吴滔，李雪岩



基于复杂网络的股市情绪传播模型的仿真研究

吴滔1，李雪岩2

（1. 五邑大学 计算机学院，广东 江门 529000；2. 北京交通大学，经济管理学院，北京 100044）

建立了基于复杂网络下的股市情绪传播模型，并通过计算机仿真探究了“庄家”的位置、投资者人口稠密程度对情绪传播及价格行为的影响. 仿真结果表明：“庄家”的地理位置决定其情绪传染能力；“庄家”能够操纵股票价格的条件之一是必须与诸多投资者建立关联，并成功操纵股市情绪.

复杂网络；计算机仿真；情绪传播模型；地理分布

投资者的群体心理是影响股价的重要因素. 由群体情绪所产生的集合力，具有极强的扩散效应，能左右股市走势[1-3]. 投资者情绪的载体，即投资者关联网络，是由投资者通过证券交易系统、各类型媒介广泛关联而成的. 正是这种非接触式的关联，形成了投资者复杂网络. 通过直接或间接地操纵该网络，股市中介机构、庄家实现了股市信息和情绪操纵，进而操纵股价.

由于投资者是非均匀分布在各个物理地域上的，各地域之间还有发达与欠发达之分. 因此，投资者的地理分布将影响股市情绪的产生和传播，进而影响股价[4]. 在投资者分布稠密地区，局部领域内投资者之间有更多的交流机会，会加速股市信息或情绪的传播；在稀疏地带，投资者之间的关联较少，相互影响较小. 在发达地区，传播股市信息的媒介类型丰富，数量繁多，极大地促进了股市信息和情绪的扩散[5]. 这进一步说明，控制投资者分布稠密的属发达地区的媒介信息源，已成为庄家实施股价操纵的必要条件之一.

文献[6-7]通过引入从众规则及从众概率来描述投资者之间的情绪传染；文献[8]通过设计“模仿者”来描述情绪传染. 上述研究大都存在“投资者分布随机化”的问题，而在现实市场中，投资者人口的稠密程度、地理位置等必然会影响股市情绪的传播速度和广度，进而影响股票价格.

与以往基于投资者均匀分布的价格演化模型不同，本文在情绪传播复杂网络中加入投资者的地理分布因素，建立现实网络下的股市情绪传播模型，利用计算机仿真探究了“庄家”的位置、投资者人口稠密程度对情绪传播及价格行为的影响.

1 市场模型建立

1.1 投资者假设

1）投资者类型：本文设计两类投资者：庄家及散户，庄家具有广泛的人脉和影响力；此外，庄家可以通过散布“利好”或“利空”消息来影响散户的群体情绪及决策.

3）投资者情绪：假设散户均不自信，习惯模仿他人，故散户的情绪值取决于与自己建立联系的人：

表1 散户买卖方向更新

1.2 定价机制

参照文献[9]，本文采用做市商定价机制更新价格，公式表示如下：

2 考虑地理分布的情绪传播网络模型

为便于比较，分别建立规则网络、小世界网络、现实网络下的情绪传播网络模型.

2.1 规则网络

图1 规则网络下投资者分布及联系

2.2 小世界网络

图2 小世界网络下投资者分布及联系

2.3 现实网络

在现实中，投资者往往呈现出非均匀的地理分布状况(例如经济发达地区往往会聚集大批投资者)，本节将依据此特点，建立现实网络下的投资者情绪传播模型.

步骤2：在图3所示投资者分布的基础上，建立散户的小世界网络（方法与2.2节相同，此处不赘述）.

图3 现实网络下投资者分布

绘制2种情况的投资者联系图如下：

图4 现实网络下投资者分布及联系

3 计算机仿真

3.1 仿真参数设置

如无特别说明，以下仿真均默认采用表2参数.

表2 主要仿真参数

3.2 规则网络

对庄家位于网络中心与角落2种情况分别进行仿真实验，其中，以庄家不断散布利好信息为例，得到演化图像如下：

图5 规则网络下股票市场价格与情绪演化

通过图5不难发现：①庄家通过不断地散布利好消息，成功地拉抬了股价；②市场整体情绪值大部分时间大于零，但当庄家位于角落时，市场情绪起伏较为明显，情绪扩散受到某种阻隔.

表3 规则网络演化统计结果（独立实验100次）

通过表3不难看出，当庄家位于网络中心时，其对价格及市场情绪的操控能力明显强于其位于角落时，市场上买卖人数差距也明显大于庄家位于角落时，这也同时说明：庄家位于网络中心，更有利于消息扩散.

3.3 小世界网络

图6 小世界网络下股票市场价格与情绪演化

观察图6不难发现：①庄家通过不断散布利好消息，成功拉抬了股价；②当庄家位于非关键节点时，市场整体情绪值出现了回落至“0”以下的现象.

表4 小世界网络演化统计结果（独立实验100次）

通过表4不难看出，当庄家位于关键节点时，其对价格及市场情绪的操控能力明显强于其位于非关键节点时，消息传播速度更快.

3.4 现实网络

图7 现实网络下股票市场价格与情绪演化

观察图7不难发现：①庄家通过不断散布利好消息，成功拉抬了股价；②当庄家位于投资者稀疏区域时，市场整体情绪值明显低于其位于密集区域时，股价也出现回落现象.

表5 现实网络演化统计结果（独立实验100次）

通过表5不难看出，当庄家位于投资者密集区域时，其对价格及市场情绪的操控能力明显强于其位于投资者稀疏区域时，消息传播速度更快. 同时对比表3、4、5可以发现，庄家有效控制市场的条件有2个：①庄家要尽量与诸多投资者建立联系；②庄家位于投资者密集区域.

4 结论

本文在情绪传播复杂网络中加入投资者的地理分布因素，分别建立规则网络、小世界网络和现实网络下的股市情绪传播模型，并利用计算机仿真探究了“庄家”的位置、投资者人口稠密程度对情绪传播及价格行为的影响，研究发现，庄家有效控制市场的条件有2个：①尽量与诸多投资者建立联系；②庄家位于投资者密集区域.

作为一个开放市场，证券市场上影响股价的因素十分复杂，将更多的因素引入情绪传播模型将是今后进一步研究的方向.

[1] 刘继云，李红. 基于复杂网络的证券投资行为扩散研究[J]. 企业经济，2007(11): 150-152.

[2] 池丽旭，庄新田. 中国证券市场的投资者情绪研究[J]. 管理科学，2010, 23(3): 79-86.

[3] 张强，杨淑娥，杨红. 中国股市投资者情绪与股票收益的实证研究[J]. 系统工程，2007, 25(7): 13-17.

[4] 余兆纬，吴卫星. 流动性与地理因素:基于中国上市公司的实证研究[J]. 科学决策，2010(12): 53-59.

[5] 胡翠华，俞时权. 我国证券市场投资者市场细分实证分析[J]. 现代管理科学，2007(11): 117-119.

[6] 应尚军，范英，魏一鸣. 单支股票市场的元胞自动机模型及其动力学研究[J]. 系统工程，2006, 24(7): 31-36.

[7] 黄宗远，沈小燕.羊群行为的元胞自动机模拟分析[J]. 广西师范大学学报:哲学社会科学版，2009, 45(3): 43-48.

[8] 梁震中，韩庆兰. 基于小世界网络的协同人工股市模型[J]. 复杂系统与复杂性科学，2009, 6(2): 70-76.

[9] CHIARELLA C, HE Xuezhong, HOMMES C. A dynamic analysis of moving average rules[J]. Journal of Economic Dynamics & Control, 2006, 30(9-10): 1729-1753.

[10] 宋逢明，林森，李超. 基于人工股票市场分析持有期对投资者收益的影响[J]. 运筹与管理，2008, 17(1): 88-93.

[11] WATTS D J, STROGATZ S H. Collective dynamics of ‘small-world’ networks [J]. Nature, 1998, 393: 440-442.

[责任编辑：韦 韬]

Simulation Research on an Investor Sentiment Contagion Model Based on Complex Networks

WUTao1, LIXue-yan2

(1. School of Computer Science, Wuyi University, Jiangmen 529000, China; 2. Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China)

A model of sentiment contagion in the stock market based on complex networks is established. The influence of banker’s location and density of investors on sentiment contagion and price behavior is studied by computer simulation. The simulation results show that the strength of sentiment contagion is determined by the location of the “banker”; one of the conditions for the “banker” to manipulate stock prices is that the “banker” is associated with many investors and can manipulate the stock market sentiment successfully.

complex networks; computer simulation; sentiment contagion models; geographic distribution

1006-7302（2013）03-0021-07

TP391.9

A

2013-03-18

吴滔（1968—），男，广东台山人，工程师，本科，研究方向为元胞自动机应用、计算机仿真等.