳背后，還有另一種主宰。它精確無比、不動聲色地侵入我們的世界。大部分時間，它為效率、決策等領域帶來革命性的進步，讓人腦插翼；同時也埋下隱患，像巖石圈的應力積累，直到一場地震將我們驚醒。
算法，是解題方案的準確而完整的描述，是一系列解決問題的清晰指令，算法代表著用系統(tǒng)的方法描述解決問題的策略機制。
我們可以將其簡單理解為“辦事情的方法”，或一套解決問題、做出決定的有條理的步驟。例如，找到兩地最短的路線設計，和一款讓所有女性都能滿意搭配衣服的程序，都是算法。只不過后者難實現(xiàn)多了。
在金融領域，算法交易則表現(xiàn)為使用計算機程序來發(fā)出交易指令的方法。它無須人工干預，即可自動決定交易時間、價格和成交數(shù)量等。它避免了人類因效率、情緒和失誤造成的影響，仿佛一臺永不疲倦的“財富收割機”。
“這是史上最好的故事。”目睹閃電崩盤后，股評家克拉默直截了當?shù)卣f，“倘若沒有人跟你提起，你將永遠不知道這里發(fā)生了什么。”
第一張多米諾骨牌
華爾街和硅谷分居美國東西海岸，相距4100公里。21世紀前，它們相安無事，信奉著不同的生產(chǎn)方式和財富哲學。直到2000年，華爾街通過計算機程序交易
的比率不足美國股市交易量的10%，是交易廳而非脈沖信號統(tǒng)治著華爾街。
華爾街的算法交易起步不晚，先期卻地位低下。早在1970年代，金融大亨們就購入計算機和聘請程序員，但大多是時髦之舉。匈牙利移民彼得菲[5]就是早期闖蕩華爾街的工程師代表。他抵達時，這里還是一個嚴重信賴經(jīng)驗、直覺乃至傳奇的世界。
劃時代的起點發(fā)生在1973年。芝加哥大學教授費雪?布萊爾[6]和邁倫?斯科爾斯[7]發(fā)布了“布萊克-斯科爾斯模型”（簡稱B-S模型），這是一種為期權(quán)或權(quán)證等金融衍生工具定價的數(shù)學模型，與其他定價公式相比，它避免了對未來股票價格概率分布和投資者風險偏好的依賴。這個發(fā)現(xiàn)將在數(shù)十年后徹底改變?nèi)A爾街，并贏得1997年諾貝爾獎。
圖：布萊克-斯科爾斯模型
當時很少人知道，匈牙利人彼得菲也在做類似的努力。他總結(jié)出期權(quán)定價的三大要素：執(zhí)行價格、合約到期時間及股市或金屬商品市場的價格波動量。他用了一年時間，構(gòu)建出一種考慮所有因素的微分方程式算法，與“B-S模型”有異曲同工之妙。
就這樣，彼得菲在商品期貨市場無往不利。這個未來的算法交易之父，還非常超前地對大型數(shù)據(jù)庫進行自動化編譯和使用，開創(chuàng)了華爾街數(shù)據(jù)挖掘的先河。
所向披靡的彼得菲，被滾滾財源、妒忌、厭惡包圍。一個專家經(jīng)紀人找到他說：“我知道跟你交易肯定沒有好結(jié)果。幾乎單單必輸。你到底是在干什么？”還有人聯(lián)合起來，威脅取消他的做市商資格。
彼得菲一邊平息舊勢力的怒氣，一邊設計新的手持設備——一種體積約30cm*20cm*5cm的黑盒子，現(xiàn)在看來笨重得像一盒月餅。設備里面裝滿了晶體管和電路板，面板上有電線和薄塑料模板相連，成了具有輸入功能的鍵盤。每天，彼得菲的交易員從電腦上下載最新市價和數(shù)據(jù)，再輸入現(xiàn)行市場價格，盒子就通過指示燈提示這筆交易是否值得做。
這些當時絕對超前的技術(shù)，讓彼得菲逐步擺脫過時的專家經(jīng)紀人組織交易方式。美國證券交易所展示了難得的遠見，不顧反對讓彼得菲的交易員將這些盒子帶進交易廳。
彼得菲的自動化交易系統(tǒng)既快又準，大小通吃，且總能先別人一步。僅1986年到1987年兩年間，他就賺了5000萬美元，還創(chuàng)立了第一個統(tǒng)轄東西海岸的算法交易機構(gòu)。金融開始邁進科學家和工程師的時代。
上世紀九十年代，彼得菲將公司總部搬到康涅狄格州，并更名為后來赫赫有名的盈透證券集團[8]。這是一個華爾街版的谷歌，75%以上員工是程序員和工程師。彼得菲還宣稱，永遠不雇傭MBA。
華爾街乃至全球金融，開始對程序員們展示了善意和懷抱。尼古拉斯?貝蒂克勒克[9]也是那一時代投身交易的科學家。他獲得加拿大麥克馬斯特大學物理和天文學博士學位后，就成為一名量化交易工程師。市場每一個微小的價格波動，都成為他獲取財富的來源。“感覺充滿新的挑戰(zhàn)。”他說。
2007年，盈透上市，成為當年美國年度第二大規(guī)模IPO。
這個歐洲移民異國逆襲的故事相當傳奇，足以遮掩一些微小但重要的警示。1987年年初的一天，彼得菲的操作系統(tǒng)莫名賣出了幾筆10萬份紐約證券交易所指數(shù)看跌期權(quán)，但所有的交易員都否認是人為操作。最后的調(diào)查結(jié)果相當黑色：由于手持設備面板上的按鍵設計過于敏感，被開關門產(chǎn)生的氣流觸碰而自動下單。
彼得菲被他設計的機器拉進一個孤注一擲的賭局，如果次日指數(shù)崩盤將是毀滅性的打擊。他最終僥幸存活。然而“失控”的隱患并未根除，直到2010年的大崩盤。
華爾街之狼
兩次災難雖然大小懸殊且相隔23年，但核心觸發(fā)機制別無二致。如今，美國由算法執(zhí)行的交易占比超過70%。一個悖論是：算法越自主，人腦就越解放；但事態(tài)一旦負向激發(fā)，惡化的速度也會越駭人。
“閃電崩盤”充分展示了這一點。最初流傳的說法是“一名交易員在賣出股票時敲錯字母，將百萬（million）誤打成十億（billion），從而導致千點暴跌。”調(diào)查進行了5年，美國司法部門宣稱是英國期貨交易員納溫德?辛格?薩勞[10]所為。他通過惡意操控市場，牟利近百萬美元，將面臨380年的監(jiān)禁。
和彼得菲的身世近似，薩勞是印度裔英國人，住在倫敦郊區(qū)一幢破舊的房子里。同事對他的印象不錯，勤儉持家，可以為買到打折午餐而餓很久。被警方逮捕后，媒體給了他一個新稱呼：華爾街之狼。
這來源于一部好萊塢同名電影。萊昂納多[11]扮演的上世紀傳奇股票經(jīng)紀人喬丹?貝爾福特[12]，依靠無情的銷售信條“賣出或去死”翻云覆雨，最后因欺詐被捕。相比之下，薩勞的人生要暗淡無趣得多。但調(diào)查結(jié)果顯示，4年來，他通過“幌騙”手段攫取高達4000萬美元的收益。
所謂幌騙，就是用計算機程序?qū)灰紫到y(tǒng)下巨額虛假賣單，然后迅速撤回，對交易價格構(gòu)成實時拋壓。市場下跌后，他繼續(xù)加大“拋售”，再低價買入，最后在市場回升時售出獲利。
薩勞得手的基礎，也正是華爾街引以為豪的算法交易。由于大部分交易已依賴算法，行情大幅波動時，一些程序的止損線就被觸動并大量拋售，從而進一步打壓價格，觸動更多的自動止損，最終形成“多米諾效應”造成瞬間暴跌。
官方調(diào)查的其中一家交易機構(gòu)，顯示閃電崩盤時20分鐘發(fā)出了7.5萬份賣單，加劇了市場恐慌。專家發(fā)現(xiàn)其交易模型設計既簡單又粗暴，只根據(jù)交易量作反應而忽視估價的異常變化。
縱然證據(jù)確鑿，薩勞這次也沒有成過街老鼠——有業(yè)內(nèi)人士為其喊冤，認為他只是“替罪羊”。潛臺詞是，美國股市問題重重，薩勞只是暴跌的導火索。
確定性在喪失
他們也許是對的。就連彼得菲本人，也認為算法交易玩過頭了，他發(fā)明的算法已經(jīng)接管華爾街，他卻越來越猶豫。他眼中的證券市場正在變成古羅馬競技場，算法是其中的角斗士?！拔乙郧爸豢吹胶玫囊幻妗！彼f。
如今市場越來越追求高頻、光速的交易，單位以毫秒計，這給流氓算法留下舞臺。彼得菲開始反思，買賣報價哪怕停留一秒，也能消除導致股價大幅漲落的弄虛作假和陰謀詭計。
2010年前后，英菲尼迪資本管理公司接連兩次發(fā)生算法失控，導致市場暴跌甚至癱瘓。
2012年，當時美國最大的高頻做市商騎士資本，誤把測試軟件提前部署于實戰(zhàn)，結(jié)果在45分鐘內(nèi)瘋狂執(zhí)行了400萬次交易指令，造成市場損失10多億美元，騎士資本更是幾近破產(chǎn)，最終被收購。
即使在算法交易起步較晚的中國，也開始暗礁頻現(xiàn)。2013年光大證券的自動交易系統(tǒng)因技術(shù)缺陷，2秒內(nèi)生成超過2萬筆委托單，其中成交72.7億人民幣。光大證券最終損失近2億元。甚至中國2015年股災，也被認為有“高頻交易”的身影。
“高頻交易”是借助更強大的計算機和更復雜的算法，在百分或千分之一秒之內(nèi)自動完成大量買賣的交易方式。在一系列“技術(shù)故障或失控”導致巨額市場損失的案例后，“高頻交易”被質(zhì)疑為“技術(shù)黑天鵝”的催化劑之一。
“我們無法估量由算法全權(quán)掌控市場會帶來什么影響，而這也正是交易市場的現(xiàn)狀?！辟e夕法尼亞大學教授邁克爾?卡恩斯[13]，研究過由機器控制的新市場后說。為解決市場不確定性而生的算法，最終帶來更巨大的不確定性，是目前算法交易不得不面對的悖論和怪圈。
曾任英國高頻交易公司Arctic Lake Solutions合伙人的董可人，2015年回國前就注意到這一現(xiàn)象。他覺得國內(nèi)對“高頻交易”等概念有著過多似是而非、夸張甚至妖魔化的誤讀。他開始在問答社區(qū)寫文章為之正名，被網(wǎng)友尊稱為“大神”。
“任何時代的技術(shù)改良，都會付出代價?！倍扇苏f，“解決之道是綜合性的。算法的優(yōu)化、從業(yè)者專業(yè)度的提升、制度的完善，都需要一個逐步成熟的過程。和其他技術(shù)領域類似，不可能有一勞永逸、永遠安全的系統(tǒng)?！?/p>
然而，在尼古拉斯?貝蒂克勒克看來，他更關注另一個現(xiàn)象。隨著移動互聯(lián)浪潮的到來，包括他在內(nèi)，一場工程師版的“逃離華爾街”正在上演。華爾街與硅谷漫長的人才較量，再次向西海岸傾斜。
即使是沃頓商學院、哈佛商學院這些華爾街預備隊，調(diào)查結(jié)果顯示，近兩年選擇科技行業(yè)的畢業(yè)生比例分別比2008年增長了1倍多和2倍。
“我厭倦了利用價差和市場波動賺錢，不如創(chuàng)造一個好產(chǎn)品來得有意義?！蹦峁爬拐f。現(xiàn)在他成了一個大數(shù)據(jù)科學家。告別殘酷、等級森嚴的金融世界，他覺得每天在大樂園般的互聯(lián)網(wǎng)公司里探索未來，是件再美妙不過的事情了。
這篇文章里，我們從金融角度見識了算法的革命性力量和桀驁不馴。下一篇文章我將帶你們重溯算法的起源、進化及原理。我們要知道它將去往何處，必先知道它從何而來。相信這將是一段既有歷史感，又有新趣的旅程。
關于作者：
葉偉民，媒體人，非虛構(gòu)寫作者。畢業(yè)于蘭州大學核物理專業(yè)。曾任ZAKER總編輯，南方周末特稿編輯、記者，新華社記者等。現(xiàn)從事金融，同時是多家平臺的簽約作者和寫作導師。
注釋：
[1] 出自《未來簡史》第二章“人類世”——“生物也是算法”。
[2] 保羅?維利里奧（Paul Virilio）：當今法國最重要和最富激勵性的文化理論家之一。
[3] CNBC：美國全國廣播公司財經(jīng)頻道。
[4] 吉姆?克拉默(Jim Cramer)：著名股票評論與分析師、熱門股評節(jié)目主持人。
[5] 托馬斯?彼得菲（Thomas Petrofi），期權(quán)算法交易的先驅(qū)，盈透創(chuàng)始人。
[6]費雪?布萊爾（Fischer Black）：美國已故經(jīng)濟學家。
[7]邁倫?斯科爾斯（MyronSamuel Scholes）：美國經(jīng)濟學家。
[8]盈透證券集團（Interactive Brokers）：全球最大的網(wǎng)上交易券商。
[9]尼古拉斯?貝蒂克勒克（Nicolas Petitclerc）：加拿大麥克馬斯特大學物理和天文學博士，現(xiàn)為大數(shù)據(jù)科學家。
[10] 納溫德?辛格?薩勞 (Navinder Singh Sarao)：英國期貨交易員。美國調(diào)查稱其惡意引發(fā)了2010年美股閃電崩盤。
[11]萊昂納多?迪卡普里奧（Leonardo DiCaprio）：美國演員。
[12]喬丹?貝爾福特(Jordan Belfort)：前美國股票經(jīng)紀人，被譽為“股市中的羅賓漢”，著有自傳《華爾街之狼》。
[13] 邁克爾?卡恩斯（Micheal Kearns）：賓夕法尼亞大學教授。
制版編輯：李 赫
