市场微观结构研究

第三专题：市场微观结构研究（Market Microstructure）

〖注：本专题主要参考资料有二：（1）“中国股票市场流动性理论与实证研究――市场微观结构分析”，博士论文，清华大学杨之曙。（2）本课程指定教材的第三章：Market

Microstructure〗

第一章市场微观结构引论

第一节市场微观结构的定义

一、什么是市场微观结构（论文第7页）

对市场微观结构的理解，不同的人有不同的定义。

1、O’Hara(1994)定义：市场微观结构包括一个具体的中介机构，如专业证券商，或者一个

委托人；集中化的交易中心，如交易所或者期货交易场；或者是一个能够显示交易双方交易兴趣的简单的电子交易牌。

2、Aitken and Frino 1997的定义：对一个市场来说，其微观结构是由一下五个关键部分组成

的，即：技术(technology)、规则（regulation）、信息(information)、市场参与者（participants）和金融工具(instruments)。通过对一个市场的技术、规则、信息、参与者和工具等方面的研究，揭示该市场的质量和效率，当然研究市场微观结构的目的是采取必要的手段，提高市场的流动性、透明性、减小波动性和降低交易成本（手续费、印花税、买卖价差、市场影响成本及机会成本等）。（见论文第8页）。

3、Harris(1999)的定义：把市场使用的交易规则和交易系统定义为市场结构。市场结构决定

了谁能交易，交易什么，什么时间交易，在哪儿交易，以及如何交易等。是这些市场结构要素影响和决定了市场的流动性、价格的有效性、价格的波动性和交易利润。

4、Madhaven(2000)的定义：市场结构指的是一套保证交易过程的交易规则，由以下选择组

成：（1）市场类型，包括是连续性交易市场还是间歇性交易市场；是依赖于做市商的报价驱动型市场还是不依赖于做市商的委托单驱动型市场；是基于大厅的手工交易市场还是基于计算机屏幕的自动交易市场；（2）价格发现功能；（3）委托单类型，包括是采用限价委托单还是市价委托单或止损单等；（4）交易规则，包括有关程序交易（programming trading），最小报价的选择，停止交易的规则，开盘、再开盘和收盘的交易规则；（5）透明性。

杨之曙认为，以上四种定义各有特点，但其基本涵义是一致的。因此认为第2个定义比较全面。

二、市场微观结构理论研究的问题

1、O’Hara（1994）的定义：市场微观结构理论研究在确定的市场微观结构下资产交易的过

程和结果，它分析特定的市场微观结构如何影响价格的形成过程。因此，通过市场微观结构研究，我们不仅能够懂得不同的市场微观结构是如何影响价格形成的，而且明白为什么价格显示了特殊的时间序列特性。简言之，市场微观结构研究对阐明价格和市场的行为是有意义的，其研究成果可用于市场交易规则的制定、新交易机制的设计和建立，当然更为重要的是市场微观结构的概念和内涵所引发的对市场的细致的认识和实证分析研究。

2、Aitken and Frino 1997的定义：市场微观结构理论关注市场中证券的价格决定（pricing），

而不关注证券的股价（valuation）问题。证券的价格是在市场中被发现的，并且在一个较广的市场结构中由市场参与者的交互作用所决定的。尽管证券的价值只有一个，但在市场中多重价格是会出现的。

由于市场微观结构可以被认为是一个市场的所有组成部分，并且这些组成部分能够影响价格的发现，该价格的发现过程受技术、规则和其它能够改变交易的市场的组成部分的影响。因此他们认为：“市场微观结构理论是检验证券交易的过程，包括信息的到达和传播，委托单的产生和到达，决定委托单是如何转化为交易的。同时，也明确地考虑到市场参与者的具体类型的行为，包括非职业投资者、机构投资者、投机者、投资者和专业证券上”。

与此相联系的另外一种解释是：市场微观结构理论研究“关注具体的交易过程，如信息的产生和传播，委托单的到达情况，价格变化的分布，管理和放松管制的效果”（Brown1988）。具体来说，就是要研究组成市场微观结构的各个部分之间的相互作用对价格形成的影响，包括其中的一个或几个部分变化时对价格形成的影响。

如何判断市场微观结构的几个组成部分已经很好地结合起来，并且达到了市场组织者的要求呢？通畅采用以下四个反映市场质量(market quality)或市场效率（market efficiency）的指标。他们是：流动性(liquidity)、波动性（风险）（volatility）、交易成本（transaction cost）和透明性（transparency）。因此，如果市场组织者改变一个或几个市场微观结构的组成部分要素，那么这种改变的效果可以通过评价新的市场组成是否增加流动性和透明性，以及减少风险和交易成本来衡量。

3、Madhaven(2000)的定义：市场微观结构理论是金融领域中研究投资者的潜在需求最终转

化为价格和交易量的过程。它关注如下领域：（1）价格的形成和价格的发现过程，包括交易成本的决定等静态问题和信息是如何反映在价格中的动态问题；第二，市场结果和设计，包括价格的形成和交易规则之间的关系；第三，信息和信息披露，特别是市场透明性等问题和市场参与者获取有关交易过程的信息的能力；第四，市场微观结构与其它金融领域之间的相互关系，包括与资产定价理论、国际金融和公司财务等的相互关系。

第二节市场微观结构研究的基本内容

既然我们采用了市场微观结构的第二个定义，即市场微观结构是指市场的组成部分，市场微观结构理论是研究市场的这些组成部分如何对市场的质量和效率产生影响，因此我们认为市场微观结构研究可以包括以下几个方面的内容。

一、市场交易技术对市场质量和效率（四个方面指标）的影响

二、市场交易规则对市场质量和效率（四个方面指标）的影响

三、市场信息的披露制度对市场质量和效率（四个方面指标）的影响

四、市场参与者的类型构成及其变化对市场质量和效率（四个方面指标）的影响

五、市场交易工具的设计、开发与推广使用对市场质量和效率（四个方面指标）的影响

第三节研究市场微观结构的意义

市场微观结构承载着市场的四个重要的特征，即流动性、透明性、波动性和交易成本。这四个方面也即市场质量和效率的体现。市场微观结构理论认为，市场微观结构状况是市场质量和效率水平的决定因素。而市场质量和效率又是一个市场管理层和投资大众最为关注的事情，因此对市场微观结构问题的研究具有很强的理论意义和现实意义。市场微观结构通过对市场流动性、透明性、波动性和交易成本的影响，从而增强市场对投资者的吸引力。

第二章市场微观结构研究（一）：市场流动性

第一节什么是市场流动性

The liquidity is the ability to buy or sell significant quantities of a security quickly, anonymously, and with relative little price impact. To maintain liquidity, many organized exchanges use market-makers, individuals who stand ready to buy or sell whenever the public wishes to sell or to buy. In return for providing liquidity, market-makers are granted monoply rights by the exchange to post different prices for purchases and sales: They buy at the bid price Pb and sell at a higher ask price Pa. This ability to buy low and sell high is the market-maker’s primary source of compensation for providing liquidity, and although the bid-ask spread(Pa-Pb) is rarely larger than one($0.25) or two ticks--the NYSE Fact Book: 1994 Data reports that the spread was $0.25 or less in 90.8% of the NYSE bid-ask quotes from 1994--over a large number of trades market-makers can earn enough to compensate them for their services.

第二节市场流动性的内容及其测量

根据Kylle(1985)和Harris(1990)的定义，在市场微观结构研究中，市场流动性通常包括以下四个方面的内容：宽度(width)、深度(depth)、弹性(resiliency)和即时性(immediacy)。

市场流动性定义图示（12页）。

宽度有两种表示方法。一种是买卖报价价差（quoted spread），指的是最好的卖方报价（ask price）和最好的买方报价(bid price)之间的差。买卖报价价差可以衡量进行一轮交易的交易成本。另外一种价差是有效价差（effective spread），指的成交价格与买卖报价价差中点的差的绝对值的两倍。在实际中根据不同的情况采用不同的价差表示方式。公式。

深度既可以代表在当前最好的买卖报价价格下可能成交的总的交易金额，也可以指在当前最好的买卖报价价格下可能成交的总的交易股数。

弹性是指由于大的委托单流的到达而进行交易后买方报价或者卖方报价发生变化，新的买方报价或者卖方报价恢复到原先的报价水平的速度。

及时性（或即时性）是指在给定的成本下，以多快的速度完成一笔给定大小的交易。

流动性的上述四个方面及相互作用的。例如，在一个给定的时刻，买卖价差通常是买卖报价上委托数量大小的增函数，因此宽度和深度是不独立的。如果一笔交易不需要立即执行，则在现存的报价上，可以获得较好的报价或者进行大额交易，因此宽度和深度之间的联系也取决于即时性。（见论文第13页解释）。

第三节研究市场流动性的意义

市场流动性是市场微观结构研究的一个重要方面内容。市场流动性已经被认为是市场行为（市场质量和效率）的一个重要决定因素。一个稳定的、流动性高的市场将有利于增强投资者的信心，从而对保证整个金融市场的稳定起到及其重要的作用。因此，深入开展中国资本市场特别是股票市场的流动性研究，将对政府规范和管理证券市场提供有益的决策参考和理论依据，因此研究市场流动性具有重大的理论价值和应用价值。

一、对中国股票市场开展流动性研究，可以了解中国股票市场流动性的提供机制，以及影响

流动性的决定因素，为证券管理部门制定政策和执行政策奠定理论基础。特别是通过不同交易制度下的市场流动性提供方式的比较和研究，明白不同交易机制下流动性的提供机制是不同的，为我国设立新的交易所，如即将建立的二板市场提供重要的借鉴。

二、通过流动性研究，从理论和实证两方面对证券管理部门的政策进行评价，为进一步完善

政策提供重要的建议。政府的政策和规定属于市场微观结构的一个方面，改进和提高中国证券市场的流动性，最终是对证券市场微观结构的改进，也就是对技术、规则、信息、市场参与者和金融工具等市场微观结构等要素的改进。通过建立一套完整的市场流动性评价指标体系，可以通过市场微观结构的改变对市场质量的影响进行实证性评价，如中小企业的入市、国有股减持等对市场的影响，从而在理论和实践上为证券管理部门为管理证券市场采取的每一项政策进行定性和定量的评价，为中国证券市场流动性的改进和提高奠定基础。

三、尽管流动性、透明性、波动性和交易成本都是衡量一个市场质量的重要指标，但实际上

流动性是决定一个市场是否有效而稳定的根本性因素。目前，中国股票市场还缺乏系统

科学的证券市场实时监管的理论，通过对中国证券市场流动性的研究，在微观理论的指导下，建立一套完整的流动性、波动性和透明性的评价指标体系，为建立基于市场微观结构理论的证券市场实时监管系统打下基础。

四、技术最先进的的交易制度并不一定是最好的交易制度。衡量一种交易制度有效性的标准

是能否增加市场流动性，降低交易成本，减少市场波动性。

可见，流动性是市场微观结构的一个最重要的方面，我们指定教材的第三章市场微观结构，主要阐述的是市场的流动性，即从流动性作为切入点来展开研究市场微观结构的。杨之曙的论文，即“中国股票市场流动性理论与实证研究――市场微观结构分析”，也主要是通过研究流动性而涉及市场微观结构问题的。市场微观结构是一个宏大的课题，本专题只介绍市场流动性研究中的一些理论和实证模型。

目前国内对市场微观结构问题的研究才刚刚起步，已发表的成果很少。研究中存在的主要问题是：（1）研究方法不规范，还没有同国际上相关领域的研究接轨；（2）泛泛而谈的定性分析文章较多，定量实证性文章较少，而且深度不够。

第三章市场微观结构研究（二）：买卖价差分析

买卖价差(bid-ask spread)属于市场流动性中“宽度”分析的范畴。

In finance analysis, we have ignored the fact that security prices are generally denominated in fixed increments, typically eighths of a dollar or ticks for stock prices. Also, securities do not trade at evenly spaced intervals throughout the day, and on some days they do not trade at all. Indeed, the very process of trading can have an important impact on the statistical properties of financial asset prices: In markets with designated market-makers, the existence of a spread between the price at which the market-maker is willing to buy(the bid price) and the price at which the market-maker is willing to sell(the offer or ask price) can have a nontrivial impact on the serial correlation of price changes.(see page 83).

For some purposes, such aspects of the market’s microstructure can be safely ignored, particularly when longer investment horizons are involved. For example, it is unlikely that bid-ask bounce is responsible for the negative auto-correlation in the five year returns of US stock indexes such as the Standard and Poor’s 500, even though the existence of a bid-ask spread does induce negative autocorrelation in returns.

第一节买卖价差的计算方法

一、报价价差(quoted spread)

报价价差定义为委托单上最好的卖价（最低卖价）减去最好的买价（最高买价）。即绝对报价价差，公式如下：

报价价差＝卖一价－买一价

实际中报价价差取绝对值。为了比较不同的股票之间的报价价差，人们通常采用相对报价价差作为衡量指标。即

二、有效价差(effective spread)

有效价差定义为成交价格与买卖报价中点的差的绝对值的两倍。即

为了比较不同股票之间的有效价差，需要计算相对有效价差。公式如下：

在杨之曙的论文中，采用的是报价价差，重点是研究相对报价价差。

为了研究日内相对买卖价差的变化，杨之曙将交易时间按照每10分钟一个时间单位进行分组，一共分为24个时间间隔（4小时）。由于在每一个时间间隔内相对报价价差是变化的，那么如何计算在每一个时间间隔内的相对报价价差呢？一般有三种方法：第一种方法是采用算术平均法，第二种方法是采用加权平均法，第三种方法是采用离散的固定的时间间隔抽样方法。杨文采用McInish和Wood(1992)提出的方法，即第二种方法，计算按照时间加权的相对报价价差。方法如下：

首先，计算每一只股票按秒计算的相对报价价差的时间序列数据。时间序列从每一个交易日的连续竞价开设的时刻开始；

其次，计算10分钟间隔期的按时间加权计算的相对报价价差。假设在时间(T,T’)内有N 次报价发生更新，并且发生在时间ti(I=1,2,3,…N)，其相对报价价差为BASi，i=1,2,3,…N，则按时间加权的相对报价价差计算公式为：

用这种方法计算的价差类似于在每一时刻连续抽样，然后再在每一个间隔内将所有观察值进行平均。采用时间加权的方法同采用离散的固定的时间间隔的抽样方法相比有两个明显的优势。第一，由噪音和其它随机事件所引起的估算误差对估算方法有较小的影响；第二，时间加权的估算方法更能够抓住均衡价差百分比。

第二节买卖价差研究的意义

Demsetz(1968)对买卖价差（交易成本的一种形式）的研究，开创了从市场微观结构的角度对“流动性服务(liquidity services)”研究的先河。在报价驱动型市场上，买卖价差是投资者为及时性（immediacy）所支付的成本，相当于做市商提供及时性而获得的单位收益；在委托单驱动型市场上，买卖价差就是“无忍耐力的投资者（impatient trader）”为及时性所支付的成本。因此，买卖价差越低，则交易完成的速度越快，市场的流动性也就越好。

研究日内和日际买卖价差的变化及其决定因素对股票市场流动性具有重要意义。

一、通过研究买卖价差，可以使我们对股票成交价格的行为有一个深入的了解。

比如，Roll(1984),Glosten and Milgrom(1985)分别建立了一系列买卖价差(S)和股票价格变化的模型：

Let’s denote by P* the time-t fundamental value of a security in a frictionless economy and denote by s the bid-ask spread, the the observed market price Pt may be written as

Where I t is an order-type indicator variable, indicating whether the transaction at time t is at the ask(buyer-initiated) or at the bid(seller-initiated)price. The assumption that Pt* is the fundamental value of the security implies that E[It]=0, hence Pr(It=1)=Pr(It=-1)=1/2. Assume for the moment that there are no changes in the fundamentals of the security, hence Pt*=P* is fixed through time. Then the process for price changes ΔPt is given by

And under the assumption that It is IID the variance, covariance, and auto-correlation of ΔPt may be readily computed as(see page 101)

Despite the fact that fundamental value Pt* is fixed, ΔPt exhibits volatility and negtive serial correlation as the result of bid-ask bounce. The intuition is clear: If P* is fixed so that prices take on only two values, the bid and the ask, and if the current price is the ask, then the price change between the current price and the previous price must be either 0 or s and the price change between the next price and the current price must be either 0 or –s. The same argument applies if the current price is the bid, hence the serial correlation between adjacent price changes is non-positive. This intuition applies more generally to cases where the order-type indicator It is not IID, hence the model is considerably more general than it may seem to be.

The larger the spread s, the higher the volatility and the first-order auto-covariance, both increasing proportionally so that the first-order auto-correlation remains constant at –1/2. Observe from the above last second model that the bid-ask spread does not induce any higher-order serial correlation.(see page 102).

Now let the fundamental value Pt* change through time, but suppose that its increments are serially uncorrelated and independent of It. Then the following model still applies,

But the first order auto-correlation(the above last model) is no longer –1/2 because of the additional variance of ΔP*t in the denominator. Specifically if σ2 (ΔP*) is the variance of

ΔP*t, then

Solving for s in the above model yields

Hence s may be easily estimated from the sample auto-covariances of price changes.

三、可以了解股票的流动性与资产定价之间的关系

Amilhud 和Mendelson(1986)建立了一个关于买卖价差和股票收益率关系的方程：

其中，R代表股票的预期收益率，beta是根据CAPM模型计算出来的，S代表相对报价价差。从上式看出，流动性（用买卖价差衡量）对股票的预期收益率会产生影响。同流动性较好的股票相比，流动性差（即S值大）的股票其预期收益率高，也就是流动性的溢价要大。因此可以认为买卖价差是股票定价中的一个风险因子。

四、对日内和日际买卖价差的研究，能够提供关于价格发现过程的相关信息，从而可以得出

支持或者反对不同市场微观结构模型的证据，对市场微观结构进行评价，特别是当市场的微观结构发生变化后对市场的运行质量进行评价。

五、从实际操作来看，研究买卖价差能够使知情投资者（informed trader）与不知情投资者

（uninformed trader）在某一天的某一时刻或者某一周的某一天安排他们的交易活动以满足他们不同的交易目标。通过对买卖价差图形的研究，可以给潜在的及时性和流动性的提供者提供决策参考。特别是在委托单驱动型市场环境下，市场的做市过程具有较低的进入成本，因而作用更加明显。

第四章市场微观结构研究（三）：买卖价差决定因素模型及实证研究

第一节买卖价差决定理论模型

关于买卖价差决定的理论模型主要有三类：委托单流模型、存货持有成本模型和信息不对称模型。

一、委托单流模型

委托单流模型是描述专业证券商在每一个交易期间，为了追求利润最大化，通过选择价差来影响委托单流，并通过每一轮交易获利的模型。该模型最早由Garman(1976)提出。

见论文98页图形。

1、Garman模型

2、Garman模型的扩展模型

3、对委托单流模型的评价（102页）

二、存货持有成本模型

1、Stoll模型

2、Stoll模型的扩展

3、多个代理商模型

4、对存货持有成本模型的评价（106页）

三、买卖价差的信息不对称模型

1、模型思路框架

2、Copeland与Galai 模型

3、Glosen与Milgrom模型

4、Easley 和O’Hara模型

5、对信息不对称模型的评价

四、理论模型的可检验性分析

第二节买卖价差决定实证研究

（介绍杨之曙的研究成果123页，同时参考教材108－114页）

一、经验认识：买卖价差图形研究

1、U形图（123页(论文)

2、L形图（123页）

二、数据来源说明

三、深市和沪市买卖价差总体描述（128－134页）

四、实证模型中的理论影响因素假定

第一类变量：反映交易成本的变量。文中选择价格作为交易成本的解释变量来解释相对价差。

第二类变量：反映信息不对称的变量。文中选择交易量、平均交易大小、波动性、公司规模小和股权集中程度来反映信息不对称成本。

五、模型中需要假设检验的问题

假设1：价差和价格水平呈负相关关系；

假设2：价差和交易活动之间的关系呈现相反的关系；

假设3：价差和到达市场的信息总量成正相关的关系；

假设4：风险和价差之间呈现正相关的关系；

假设5：价差和公司规模大小呈现负相关的关系；

假设6：价差和股权集中程度成正相关关系；

假设7：买卖价差在一周内的每一天保持不变；

假设8：买卖价差在交易日中10分钟的间隔期内保持不变。

六、价差决定分析实证模型

七、实证分析结果（141－165页，略）

第五章市场微观结构研究（三）：买卖价差构成分析

第一节问题的提出

买卖价差代表了在任一时点上最低可以获得的卖价与最高可以获得的买价的差。市场微观结构理论认为：买卖价差是交易成本的一个组成部分。在报价驱动型市场上，买卖价差由三种成本构成：委托单处理成本，存货持有成本，信息不对称成本。

第二节不同类型市场交易机制下买卖价差的构成

一、报价驱动型市场交易机制下买卖价差的形成

二、委托单驱动型市场交易机制下买卖价差的构成

第三节买卖价差构成估算的理论模型

一、报价驱动型市场上买卖价差构成的估算模型

二、委托单驱动型市场上买卖价差构成的估算模型

三、买卖价差构成的市场比较研究

第四节中国股票市场买卖价差构成估算理论模型的构建

第五节实证分析结果（185页196页）