人工智能技術(shù)預(yù)測(cè)有可能成為現(xiàn)實(shí)嗎
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自股票從誕生以來(lái),預(yù)測(cè)未來(lái)股價(jià)走勢(shì)幾乎是每個(gè)投資人夢(mèng)寐以求的超能力。當(dāng)前,以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等為代表的新科技正迅速崛起,推動(dòng)著證券投資的不斷創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí),證券投資業(yè)正逐漸從互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代邁入人工智能時(shí)代,也讓我們對(duì)預(yù)測(cè)股價(jià)走勢(shì)看到了新希望。
股票漲跌為什么難以預(yù)測(cè)
前兩年,研發(fā)Alphago(阿爾法圍棋)的AlphaBeta公司旗下的DeepMind團(tuán)隊(duì)近期發(fā)表論文,公開(kāi)其研發(fā)的人工智能交易系統(tǒng)AlphaStock已經(jīng)在中國(guó)A股市場(chǎng)潛伏交易三十六個(gè)月,在經(jīng)過(guò)不斷的自我學(xué)習(xí)自我進(jìn)化后,最終凈值虧損呈現(xiàn)不斷擴(kuò)大的趨勢(shì),且凈值波動(dòng)區(qū)間和換手率也呈現(xiàn)飆升趨勢(shì)。可謂全球最強(qiáng)人工智能鎩羽而歸,揮淚出局。為什么會(huì)這樣呢?
近幾年來(lái),讓人工智能實(shí)現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)的圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言處理等方面的應(yīng)用,都相對(duì)處于閉環(huán)環(huán)境,并且特征明顯、規(guī)則固定,對(duì)于機(jī)器而言更具邏輯性,所以更容易利用人工智能技術(shù)去支持相應(yīng)場(chǎng)景。但在證券投資領(lǐng)域,影響因素非常多,且隨時(shí)發(fā)生變化,這讓邏輯決策與響應(yīng)過(guò)程更加復(fù)雜,對(duì)人工智能的落地提出了更大挑戰(zhàn)。
股市是一個(gè)有反饋的非線(xiàn)性系統(tǒng),而股票的漲跌現(xiàn)象類(lèi)似一種混沌現(xiàn)象?;煦缋碚撝杏幸粋€(gè)廣為人知的概念叫做“蝴蝶效應(yīng)”。蝴蝶翅膀的煽動(dòng),導(dǎo)致其身邊的空氣系統(tǒng)發(fā)生變化,并產(chǎn)生微弱的氣流,而微弱的氣流的產(chǎn)生又會(huì)引起四周空氣或其他系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的變化,由此引起一系列連鎖反應(yīng),最終導(dǎo)致其他系統(tǒng)的極大變化。股市中存在眾多“蝴蝶效應(yīng)”的例子,比如,當(dāng)年奶茶妹妹分手傳聞,莫名其妙的導(dǎo)致天澤信息(300209)跌停了,他們有關(guān)系嗎?沒(méi)有;當(dāng)初奧巴馬當(dāng)選美國(guó)總統(tǒng),上市公司澳柯瑪(600336)卻漲停了,又為什么呢?
影響股票漲跌的因素有很多,例如:國(guó)際政治及經(jīng)濟(jì)環(huán)境、政策的利空利多、大盤(pán)環(huán)境的好壞、主力資金的進(jìn)出、個(gè)股基本面的重大變化、個(gè)股的歷史走勢(shì)的漲跌情況、個(gè)股所屬板塊整體的漲跌情況、投資者心里因素等等。這些影響股票漲跌的因素到底有多少? 它們之間會(huì)如何影響,這才是問(wèn)題的關(guān)鍵。在某些穩(wěn)定的情況下,我們是可以做大概的預(yù)測(cè)的,準(zhǔn)確度通常并不高,你的模型永遠(yuǎn)不可能把所有的因素都考慮進(jìn)來(lái)。而且你也不會(huì)知道還會(huì)有什么因素會(huì)影響股價(jià)的波動(dòng)。一個(gè)因素與一個(gè)因素之間的互相影響是很可能被預(yù)測(cè)出來(lái)的,但是假如它們之間產(chǎn)生了相互的影響,這時(shí)候整個(gè)系統(tǒng)就變得幾乎不可精準(zhǔn)預(yù)測(cè)了。
人工智能賦能證券投資
證券投資市場(chǎng)擁有海量、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),可得性和豐富度都很高,為人工智能的賦能提供了肥沃的土壤。與此同時(shí),證券投資也是極度依賴(lài)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策的,人工智能在賦能和模式創(chuàng)新方面的價(jià)值非常明顯。
信息處理能力更強(qiáng)。相比于傳統(tǒng)分析,人工智能可以處理更多的輸入信息,對(duì)各類(lèi)結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)性的數(shù)據(jù)都能輕松處理,能夠考慮的信息面更全,信息量更大,可以達(dá)到的預(yù)測(cè)效果上限更高。從效率上說(shuō),人工智能方法可以同時(shí)考慮整個(gè)市場(chǎng),從中選出更多的優(yōu)質(zhì)股票,分散投資風(fēng)險(xiǎn),提供穩(wěn)定的投資回報(bào),并容納更大量的資金。
投資策略更為多樣化。傳統(tǒng)的量化選股模型大多基于靜態(tài),過(guò)于僵化并不具備靈活性,而近年興起的線(xiàn)性加權(quán)量化模型,由于不同因子間存在多重共線(xiàn)性,模型也非常不穩(wěn)定,同時(shí)組合會(huì)因?yàn)樵凇靶∈兄怠钡忍卣饕蜃由线^(guò)度的暴露,難以快速適應(yīng)市場(chǎng)風(fēng)格切換,導(dǎo)致模型階段性失效。具備“自學(xué)”能力的人工智能技術(shù)可以自動(dòng)提煉有效數(shù)據(jù),不斷挖掘全新和獨(dú)特的有效因子,優(yōu)化投資組合,以適應(yīng)不同的市場(chǎng)環(huán)境,提高投資策略的準(zhǔn)確性及穩(wěn)定性。
決策中回避人性弱點(diǎn)。從金融交易角度,人工智能帶來(lái)的一個(gè)巨大的優(yōu)勢(shì)是在決策中可以回避人性弱點(diǎn),例如性格、情感、貪婪、恐懼等因素,始終保持客觀(guān)的態(tài)度。對(duì)于絕大多數(shù)的普通投資者,市場(chǎng)的波動(dòng)或多或少會(huì)影響人的情緒,進(jìn)而影響之后的投資決策,使人做出一些錯(cuò)誤的決定。人工智能則不會(huì)受到市場(chǎng)波動(dòng)的影響,市場(chǎng)的波動(dòng)只是客觀(guān)的數(shù)據(jù),算法會(huì)一致地貫徹自己的交易策略。
有效降低各方面成本。相對(duì)于傳統(tǒng)方法,人工智能助力證券投資業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化、模型化、智能化,減少了金融風(fēng)險(xiǎn)事件的發(fā)生,同時(shí)降低了人工投入成本,極大提高了工作效率;人工智能交易策略或模型的開(kāi)發(fā)成本雖高,但復(fù)制推廣和運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本低。策略的后期維護(hù)也只需要修改對(duì)應(yīng)模型參數(shù)或者某個(gè)程序模塊,以適應(yīng)市場(chǎng)的變化;利用智能交易則可輔助交易人員運(yùn)用智能化交易策略,尋找交易最佳時(shí)機(jī),降低交易成本。
表1 傳統(tǒng)方式與應(yīng)用人工智能后效果比較
人工智能促使預(yù)測(cè)技術(shù)的智能化
股票價(jià)格呈現(xiàn)出受多方面因素影響的高度非線(xiàn)性關(guān)系,傳統(tǒng)預(yù)測(cè)方法往往難以把控股價(jià)變動(dòng)的隨機(jī)性與規(guī)律性之間的平衡,存在著或多或少的缺陷。而隨著人工智能相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、處理和分析能力為股票行情預(yù)測(cè)提供了新的思路,將使預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度持續(xù)提升。而促使預(yù)測(cè)技術(shù)飛速發(fā)展,從而走上“智能化”之路,機(jī)器學(xué)習(xí)便是重要的功臣之一。
目前用于股票投資的建模模型可分為兩類(lèi),一類(lèi)為傳統(tǒng)生成型類(lèi)模型,主要包括自回歸滑動(dòng)平均模型和自回歸異方差模型及它們的衍生擴(kuò)展模型,但這類(lèi)模型需要求樣本量越大越好,原始數(shù)據(jù)越完整、越明確越好。但事實(shí)上,在實(shí)際中,即使有了大樣本量,也不一定找到規(guī)律,即使有了統(tǒng)計(jì)規(guī)律也不一定是典型的;另一類(lèi)為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型,包括機(jī)器學(xué)習(xí)中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型(NN)、支持向量機(jī)模型(SVM)、鄰近算法模型(KNN)、決策樹(shù)模型等,此類(lèi)模型對(duì)樣本的分布程度和樣本量的要求均較低,能夠在信息資源不完整、不準(zhǔn)確等復(fù)雜的數(shù)據(jù)環(huán)境下,通過(guò)自身結(jié)構(gòu)的調(diào)整,提取數(shù)據(jù)特征,可以借助對(duì)數(shù)據(jù)的分析進(jìn)行非線(xiàn)性智能預(yù)測(cè)。機(jī)器學(xué)習(xí)模型通過(guò)理解復(fù)雜且非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù),可高效地產(chǎn)生見(jiàn)解及發(fā)現(xiàn)隱藏模式,從而為投資團(tuán)隊(duì)提供有價(jià)值的研究思路,并幫助他們獲得信息優(yōu)勢(shì),從而做出更快更好的決策及更精確的預(yù)測(cè)。例如,“Lasso回歸算法”可以應(yīng)用于對(duì)商品期貨價(jià)格進(jìn)行預(yù)測(cè),“Lasso回歸算法”通過(guò)加入懲罰因子來(lái)增加模型復(fù)雜程度,減少了病態(tài)數(shù)據(jù)的干擾。從宏觀(guān)層面篩選出可能對(duì)商品期貨產(chǎn)生影響的因素,可通過(guò)相關(guān)性分析找到各解釋變量的滯后窗口,再對(duì)期貨價(jià)格和變量指標(biāo)進(jìn)行模擬訓(xùn)練和預(yù)測(cè);“決策樹(shù)模型”可以應(yīng)用于預(yù)測(cè)財(cái)務(wù)造假概率,通過(guò)不同程度的決策樹(shù)算法學(xué)習(xí)歷史數(shù)據(jù)的影響因素并得到相關(guān)度,最終得到預(yù)測(cè)財(cái)務(wù)造假數(shù)據(jù)的模型。
當(dāng)前,人工智能還處在傳統(tǒng)的弱人工智能( Artificial Narrow Intelligence , ANI)階段,包括深度學(xué)習(xí)在內(nèi),利用人工智能進(jìn)行股票投資的過(guò)程中必須高度依賴(lài)人類(lèi)對(duì)實(shí)際問(wèn)題的建立的模型與算法(見(jiàn)圖1),強(qiáng)烈地依賴(lài)于觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù),因而難免帶有偏頗;在不遠(yuǎn)的將來(lái),人工智能將進(jìn)入到強(qiáng)人工智能階段( Artificial General Intelligence , AGI),擁有主動(dòng)實(shí)施行動(dòng)來(lái)分析因果效應(yīng)的能力,決策就可以不受觀(guān)察樣本的束縛,把一些樣本無(wú)法反映的事實(shí)揭露出來(lái),這種能力使得決策行為更加智能化;未來(lái),隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展和成熟,將會(huì)進(jìn)入到超人工智能( ArTIficial Superintelligence , ASI)階段,人類(lèi)甚至有可能制造出真正能進(jìn)行推理和解決問(wèn)題的智能機(jī)器,并且有自我意識(shí)的,預(yù)測(cè)精準(zhǔn)度將會(huì)大幅提高。
人工智能正在改變證券投資業(yè)
人工智能可以通過(guò)復(fù)雜的機(jī)器學(xué)習(xí)、知識(shí)圖譜等技術(shù)手段較為快速、準(zhǔn)確地判斷和預(yù)測(cè)市場(chǎng)行情,從政策面、基本面、技術(shù)面等多維度提升分析準(zhǔn)確率。海內(nèi)外各大金融機(jī)構(gòu)都非常重視人工智能,并應(yīng)用在股票投資中。
在全球范圍內(nèi),幾乎所有頂尖的投行和金融機(jī)構(gòu)均在使用人工智能技術(shù)投資的范圍和領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,投資收益和影響不斷增強(qiáng)。以美國(guó)金融數(shù)據(jù)分析服務(wù)公司Kensho為例,研發(fā)了一種針對(duì)專(zhuān)業(yè)投資者的大規(guī)模數(shù)據(jù)處理分析工具Warren,試圖打造成金融業(yè)的“Siri”(蘋(píng)果智能語(yǔ)音助手)。Warren可以快速回答接近一億個(gè)對(duì)股價(jià)造成影響的問(wèn)題,并編制詳細(xì)分析報(bào)告,大幅提高測(cè)試交易策略(back-tesTIng)的效率,它曾成功預(yù)言英國(guó)脫歐后的英鎊走勢(shì),及2017年美國(guó)科技股的強(qiáng)勢(shì)上漲。2019年3月7日,高盛推出5只新ETF,完全依賴(lài)機(jī)器交易和AI算法,擺脫人為主動(dòng)控制。此次高盛是和MoTIf投資算法公司合作,來(lái)確定符合高盛基金經(jīng)理認(rèn)為的將推動(dòng)指數(shù)上漲的相關(guān)基金主題,比如“金融重塑”和“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)世界”等等。早在2017年10月18日,EquBot LLC、ETF Managers Group共同推出了全球第一只應(yīng)用人工智能進(jìn)行投資的ETF:AI Powered Equity ETF(AIEQ.US)。這只代碼為AIEQ的基金是一只依據(jù)EquBot獨(dú)門(mén)算法所打造出來(lái)的主動(dòng)式ETF,利用IBM Watson的認(rèn)知和大數(shù)據(jù)處理能力去分析美國(guó)境內(nèi)的投資機(jī)會(huì)。據(jù)悉AIEQ通過(guò)人工智能的方式來(lái)分析和挑選股票,一般只會(huì)選取30-70只美國(guó)股票,波動(dòng)性與美股大盤(pán)的波動(dòng)性相當(dāng)。AIEQ每天分析6000家美國(guó)上市公司的數(shù)萬(wàn)個(gè)市場(chǎng)信號(hào)和新聞文章(包括上市公司管理狀況,市場(chǎng)情緒、監(jiān)管文件、季度財(cái)報(bào)、新聞報(bào)道、社交媒體帖子等)。值得注意的是,經(jīng)受了2018年的重創(chuàng)之后,2019年AIEQ迅速矯正,奮起直追。AIEQ兩位聯(lián)合創(chuàng)始人Chida Khatua和Art Amador在接受媒體采訪(fǎng)時(shí)表示,自2019年以來(lái)AIEQ跑贏標(biāo)普500指數(shù)。
國(guó)內(nèi)也有不少券商、金融機(jī)構(gòu)開(kāi)始嘗試人工智能在金融領(lǐng)域的應(yīng)用,如工商銀行推出的“AI投”、光大證券推出的“智能魔方”、中信銀行推出的“信智投”等。不過(guò),這些產(chǎn)品還屬于智能投顧或智能交易等范疇,重點(diǎn)在于用更多維度的數(shù)據(jù)了解客戶(hù),用更精準(zhǔn)的推薦引擎推薦投資組合、理財(cái)產(chǎn)品、風(fēng)險(xiǎn)提示等。
目前,對(duì)沖基金及投資銀行等都在爭(zhēng)奪人工智能方面的專(zhuān)家,以期不斷提供預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度,從而規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)并獲得高回報(bào)??傊?,人工智能將提升我們處理信息的深度和廣度,相對(duì)來(lái)說(shuō)使用基于人工智能技術(shù)的“智能人”,將比不運(yùn)用或是還在利用“人腦”進(jìn)行基本面分析與技術(shù)分析的人更占信息優(yōu)勢(shì),從而也就更可能在股市中盈利。
從混沌無(wú)知到科學(xué)認(rèn)知
眾所周知,天氣變化是個(gè)著名的混沌系統(tǒng)。天氣不僅受到各種氣團(tuán)的影響,而且受到地形、水域狀況等眾多因素的影響,任何隨機(jī)的因素變化都可能引起意想不到的天氣變化,因此,天氣預(yù)報(bào)是一個(gè)歷史性難題。但是,隨著科技的進(jìn)步,天氣預(yù)報(bào)還是越來(lái)越精準(zhǔn)。我國(guó)商代后期,人們用龜甲和獸骨占卜預(yù)測(cè)氣象、天象、疾病、生育和戰(zhàn)爭(zhēng)等等,占卜中關(guān)于風(fēng)、雨、水等方面的卜辭可以看作是原始的天氣預(yù)報(bào);在殷周時(shí)期,我國(guó)勞動(dòng)人民就已經(jīng)總結(jié)出許多預(yù)測(cè)天氣變化的經(jīng)驗(yàn)。如,《春秋》記載稱(chēng),在冬天,當(dāng)天空中出現(xiàn)滿(mǎn)天一色的陰云即“天上同云”時(shí),則未來(lái)要“雨雪雰雰”;當(dāng)在夏天看到烏云發(fā)展,即“有渰萋萋”時(shí),則將大雨瓢潑,即“興雨祁祁”了。唐朝的《相雨書(shū)》中,有更通俗形象的記載:“云逆風(fēng)而行者,即雨也?!?勞動(dòng)人民與大自然無(wú)數(shù)次的斗爭(zhēng)中,在長(zhǎng)期觀(guān)測(cè)天氣變化的過(guò)程中,形成了大量的天氣諺語(yǔ)。這類(lèi)的經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào),已具有科學(xué)內(nèi)容。在現(xiàn)代氣象學(xué)尚未產(chǎn)生的年代,天氣諺語(yǔ)無(wú)疑對(duì)天氣預(yù)報(bào)起著很大的作用;今天的天氣預(yù)報(bào)主要是通過(guò)衛(wèi)星、自動(dòng)觀(guān)測(cè)站等獲取天氣資料,運(yùn)用計(jì)算機(jī)來(lái)預(yù)報(bào)未來(lái)天氣。目前天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率基本在70-90%,未來(lái)隨著氣象技術(shù)的發(fā)展,準(zhǔn)確率還會(huì)進(jìn)一步提高,在特定區(qū)域的準(zhǔn)確度甚至可以無(wú)限的接近100%。我們對(duì)天氣變化的認(rèn)知經(jīng)歷了一個(gè)從混沌無(wú)知到科學(xué)認(rèn)知的過(guò)程。
目前,人工智能還處于發(fā)展初期,更擅長(zhǎng)于處理某一單個(gè)方面的,比如AlphaGo只能下棋,蘋(píng)果Siri目前只能作為你的語(yǔ)音助手。以人工智能現(xiàn)在的水平還無(wú)法精準(zhǔn)預(yù)測(cè)股票的漲跌,比較可行的方法是采用人機(jī)合作的方法。機(jī)器擅長(zhǎng)進(jìn)行計(jì)算,而不擅長(zhǎng)的部分靠人類(lèi)補(bǔ)充,也就是說(shuō)人工智能只要負(fù)責(zé)某些因素之前的預(yù)測(cè)就好,這些數(shù)據(jù)一定是具有穩(wěn)定性,可以量化、大概率等特點(diǎn)。在未來(lái),隨著我們對(duì)混沌現(xiàn)象的全面深入了解和人工智能、量子計(jì)算機(jī)等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和成熟,類(lèi)似股票漲跌這類(lèi)的混沌現(xiàn)象的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率也會(huì)大幅的提高。
總體來(lái)說(shuō),影響股市漲跌的因素非常多,以現(xiàn)在的認(rèn)知和科技水平想實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)股市幾乎是不可能的。而如果你是想在市場(chǎng)中盈利的話(huà),理論上只需高于51%的準(zhǔn)確率就可以了。筆者認(rèn)為,在未來(lái)二十年內(nèi),人工智能相關(guān)技術(shù)在成熟市場(chǎng)中預(yù)測(cè)股票短線(xiàn)漲幅的準(zhǔn)確性有望達(dá)到80%,中長(zhǎng)線(xiàn)漲幅的準(zhǔn)確度也有望超過(guò)60%。值得注意的是,如果證券市場(chǎng)內(nèi)的參與者大范圍采用人工智能相關(guān)技術(shù)進(jìn)行投資,此前的制勝策略這時(shí)可能也將會(huì)失效。