BSE：一种极限指令簿证券交易所的最小模拟

是 否 +2 论坛币

k人 参与回答

经管之家送您一份

应届毕业生专属福利!

求职就业群

赵安豆老师微信：zhaoandou666

经管之家联合CDA

送您一个全额奖学金名额~ !

立即领取

感谢您参与论坛问题回答

经管之家送您两个论坛币！

+2 论坛币

英文标题：
《BSE: A Minimal Simulation of a Limit-Order-Book Stock Exchange》
---
作者：
Dave Cliff
---
最新提交年份：
2018
---
英文摘要：
  This paper describes the design, implementation, and successful use of the Bristol Stock Exchange (BSE), a novel minimal simulation of a centralised financial market, based on a Limit Order Book (LOB) such as is common in major stock exchanges. Construction of BSE was motivated by the fact that most of the world\'s major financial markets have automated, with trading activity that previously was the responsibility of human traders now being performed by high-speed autonomous automated trading systems. Research aimed at understanding the dynamics of this new style of financial market is hampered by the fact that no operational real-world exchange is ever likely to allow experimental probing of that market while it is open and running live, forcing researchers to work primarily from time-series of past trading data. Similarly, university-level education of the engineers who can create next-generation automated trading systems requires that they have hands-on learning experience in a sufficiently realistic teaching environment. BSE as described here addresses both those needs: it has been successfully used for teaching and research in a leading UK university since 2012, and the BSE program code is freely available as open-source on GitHuB.
---
中文摘要：
本文描述了布里斯托尔证券交易所（BSE）的设计、实施和成功使用，这是一种基于主要证券交易所常见的限额指令簿（LOB）的新型集中金融市场最小模拟。建造疯牛病的动机是，世界上大多数主要金融市场都实现了自动化，以前由人类交易员负责的交易活动现在由高速自动交易系统执行。旨在了解这种新型金融市场动态的研究受到以下事实的阻碍：任何可操作的真实世界交易所都不可能允许在该市场开放和实时运行时对其进行实验性探索，这迫使研究人员主要从过去交易数据的时间序列进行研究。同样，能够创建下一代自动交易系统的工程师的大学教育要求他们在足够现实的教学环境中有实际的学习经验。这里描述的BSE解决了这两个需求：自2012年以来，它已成功用于英国一所领先大学的教学和研究，BSE项目代码在GitHuB上以开源形式免费提供。
---
分类信息：

一级分类：Computer Science        计算机科学
二级分类：Computational Engineering, Finance, and Science        计算工程、金融和科学
分类描述：Covers applications of computer science to the mathematical modeling of complex systems in the fields of science, engineering, and finance. Papers here are interdisciplinary and applications-oriented, focusing on techniques and tools that enable challenging computational simulations to be performed, for which the use of supercomputers or distributed computing platforms is often required. Includes material in ACM Subject Classes J.2, J.3, and J.4 (economics).
涵盖了计算机科学在科学、工程和金融领域复杂系统的数学建模中的应用。这里的论文是跨学科和面向应用的，集中在技术和工具，使挑战性的计算模拟能够执行，其中往往需要使用超级计算机或分布式计算平台。包括ACM学科课程J.2、J.3和J.4（经济学）中的材料。
--
一级分类：Computer Science        计算机科学
二级分类：Multiagent Systems        多智能体系统
分类描述：Covers multiagent systems, distributed artificial intelligence, intelligent agents, coordinated interactions. and practical applications. Roughly covers ACM Subject Class I.2.11.
涵盖多Agent系统、分布式人工智能、智能Agent、协调交互。和实际应用。大致涵盖ACM科目I.2.11类。
--
一级分类：Quantitative Finance        数量金融学
二级分类：Trading and Market Microstructure        交易与市场微观结构
分类描述：Market microstructure, liquidity, exchange and auction design, automated trading, agent-based modeling and market-making
市场微观结构，流动性，交易和拍卖设计，自动化交易，基于代理的建模和做市
--

---
PDF下载：
--> BSE:_A_Minimal_Simulation_of_a_Limit-Order-Book_Stock_Exchange.pdf (662.35 KB)

2022-6-10 18:00:56 上传

扫码加我 拉你入群

请注明：姓名-公司-职位

以便审核进群资格，未注明则拒绝

分享0 收藏0 回帖

关键词：证券交易所 证券交易 交易所 Applications Intelligence

BSE：极限订单股票交易所的最小模拟Dave Cliffe布里斯托尔大学计算机科学系英国布里斯托尔BS8 1UB。csdtc@bristol.ac.ukABSTRACTThis本文描述了布里斯托尔证券交易所（BSE）的设计、实现和成功使用。BSE是一个基于限额指令簿（LOB）的集中金融市场的一个级别的最小模拟，如主要证券交易所的iscommonly。构建证券交易所的动机是，世界上大多数主要金融市场都实现了自动化，以前由人类交易员负责的交易活动现在由高速自主自动交易系统执行。旨在了解这种新型金融市场动态的研究受到以下事实的阻碍：现实世界中任何一家运营的金融交易所都不可能允许在该市场开放并实时运行的情况下对其进行实验性探索，迫使研究人员主要从过去交易数据的时间序列进行研究。同样，对能够创建下一代自动交易系统的工程师进行大学级别的教育，要求他们在足够真实的教学环境中有实际的学习经验。如下文所述，BSE解决了这两个需求：自2012年以来，它已成功用于英国一所顶尖大学的教学和研究，并且BSE程序代码可在GitHub上免费获得开源。关键词：教育模拟、金融市场、自动交易。本文介绍了一个模拟金融交易所的设计、实现和成功使用，用于大学教学和研究。

模拟交易所（simulatedexchange）实现了与美国纽约证券交易所（NYSE）或纳斯达克（ASDAQ）以及英国伦敦证交所（LSE）等主要国家金融交易所相同的中央动态数据结构（限额指令簿或LOB）。exchangesimulator由布里斯托尔大学开发，名为布里斯托尔证券交易所（BSE）。BSE的编写是为了便于新手程序员使用和理解；而且它不需要强大的硬件来运行（它在流行的Raspberry Pi低成本单板计算机上愉快地缓慢执行）。BSE是用Python（v.2.7）编写的，完整的源代码已在GitHub存储库中免费提供。疯牛病与传统金融市场模拟器之间的关键区别在于，疯牛病的交易者可以直接影响交易发生的价格，当需求超过供应时，会推高价格，当供应超过需求时，会推低价格。在疯牛病中，t+1时的价格不仅仅是历史时间序列上记录的任何价格，而是直接取决于t时活跃在市场上的交易者的行为和互动。本文稍后将对此进行更详细的解释和探讨。疯牛病的产生主要是因为观察到世界上许多主要金融市场现在都有很高的自动化水平，人类交易员已经被自主算法交易系统所取代，俗称“机器人交易员”或简称“算法交易员”。

早期的自动交易系统通常被引入来执行简单的日常交易活动，这不值得要求高薪的人类交易者去做，但随着时间的推移，机器人交易者的能力，尤其是他们可以吸收和处理的数据量，和/或他们能够对市场变化做出反应的更高速度，这意味着机器人交易员可以以更低的成本超越人类交易员。那时，简单地考虑经济效率意味着机器人在许多市场上激增，而涉及到人类交易对手在执行点进行谈判的交易数量急剧下降。向自动交易的转变改变了主要金融市场的动态，并对在自动交易系统的设计和构建以及自动市场的分析和管理方面受过大学教育的人产生了需求。BSE是自动化市场的一个简单的最小抽象，包括许多众所周知的机器人交易算法的参考实现。本文第2节给出了拍卖、金融市场和LOB的背景信息。然后，第3节描述了BSE的LOB、机器人贸易商阵列，以及如何使用机器人贸易商来填充市场并与viaTo互动，并将于2018年9月17日至19日在匈牙利布达佩斯举行的第30届欧洲建模与仿真研讨会（EMSS-2018）上发表。LOB。之后，第4节讨论了在布里斯托尔大学教学和研究中使用疯牛病及其机器人交易员的经验。背景在许多人类社会中，数百年或数千年来，买卖双方在市场上会面并讨价还价。

在讨价还价时，卖方陈述他或她想要出售的报价，买方通常会以低于报价的出价进行回应。卖方可能会稍微降低报价；买方可能会稍微提高出价；他们会重复这些价格调整，直到达成协议或单打独斗。在经济学语言中，“拍卖”一词是指买卖双方共同商定交易价格，用金钱换取商品或服务的手段。讨价还价是拍卖的一种形式。还有许多其他不同类型的拍卖，这里我们只简要回顾五种，但我们的回顾以最具经济意义的拍卖方式结束，正如世界上大多数主要金融市场所使用的那样。一种著名的拍卖类型是英国拍卖，卖家保持沉默，买家宣布提高出价，直到只剩下一个买家，然后买家获得交易。这是一种流行的出售艺术品和牲畜的方式。英国拍卖的一个更具技术性的名称是首价升幅拍卖，因为首价（最高）成为交易价格。相比之下，如果你曾经购买过oneBay的任何东西，你就会知道那里的很多拍卖都是出价，但都是以第二价格进行的：也就是说，你通过出价最高赢得了交易，但你支付的价格是第二高出价者的出价。而且，当你在购物中心购物时，你也在拍卖。

这就是经济学家所说的“公布出价拍卖”：卖家说出（或“公布”）他们的出价，买家只需按照该价格出价或不出价即可。然而，如果你去阿姆斯特丹或鹿特丹尝试购买郁金香或水仙花球茎（荷兰的一家大企业），你会看到几乎完全相反的过程。在荷兰花卉拍卖会上，买家保持沉默，而卖家从最初的高出价开始，然后逐渐降低出价，直到买家介入接受交易。这是一次有吸引力的出价拍卖。在世界上许多主要的金融市场中，所采用的拍卖方式与基本波动过程密切相关。这很像在onemarket中同时进行升价和降价拍卖。这被称为连续双重拍卖（ContinuousDouble Auction，简称CDA）。在CDA中，买方可以随时宣布出价，卖方可以随时宣布出价。我们在此将投标和报价统称为报价。在此期间，任何卖方都可以随时接受任何买方的投标；任何买方都可以随时接受卖方的报价。当报价被交易对手接受时，交易将完成，报价的价格将成为该交易的交易价格。CDA是一个连续的异步过程，它不需要集中的拍卖商，但它确实需要某种方式来记录已经做出但尚未交易的出价和报价：这是我们将在本文中详细介绍的限额订单簿（LOB）。

在市场术语中，“限价指令”是一种报价，只有在找到愿意以报价预先规定的限价进行交易的交易对手时，才会执行该报价：这与其他类型的指令不同，这些指令是以提交订单时市场将承受的任何价格立即执行的。CDA引起了经济学家的兴趣，因为即使交易员数量非常少，交易价格也很快接近理论市场均衡价格。均衡价格是最符合市场需求量和供应量的价格，从这个意义上说，它是市场最有效的价格。CDA还具有实用价值，因为数万亿美元通过基于CDA的国家和国际市场——不动产、股票（股票和股票）、外汇、固定收益（政府债券等可交易债务合同，在英国称为金边债券，在美国称为国库券）和衍生品合同流动。尽管仍有一些交易所，人类交易员在中央交易场进行实际会面，并大声发出口头出价和报价，但在许多主要市场中，交易员通过基于屏幕的电子市场进行远程互动，在交易所上以特定价格发布特定数量的报价。LOB显示的数据汇总了所有突出的出价和报价，即发起报价的交易员尚未取消的“实时”报价。在市场术语中，报价也被称为ask，LOB通常被描述为有两个方面：投标方和ask方。

投标方按降序显示未完成投标订单的价格，以及每种价格下的可用数量，因此最佳（最高）投标位于账簿顶部。任务侧按升序显示未完成任务的价格，以及每个任务价格下的可用数量，因此最佳（最低）任务位于书的顶部。因此，例如，如果有两名交易员各自寻求以每股不超过1.50美元的价格购买XYZ公司的30股股票，一名交易员希望以1.52美元的价格购买10股；同时，如果有一位交易员以1.55美元的价格卖出20股，另一位交易员以1.62美元的价格卖出50股，那么XYZ的LOB将如图1所示：交易员会说XYZ的定价为“152-55”，而出价-出价价差为0.03美元。LOB上显示的信息称为“Level2”或“市场深度”数据。相比之下，“1级”市场数据仅显示bestbid和ask的价格和规模（数量），以及所交易工具最近记录交易的价格和规模。有些人喜欢在家用电脑上进行“日内交易”，他们通常使用更严格的数据进行操作，例如工具上一次交易价格的时间序列，或中间价格，即当前最佳出价和最佳出价之间的点（因此在本例中，XYZ的中间价格为1.535美元）。数据越丰富，从商业金融数据提供商处购买的成本就越高。投资银行和对冲基金的专业交易员经常使用完整的二级数据，但这些机构的研发工程师的资源要比资金微薄的大学学院（universityacademics）好得多。

购买教学或研究所需数量的二级数据记录对于日常学术用途来说通常是非常昂贵的。图1：说明性限额指令簿（LOB）：带有股票代码XYZmight的虚拟股票的LOB如何显示在交易员屏幕上。左侧（浅色文本）列显示书籍的投标方，数量然后价格，按价格降序排列；右侧（黑色文本）列按价格升序显示询价方、价格然后是数量。有关进一步讨论，请参阅文本。然而，即使这些历史数据是免费的，我们也无法研究所谓的市场影响，即特定交易者或交易者群体的行为会影响可交易工具的价格。例如，如果交易员卖出大量IBM股票，增加的供应将压低IBM股票的后续价格（假设分配的东西，尤其是IBMstock的需求水平保持不变）。在教学或研究环境中，历史价格时间序列数据库无法显示市场影响：如果交易员根据时间t的IBM股票价格决定出售1亿只IBMshares，则时间t+1的价格，即历史数据库中可用的下一个时间序列价格，不会受到IBM股票突然大幅上涨的影响；也就是说，不会有市场影响效应。

然而，我们希望从研究的角度探索理解市场影响，我们希望学生也能体验他们处理市场影响的系统。出于这些原因，并基于早期指导博士生和博士后研究人员构建更复杂和复杂的金融市场模拟以用于研究和教学的经验（参见Stotter等人，2013、2014；De Luca，2016），我设计并实施了一个基于LOB的金融市场的简单最小模拟。因为我在布里斯托尔大学工作，我给这个模拟器取名为布里斯托尔证券交易所，简称BSE。3、BSE：布里斯托尔证券交易所（BRISTOL STOCK Exchange）EBSE已成功用作一种研究工具，主要用于应用深度学习神经网络（DLNN）机器学习方法的实验研究，以创建适应不断变化的市场环境并从市场经验中学习的机器人交易员，第4节将进一步讨论。在这种情况下，将SE的用户视为实验者或研究者是明智的。疯牛病最初是作为一种资源在布里斯托尔大学的一门硕士学位课程上进行教学开发的，并被成功地用作该课程的教学资源：有关疯牛病在教学中的应用的进一步讨论，请参见Cliff（2018）。在教学内容中，BSE的使用者更适合被称为教育者（将BSE设置为用于教学，以实现学生的学习成果的人）或asa学生（即使用BSE扩展对当代金融市场系统的学习和理解的人）。