耗散结构理论在金融市场中的应用

耗散结构理论在金融市场中的应用

摘要：耗散结构是指远离平衡态的开放系统，通过耗散运动形成的一种动态稳定的有序化结构，即由原来混浊无序的状态转变成一种在空间上、时间上或功能上的有序状态。耗散结构论探讨系统从无序转变为有序的条件、相干行为和机制，探讨耗散结构的形成和生长的动力学，研究怎样通过“涨落”的作用使系统有序化以及研究在什么情况下可以有效地运用耗散结构的概念和范畴。股票市场也是一个远离平衡的非平衡的开放系统，它通过不断地与外界交换资金和信息，从周围环境中引进负熵流来抵消熵增加。本文就是利用自组织系统理论对中国证券市场进行分析,探询技术分析的新方法。

引言：

实际上，人类对自然界和社会现象的研究和探索从来没有停止过，自从牛顿创立机械定律以来，人们把单个个体或有限个体，有限个星球等作为研究对象。尽管牛顿力学可以扩展到无限的个体运动，但它本质上是以有限个、静态、没有生命个体的简单运动做为研究对象，包括后来的爱因斯坦所相对论的研究对象也属于简单运动的范畴。二十世纪中叶以后，人们开始关注类似证券市场等由多个相互影响的主体参与的复杂现象。在这样的系统中，它首先有“非常非常多”的个体，而每个个体也各自具有生命力，它们之间的相互运动又构成了复杂的整体运动。个体和整体之间出现了相互关联的因果联系。这样的系统叫做复杂系统。

金融市场正是典型的复杂运动！对复杂运动的研究是二十世纪所开创的最伟大的科学活动之一。目前正是方兴未艾之时，有着十分广阔的前景。它是揭示生物进化、社会进化、宇宙进化和一系列化学、物理进化的强大的科学工具。现代人类社会对复杂运动研究的成果集中体现在了普里高津提出的耗散结构理论。１９７７年，当被科学界誉为现代热力学的奠基人、比利时布鲁塞尔学派著名的统计物理学家普里高津，以其创立的耗散结构理论把当年的诺贝尔化学奖的桂冠举过头顶的时候，这一伟大的时刻终于到来了。人们清楚地知道：普里高津所创立的耗散结构理论对于整个自然以至社会科学产生的划时代的重大影响，远远超出了一次诺贝尔奖的价值。

一．自组织系统

1.1．什么是自组织系统

自组织现象是指自然界中自发形成的宏观有序现象。在自然界中这种现象是大量存在的，理论研究较多的典型实例如：贝纳德(Bé nard)流体的对流花纹，贝洛索夫－扎鲍廷斯基(Belousov-Zhabotinsky)化学振荡花纹与化学波，激光器中的自激振荡等。自组织理论除耗散结构理论外，还包括协同学、超循环理论等，它们力图沟通物理学与生物学甚至社会科学，对时间本质问题等的研究有突破性进展，在相当程度上说明了生物及社会领域的有序现象。

混沌系统在随机识别时形成耗散结构的过程被定义为自组织。一般来说，组织是指系统内的有序结构或这种有序结构的形成过程。德国理论物理学家H. Haken认为，从组织的进化形式来看，可以把它分为两类：他组织和自组织。如果一个系统靠外部指令而形成组织，就是他组织；如果不存在外部指令，系统按照相互默契的某种规则，各尽其责而又协调地自动地形成有序结构，就是自组织。自组织现象无论在自然界还是在人类社会中都普遍存在。一个系统自组织功能愈强，其保持和产生新功能的能力也就愈强。例如，人类社会比动物界自组织能力强，人类社会比动物界的功能就高级多了。它的研究对象主要是复杂自组织系统（生命系统、社会系统）的形成和发展机制问题，即在一定条件下，系统是如何自动地由无序走向有序，由低级有序走向高级有序的。"自组织"是现代非线性科学和非平衡态热力

学的最令人惊异的发现之一。

1.2．证券市场的自组织特征

证券市场是自组织的市场，是一个非线性动力系统，不存在传统意义上的静态的均衡，而只是在不断的演化动态之中，并且这个过程是与其他经济系统的演化协调并进的。我们无法对证券市场演化的具体目标做出正确判断，更不能强行施加我们自己期望的合理目标。政府应当避免强迫得到期望结果与放手不管两个极端，而是应该寻求轻轻推动系统趋向有利于自然的生长和突现的合适结构。正如阿瑟(Arthur,1999)所说，“不是一只沉重的手，也不是一只看不见的手，而是轻轻推动的手”。这个轻轻推动之手，实际上就是一种存在外部控制参量的参数控制条件下的自发的自组织过程。交易者子系统中，众多的交易者首先表现为各向异性：他们具有不同的信息搜集能力、资金能力和交易策略偏好，同时相互影响，相互作用，既有竞争又有协同。可以说，正是由于他们之间复杂的非线性关系或者说自组织动力特性才使得整个市场表现出自组织的宏观表象。自组织理论认为，正是由于内外因的非线性相互作用，使得系统会偏离原来的平衡状态产生涨落。在近平衡态有些涨落会被系统本身所吸收，而在远离平衡态，系统的一个微小的随机涨落都有可能会通过非线性相互作用而被放大，使系统失稳，从而跃迁到一个新的稳定的有序状态。证券市场的涨落过程是一个非平衡态下的涨落，其过程可以看作是一个随机过程。其形成机理是，每个交易主体（也可以指“簇”）根据自身最优化选择来决定指令流，这些指令流在到达市场时，在量上会产生不均衡，这种不均衡是由买入和卖出的指令流共同作用的结果，产生随机市价的指令流服从泊松过程。还可以将指令流看作一个外“力”，在“力”的作用下产生“势”(供求关系失衡，形成价差)，指令流对价格的影响，因此呈现出证券市场中的涨落，从而导致指数的波动起伏。涨落对耗散结构的形成具有重要的触发作用。对于处于平衡定态的系统，涨落使系统偏离原态的微扰，临界点邻域发生临界减慢现象，涨落消失，即证券市场中的“空方”与“多方”平衡。但当系统处于临界状态时，即使是微涨落（相对于巨涨落）也可能会由于系统内部正反馈而被放大，促使系统失衡，经由剧烈变动而到达新的平衡态。这样的突变是系统自发的，是自组织行为，可以解释很多貌似无因的崩溃和暴涨。运用自组织理论来分析证券市场，我们发现在许多方面可以得到对真实市场的全新认识。

二 . 自组织中的耗散结构理论

1.1 什么是耗散结构

1900年，法国学者Benard (贝纳尔德)观察到：将一个平坦的锅里盛上一薄层水，当在锅的下面慢慢均匀加热。开始时，锅内会出现一些不规则运动的小气泡，随着热量的增加气泡增多，当达到一临界值的时候，原来不规则运动的气泡突然变成了有规则的、呈六角型翻转的花纹，而这些花纹又组成一个美丽的图案，这就是著名的贝纳德水花。表面上看来，贝纳德水花并没有多大的惊奇之处。但如果我们深入思考，是什么力量让这些无数的无生命的水分子突然间“自发地”出现了规则运动呢？各处的液体分子怎样协调它们的动作，造成规整的上升区和下降区交替排列的图案呢？这些无生命的东西为什么会出现了一些有生命的特征呢？当给水加热的时候，它的水花也应当是杂乱无章的。那么，当你看见那些水花突然自发的出现了规则的图案，并且成有序运动，你是否会惊奇，并认为那是上帝的杰作，是否看到了生命中最原始的基因呢？这个实验似乎让我们看到了无数水分子后面那无形的自然之手. 在一般情况下，云团的运动是杂乱无章的，是无序的运动。但在一定条件下，平常无规则的云团突然会象步兵排队一样，形成整齐的“队列”，形成有序结构。还有贝纳尔流、云街、B-Z化学波、化学振荡反应以及生物学演化周期等现象象迷一样横亘在人类的面前，一切的一切读说明，在存在“非常非常多”的个体、而每个个体已是有生命力而且相互影响

的开放系统中，个体和整体之间出现了相互关联的因果联系；它们之间的相互影响导致了庞大群体自身无序运动的结果导致了宏观上的有序，自发出现了有序的结构，无数的个体出现了“自组织”！

普里高津在他著名的《结构、耗散和生命》给出了如下的定义：在开放和远离平衡的条件下，在与外界环境交换物质和能量的过程中，通过能量耗散过程和内部非线性动力学机制来形成和维持的宏观时空有序结构称为“耗散结构”。耗散结构理论的提出，在“存在”和“演化”的两种科学之间，在两种文化之间构架了一座科学的桥梁。在人类科学发展史上首次把研究深入到探求相互影响的庞大数量个体的宏观运动的规律这个层面，对于社会科学、人类发展、国家、经济运动研究有着不可估量的意义！

1.2 证券市场具有典型的耗散结构特征

普里高津在研究了大量系统的自组织过程以后，总结、归纳得出，系统形成有序结构需要下列条件：

1.耗散结构体系是一种开放体系，只有开放体系，才能与外界进行物质/能量的交换，可以从外界获取负熵用来抵消自身熵的增加，从而使结构体系形成有序态。这种有序态是高级的结构有序态，是一种非平衡结构。价格波动结构就是一种具有开放体系的耗散结构。由于受到外界各种非线性价格变动因素的刺激，当前的价格结构为适应新环境的变化，而改变当前的价格结构，形成新的结构。这在一个非开放的，封闭的系统内是不可能实现新老结构的更替的。无数的个体和经济组织为了自己的利益进入证券交易市场，为系统提供了最大的开放性。价格波动的耗散结构就是当前价格结构与外界非线性价格变动因素的不断信息交换中，不断的阶段性的有层次的形成新的有序的耗散结构体系。

2.远离平衡态。远离平衡态是系统出现有序结构的必要条件，也是对系统开放的进一步说明。开放系统在外界作用下离开平衡态，开放逐渐加大，外界对系统的影响逐渐变强，将系统逐渐从近平衡区推向远离平衡的非线性区，只有这时，才有可能形成有序结构，否则即使开放，也无济于事。我们说任何一只股票有它的股性，每一个期货交易品种都有它自身的特性，不论是股票/期货还是外汇的交易品种，它们每一个都是鲜活的个体，只要你有足够的想像力，完全可以把它看作一个活的生物体。任何的生物体的新陈代谢都属于的耗散结构体系，价格的运行也是这样。总之，股市系统中用以衡量上市公司特征的各种指标，一般地在系统中都呈现极不均匀、不对称的远离平衡状态。系统各要素间呈现强烈的非线性作用,由此,我们认为,证券市场是耗散结构系统,这就为我们研究证券市场及内部各要素提供了理论指导和科学依据,认识到系统的实质,就可以宏观上把握市场跳动的脉搏.

3.非线性相互作用。组成系统的子系统之间存在着相互作用，一般来讲，这些相互作用是非线性的，不满足叠加原理。正因为这样，由子系统形成系统时，会涌现出新的性质。证券市场也是由无数个参与个体组成的，他们之间的相互作用能让呈现出高度有序的非平衡状况。

4.涨落。涨落是指对系统稳定状态的偏离，它是实际存在的一切系统的固有特征。处于平衡态系统的随机涨落，称为微涨落；处于远离平衡态的非平衡态系统的随机涨落，称为巨涨落。对于远离平衡态的非平衡态系统，随机的小涨落有可能迅速放大，使系统由不稳定状态跃迁到一个新的有序状态，从而形成耗散结构。价格的涨落是市场中持不同意见的交易者博弈的结果，当某种涨落达到一定的临界点，系统便跃迁为另一种状态。既原来是上涨，变为下跌；原来下跌，变为上涨。所有的性质的变化在临界点发生，这就是价格运动中的拐

点。

5.非平衡可以是有序之源。既然证券市场形成了一个典型的耗散结构，其典型特征就是宏观时空有序！那么他的运动规律必将为人类所认识！证券市场是个古老的东西，几百年来，人们站在系统内部，通过大量观察获得了许多感性的知识，比如，在空间问题上，爱略特波浪理论给出了上三下二的描述，并模糊地给出了一些比例的概念，在时间上，江恩则第一次把周期、比例、波动率的概念引入证券市场，并产生了许多历史性的突破。

1.3. 如何在金融市场利用这种现象

1.1 时空周期的发现

以上的观点表面，可以将金融市场（股票市场）看成一个与外界环境有信息、资金交换的开放系统。金融市场在更多的时间里是处于无序的横盘状态，但是当外界信息和资金流达到一定阈值之后，金融市场内部就会出现一种类似前面提到的贝纳德效应、天街一样的有序运动。这种结构包括有序上涨，或者有序下跌。所有的运动都产生于一个渺小个体的第一个运动，可是运动太多了，我们放弃哪运动，而观察哪些运动呢？—运动的基本形态：时空周期概念的引入。时间和空间在完美中运行并结束，世界的一切在看似无序却有序地运转。证券市场的涨跌看似杂乱无章，但真正能够导致巨幅上涨或者下跌的波动（驱动），从来都是在时空中自组织，自我有序化后，构早成完美的浪型和比例后完成自己的归宿。而杂波在震荡结束后肯定要被打本来面目，在无序中重归于无序。既然如此，在参与证券市场操作时，便具备了一把非常奇异的尺子：因为真正的驱动将有巨大的利润，而且真正的驱动肯定是：系统中无数有生命的个体按照耗散理论的规则，在自组织后完美地按照和云街或者化学波类似的结构运行！那么，我们要在证券市场获利，只要寻找到自组织起来按照规则进行波动的品种就可以了！正如云街有着整齐的脉络，无生命而组织起来的BENARD花纹有着惊人的圆形特征一样，这些自组织起来的证券品种也肯定有着类似的“波动特征”或者外观特征，这就是时空因子。个股的反弹、涨跌的时间和高度总是惊人地按照时空周期所规定的黄金三角形的自然完美比例运行，而时空因子就是这个证券市场这个云街现象的“基础因子”，这些因子循环往复，层叠交错，造就了众多的奇异比例，时间的比例，高度的比例，可公度性规律。

1.2.证券运动的内在原因

巨大的上升浪形成的条件是什么？条件：（1）系统必须开放。开放的系统，由于通过与外界交换物质和能量，系统实现从无序到有序、从简单到复杂的演化。这个能量就是资金，有了这个初期的资金，系统将通过震荡和有序化，也就是说，某个资金进入某个品种后产生一个有序震荡（时空周期），这个震荡产生后系统将自发地进入新的有序状态而取代原来的无序状态。（2）远离平衡态。远离平衡态就是离开原震荡区域，进入上升状态。开放系统在外界作用下离开平衡态，开放逐渐加大，外界对系统的影响逐渐变强，将系统逐渐从近平衡区推向远离平衡的非线性区（上升时空），

新资金的引入是开放系统的必须条件，新资金引入必然有品种内在价值决定的（股市中的价值投资理念，期市和外汇交易中的基本面变换）新资金引入必然引起运动。如同水下面的火，是将系统逐渐从近平衡区推向远离平衡的非线性区的内在因素，也只有这时，才有可能形成有序结构。新资金的引入是形成有序结构（产生时空周期运动）的必要条件。新资金的引入在外在形态上必然产生超越平衡的外在表现——时空周期的翻越。可以设想，在最初的混沌态，由于缺乏基本的判断，某只证券品种中的资金如同一锅蚂蚁，在里面无序地胡乱冲撞，其运动完全无规律可循，完全是一种杂乱无章的运动状态。如同耗散结构理论所

指出的是在高度开放状态下的“混沌态”的无序。

但是，当基本面被某些资金搞清楚后，这个资金团体就成为最初的那个有生命有方向的“水滴”，向着特定方向运动，而由于这个最初的“蝴蝶效应”的存在，其他资金被这种力量激活，并相互影响，产生“自组织”，逐步达到空间有序和时间有序（明显的“时间节奏）”我们的任务就是从图形上去发现那只最初的蝴蝶，那只最初导致波动之无形之手。

1.3.技术分析的实现

第一：将某个时点的所有证券交易品种分类，给出分类的条件和数学公式，一类是处于平衡系统的微涨落，随机涨落，排除在交易品之外；而另一类可能产生巨涨落的品种进入交易系统观测平台---选股系统，这里主要利用黄金三角型与江恩角度线来确实，超越了江恩角度线1X1线就进入了我们的视线范围

第二：在一个开放的下降系统中，一个新的力量的出现导致运动的方向开始变化，确定临界点呢---选时系统：牛熊转折定理，如果股价穿越了江恩1X2线我们就说新的趋势得以确立。进入了巨型涨落

第三：在我们筛选出的巨型涨落的开放系统（品种）中，将遵循耗散结构理论的重要规律，这将构成一个全新的视角：利用江恩角度线和力学原理数学化、几何化的描述时空周期---使得爱略特波浪数学化-----波浪不会再千人千面，爱略特波浪理论将形成一门科学，顶部区域和底部区域、波段底部区域和波段顶部区域将使得操作系统的形成成为可能

结语:

通过利用耗散结构理论我们会发现证券品种走势时间和空间的统一，蕴含其中的时空周期、黄金三角形、斐波纳切数列以及艾略特波浪的有机统一，原来所有股票可以分型，分型的股票竟然都在沿一个同样标准的时空周期，甚至同样的运做程式在走，各个品种纷乱的不同走势在我们的面前变得清晰明了。