Dynamische Instabilitäten durch Informationsvernichtung in spekulativen Märkten

• Antragsteller: Dr. Felix Patzelt
• Fachliche Zuordnung: Statistische Physik, Nichtlineare Dynamik, Komplexe Systeme, Weiche und fluide Materie, Biologische Physik
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 283620475

An Finanzmärkten werden oft extreme Preisschwankungen beobachtet. Diese folgen Skalierungsgesetzen, welche in verschiedensten Märkten und Epochen nahezu universell beobachtet wurden. Die Ursachen dieser "stylised facts" sind unbekannt. (Neo-)klassische Theorien der Finanzmärkte erlauben starke Preisschwankungen nur als Folge neuer, externe Information wie Nachrichten. Andernfalls sollten sich Märkte im Gleichgewicht befinden. Viele empirische Studien fanden hingegen, dass großen Preisschwankungen meißt keine externen Ursachen zugeordnet werden können.Die "stylised facts" werden oft mit den aus der Physik bekannten "kritischen Phänomenen" assoziiert. Bisher konnten sie jedoch nicht durch allgemeine Marktprinzipien erklärt werden. Stattdessen entwickelte sich eine Vielfalt von Nichtgleichgewichtsmodellen mit unterschiedenen Mechanismen und Defiziten.Ein erster Schritt zu einer grundlegenden Erklärung wurde womöglich durch ein abstraktes Modell getan. Für spekulative Märkte die vor allem selbst erzeugte Information absorbieren zeigt dieses Modell, dass eine Evolution in Richtung effizienter Gleichgewichte und deren nachfolgende Destabilisierung vereinbar sind. Diese Dynamik reproduziert auch die empirisch gefundene Skalierung der "log returns", welche Preisänderungen messen, und der langzeitlichen Korrelationen ihrer Beträge.Zwar verspricht diese abstrakte Theorie eine Vereinheitlichung widerstreitender Sichtweisen-Informationseffizienz gegen komplexe Nichtgleichgewichtsdynamik-dennoch ist unbekannt, ob sie die echte Märkte tatsächlich beschreibt. Daher möchte ich aus dieser Theorie eine konkrete Beschreibung echten Hochfrequenzhandels entwickeln.Ich werde mit Jean-Philippe Bouchaud kooperieren, dessen Forschung zur statistischen Physik und zu Finanzmärkten hoch angesehen ist. Er ist auch Chairman der Firma Capital Fund Management (CFM), welche hoch­qua­li­ta­tive Daten zum Entwickeln und Testen neuer Modelle bereitstellen wird.Ich vermute, dass die "stylised facts" aus allgemeinen Eigenschaften einer dynamischen Balance entgegen wirkender Marktkräfte folgen. Ich werde daher auch den Informationstransfer über verschiedene Zeitskalen, sowie verallgemeinerte mathematische Beschreibungen entwickeln. Ich plane eine Theorie, die eine konsistente Beschreibung von Finanzmärkten mittels Multi-Agenten-Modellen auf verschiedenen Abstraktionseben, bis hin zu makroskopischen Diffusionsprozessen ermöglicht.Darüber hinaus vermute ich, dass ein generelles Prinzip ähnliche adaptive Ausgleichsprozesse in verschiedenen komplexen adaptiven Systemen beschreibt. Ein Beispiel hierfür ist menschliches Stab-Balancieren. Hier haben Klaus Pawelzik und ich bereits gezeigt, dass eine besonders schnelle Absorption vorhersehbarer Trends zwar mittlere Schwankungen reduziert, aber das Risiko seltener, extremer Fehler erhöht. Daher möchten wir bei der Identifikation von systemübergreifenden Eigenschaften dieser Informations Annihilations Instabilität (IAI) kooperieren.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Gastgeber: Professor Dr. Jean-Philippe Bouchaud