在上一篇为什么选择量化交易中,我们聊到了人和机器执行策略时的不同。虽然冷静无情的机器在交易中表现得更出色,但别忘了,这些天才机器可是由人类一手打造的。量化交易的崛起背后,少不了一代代金融先驱的智慧和努力。这次,我们就来认识一下量化交易历史上的那些传奇人物,向这些改变游戏规则的大佬们致敬!

1. 朱尔斯·雷格纳特(Jules Regnault)

从现存资料看,最早采用量化方法来分析数据变化并从中挖掘市场价格涨跌规律的,是1834年出生于法国贝当的朱尔斯·雷格纳特(Jules Regnault)。

雷格纳特出身贫寒,成年后到巴黎证券交易所成为股票经纪人助理,在跑腿送信的日常工作中耳濡目染着股票涨跌,强烈激发起他探寻规律并赢取股市财富的梦想。

雷格纳特是个动手能力超强的人,下班后他没闲着,靠着手工整理了1825年到1862年间的股票和国债价格数据。渐渐地,他发现了个有趣的现象:

  • 股票或者国债的持有周期如果翻倍,价格的偏差就会增加1.41倍;
  • 周期翻3倍,价格偏差就增加1.73倍;
  • 翻4倍则是2倍。

这些数字都是平方根!

雷格纳特兴奋得不行,觉得自己摸到了股市涨跌的自然规律。他甚至发现了国债的定价错误,搞了一套类似统计套利的操作。

比如,当时有一款每半年付息但永远不还本金的3%永续国债(面值100法郎),价格长期波动在32.50到86.65法郎之间。他精确地算出合理价位是73.4法郎,于是低于这个价格就买,越便宜买越多;高于这个价格就卖,越贵卖越多。

就这样,虽然有时也会小亏一下,但坚持了几年,到了47岁,他终于财务自由了!买了庄园,雇了车夫、园丁,还配了3辆马车,走向了人生巅峰。

雷格纳特在1894年去世时,留下了300万法郎的财富,里面包括债券、股票和房产。而他出版的《概率计算和股票交易哲学》也被认为是量化交易的开端。

不过,真正把量化交易带入大众视野的,还是后来一群“不务正业”的学霸们。

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2. 爱德华·索普 (Edward Thorp)

爱德华·索普在小时候就对数字显示出了极大的热情。由于家境贫困,索普很早就开始想办法挣钱(大佬的标准开局😂)。

有一次,索普和杂货店老板打赌看谁能以最快的速度算出账单金额,他用大脑,杂货店老板用计算器,结果爱德华·索普取胜,并获得了冰激凌蛋卷作为奖品。

有时,索普会花五分钱买一盒饮料,再往里面掺些水,按一分钱一盒的价格卖给口渴的工人,这样每盒饮料可以赚一分钱。

1955年,索普在UCLA读研究生时,和同学们闲聊怎么搞钱。大家一致认为赌博是死路一条,但索普觉得,只要找到赌博的数学密码,是有可能打败庄家的。

他一开始试图用计算机来预测轮盘赌的数字,却发现机器的准确性实在不敢恭维,最终他放弃了。后来,他看到了一篇关于二十一点扑克策略的论文,决定去赌场亲自验证,结果却输得很惨。

直到他成为麻省理工的数学老师后,索普才研究出二十一点的胜利法则,并写了一篇论文想发表。但根据当时的规定,论文必须由国家科学院的院士推荐才能登上知名杂志《国家科学院文献》。

于是,索普找到了大名鼎鼎的克劳德·香农,没错,就是发明信息论那个香农。

两人很快成为合作伙伴。香农建议他把论文标题定为《二十一点的制胜秘诀》。

论文一出,信件如潮水般涌来,索普的二十一点秘诀几乎成了麻省理工的禁忌话题,因为信件太多,校方不得不限制他再谈论这个话题。

但索普和香农并未止步于理论,他们凑到了一些资金,亲自去拉斯维加斯试水。结果自然是大获全胜。回来后,索普写了一本书——《战胜赌场》,这本充满数学理论的书却因为题目吸引了大量读者,成为畅销书。

虽然索普赢了不少钱,但他也不得不在赌场乔装打扮,避免被保安认出。然而,赌场并不甘心。

有一次,索普在玩牌时要了一杯咖啡,喝下去后,他的视力突然模糊,只得摇摇晃晃地离开牌桌。次日,他又回到同一家赌场,只点了白水,并且每次只敢喝一小口。那水的味道非常怪,像是放了大量苏打粉。显然,赌场老板已经恨他入骨。

被这次下药事件吓到后,索普决定转战股市,他认为股市才是真正的大赌场。

索普的第一个研究对象是股票权证,这类权证与看涨期权类似,赋予持有人在未来以某个预定价格购买股票的权利。权证的交易主要由做市商提供,是当时投资者们的热门选择。

在分析股票权证时,索普发现通过运用大数定律,虽然无法准确预测某只股票在未来是否会上涨或下跌,但可以计算其在某个时间内涨跌达到特定幅度的概率。如果股票的波动率是随机的,那它就是可以量化的,这一发现为后来的量化交易奠定了基础。

通过对这些股票权证波动率的精确估计,可以识别出市场上哪些权证的定价出现了偏差。

例如,假设你买入一份贵州茅台的权证,当前股价是100元,6个月后股价需达到120元你才能盈利,那么就需要计算股价在这段时间内涨到120元的概率,并用这个概率推算权证的实际价值。

索普借助随机游走模型,并引入了股票相对于市场整体上涨或下跌概率更高的一个因子,得以准确估算出这些权证的合理价格。

为了进一步验证自己的理论,索普与金融学家席恩·卡索夫(Sheen Kassouf)合作,开始对市面上所有的股票权证进行系统性测试。

结果让他们惊喜万分,因为根据他们的模型,市面上大多数权证的定价都是不准确的。

利用这些错误的定价机会,他们卖空高价权证,同时以股票作为对冲手段。如果股价意外上涨,股票的升幅可以弥补他们在权证上的损失,而他们的公式精确地指示了在对冲时应买入多少股票。

这一模型成为后来著名的Black-Scholes期权定价模型的早期实践版本,推动了现代金融中的期权定价理论的发展。

索普是一个很大方的人,他并没有把这套体系藏着掖着,他告诉席恩,应该把这无风险的对冲体系展示给整个世界。于是《战胜市场:一个科学的股票市场系统》(Beat the Market:A Scientific Stock Market System)就诞生了,而这本书也成为量化投资领域的开山之作。书中向小散户描述了一种很简单的权证对冲体系。当时一般的家庭还没有计算机,只能用图纸画出表格来确定标价过高的权证。

1969年,索普成立了自己的对冲基金——普林斯顿-新港公司。

基金成立的头几年,市场下跌5%,但他的基金反而盈利了3%。接下来几年,他的年均回报都保持在两位数以上。到1985年,基金规模达到了1.3亿美元。

即使在1987年股灾“黑色星期一”期间,索普的基金也神奇地幸免于难,并取得了27%的盈利。他凭借灵活的反向操作,不仅化解了风险,还几乎未受损失。这一切让索普成为了量化投资界的传奇人物。

3. 托马斯·彼得菲 (Thomas Peterffy)

经常做美股量化交易的人应该听说过盈透证券,而我们接下来介绍的就是盈透证券的创始人,托马斯·彼得菲。

1944年,正值二战期间,托马斯·彼得菲在匈牙利首都布达佩斯的一家医院地下室出生。他的童年充满了饥饿,并因为父母欠债,不得不频繁搬家。

1965年,彼得菲抓住机会逃离匈牙利,几乎身无分文地来到了纽约,开始了他在美国的生活。作为一个几乎不会说英语的匈牙利移民,他在华尔街开启了自己的传奇之路。

初到纽约,彼得菲靠着匈牙利裔房东的帮助,找到了在一家工程公司做制图员的工作。

公司购买了第一台计算机,但由于没人会操作,彼得菲自告奋勇学习编程。他发现学习计算机语言比学习英语要简单得多,不久后便开发了一个简单的勾股定理算法,通过正弦或余弦函数帮助工程师计算道路的半径和斜坡。

他还设计出了一套数据库系统,成为公司中少数掌握计算机技术的人,薪水也涨到了每周65美元,成为当时少数的程序员之一。

1967年,彼得菲跳槽到Aranyi公司,该公司专门为华尔街客户开发计算机系统。在此期间,他编写了一个算法交易代码,帮助投资者快速比较不同股票的特点和价值。这段三年的工作经历让彼得菲深入了解了金融市场,并使他成为华尔街少数具备编程技能的精英之一。

1969年,彼得菲加入了华尔街知名人士亨利·杰里克创办的莫卡塔公司。在这里,他获得了充分的施展空间,杰里克非常赏识他的才华。同年,彼得菲开发了华尔街第一个“黑盒”系统,这是一种能够读取行情数据,并通过一系列算法处理后,生成买卖指令的系统。凭借这个系统,莫卡塔公司实现了可观的利润。

20世纪70年代初,莫卡塔公司开始涉足期权交易。当时,期权定价非常随缘,因为Black-Scholes模型还未诞生。杰里克和彼得菲依靠交易员的经验,逐步总结出影响期权定价的几个关键因素:

  1. 期权行使价
  2. 到期日
  3. 波动率
  4. 无风险利率

彼得菲经过一年多的努力,开发出一套基于这些参数的期权定价算法。莫卡塔公司利用这套算法进行期权交易,并取得了不错的业绩。后来他们发现,这套算法与一年后发表的Black-Scholes期权定价模型非常相似。

到了20世纪70年代末,随着芝加哥交易市场的建立,彼得菲敏锐地意识到股票期权市场即将崛起,并认为这一市场将有巨大的潜力和利润空间。

1977年,彼得菲积攒了20万美元,并用其中的3.6万美元在美国股票交易所购买了一个交易席位,正式踏上了他的创业之路。

然而,初期的期权交易并不顺利。他依靠自己开发的算法来为期权定价,并严格遵循自己的利润区间。如果某个期权合约的价格不在他的保守范围内,他便拒绝进行交易。即便他如此谨慎,依然难免失误,曾一度损失了十万美元。

尽管这一巨大的打击来得突然且沉重,但彼得菲没有被击倒。他重新振作,逐步积累资金,扩大了他的交易团队和交易量。然而,由于语言障碍,他无法像其他交易员那样与市场中的庄家们交谈,这让他的订单难以成交。市场上的庄家们也不愿与这个带着浓重匈牙利口音的交易员打交道。

彼得菲想出了一个独特且出人意料的策略:他雇用了几位身材诱人的金发女郎作为他的交易员🤣。尽管这些女交易员并不需要交易经验或盘感,只需根据他的算法指令进行操作,但她们的存在立刻吸引了庄家们的注意。结果,这些金发女郎的订单很快被庄家们接收,而庄家们并没有意识到自己正在进行的是一系列对自己不利的交易。

彼得菲意识到,依托他的算法,更多的交易量可以有效分散风险并提高利润。因此,他决定加入美国证券交易所的做市商行列。

然而,几个月后,那些与彼得菲交易的庄家们逐渐察觉到自己几乎从未在与彼得菲的金发交易员对手中获胜过。作为做市商,理论上他们需要持续提供买卖双边的报价,而彼得菲则选择性地进行交易,只参与有利的合约。这种策略引起了庄家们的强烈不满,他们威胁取消彼得菲的做市商资格,除非他在所有期权上同时提供买卖双边报价。然而,彼得菲的团队主要依靠计算机算法,无法时刻手动监控市场并随时报价,这让他的交易再次受阻。

彼得菲萌生了一个早已埋藏在心中的想法:掌上电脑。他开始着手将这一构想变为现实,并与纽约大学的物理学家合作,设计出了一款革命性的触摸式平板电脑。

这台设备大约8×12英寸,厚度2英寸,内部装有晶体管和集成电路板,电路板之间通过金线相连,并配备了顶端的触摸屏。这些平板电脑通过电话线连接到Quotron行情数据机器,接收市场数据,经过算法处理后生成交易指令,随后通过短波无线电将指令回传到平板电脑上。金发女郎交易员接收到指令后,再迅速向庄家报价。

与此形成鲜明对比的是,彼得菲的竞争对手们依旧依赖每天只能更新一两次的“公平价值定价单”,而彼得菲的实时交易系统显然占据了巨大的优势。

从那时起,彼得菲的年利润超过了100万美元。

为了扩展业务,他计划进入芝加哥期权交易所(美国最大的期权交易所),但因该交易所禁止携带电脑等设备而遭到拒绝。最终,他转向纽约证券交易所,扩大他的股票期权业务。

为了提升交易员们的效率,彼得菲设计了带有灯光的彩色棒,通过不同颜色指示系统产生的交易指令,方便场内交易员识别。

随着交易量的不断增加,彼得菲的盈利也显著上升。到1986年,交易所已成为他的大提款机,公司的初始资金从100万美元增长至年底的500万美元,年回报率达到了400%。与此同时,他在股票期权市场的交易需要在股市中进行对冲,这也促使他的股市交易量大幅提升。

1987年的一天,一位纳斯达克工作人员前往彼得菲位于世贸中心的办公室进行例行检查。他本以为会看到熙熙攘攘的人群、嘈杂的电话声以及交易员在纳斯达克交易终端前忙碌的情景,没想到眼前却是一台连接纳斯达克终端的IBM电脑。

这台电脑竟然承担着彼得菲巨额的交易量,令他感到不可思议。电脑中运行着指示交易品种、时间和数量的代码。

这位工作人员没想到,他刚刚见到的正是全球第一台全自动算法交易系统的电脑。

彼得菲的系统不仅仅是简单的交易提示,它能够直接从纳斯达克终端获取实时数据,自动决定并执行交易,无需人工干预。

彼得菲的算法通过分析不断涌入的市场数据,轻松地根据买卖价差生成交易指令。这一创新标志着华尔街的新纪元,随后,程序员、工程师和数学家们利用算法和自动化交易技术对金融市场展开了长达20年的进攻,算法变得复杂且智能,逐渐取代了人工,成为市场的重要力量。

当纳斯达克工作人员得知彼得菲通过外接“窃取”行情数据实现自动化交易时,他立即要求彼得菲停止这种操作,因为纳斯达克的软件仅供人工查看行情并输入交易指令,而不用于自动化交易。

在纳斯达克的要求下,彼得菲和他的工程师们迅速进行了技术改进,创造了一种新的输入交易指令的机器手。

经过一周的忙碌,当纳斯达克人员再次检查时,眼前的情景仿佛来自科幻小说:交易单源源不断涌入,机器的噪声盖过了人声,手柄在键盘上快速敲击,噪声之大让人震惊。每当机器暂停,仿佛在静默片刻,随后又迅速恢复,发送出比上次更多的订单。工作人员心态炸裂🤣

彼得菲的自动化交易系统让华尔街的人们惊叹不已,这一年他赚得了2500万美元。之后,他设计了更多系统和算法,进行了多项技术创新,扩展到更多的交易品种和市场。他特别青睐新兴市场,因为这些地方机会更多,竞争较少。

1990年,彼得菲将公司更名为盈透证券(Interactive Brokers,简称IB)。在盈透证券中,工程师被视为公司的核心,75%的员工是程序员和工程师。

1993年,彼得菲将逐渐完善的交易系统作为服务提供给客户。由于价格便宜、交易品种丰富且覆盖广泛,这一服务受到专业交易公司和职业交易员的热烈欢迎。根据每日平均收入交易的统计,盈透证券迅速成为最大的网络经纪商。

2007年5月4日,盈透证券在纳斯达克成功上市。开市钟声响起时,公司的市场估值达到120亿美元,成为当年美国第二大IPO。

虽然盈透证券的最低注资要求为10,000美元,不适合小散,但在国际交易和专业交易者追求的低成本佣金领域,盈透证券却处于行业领先地位。此外,盈透证券还提供全能账户,客户可以在24个国家的100多个市场中心交易股票、期权、交易所交易基金(ETFs)、期货、外汇、债券及差价合约(CFD)

4. 詹姆斯·西蒙斯(James Harris Simons)

相信大家在半年前都有刷到过这个大佬去世的新闻。詹姆斯·西蒙斯,文艺复兴公司的创始人,是整个量化交易历史上无法回避的名字。

和前三位天崩开局的大佬不同,西蒙斯拿到的是中产+神童的剧本。

詹姆斯·西蒙斯(James Harris Simons)于1938年出生于美国波士顿郊区的一个犹太家庭。早在孩提时代,西蒙斯便展现出超出同龄人对数字和形状的浓厚兴趣,他自述在3岁时就渴望学习数学。

在波士顿附近的牛顿小镇完成中学学业后,他进入麻省理工学院攻读数学专业。其时,他的导师辛格教授回忆道:“西蒙斯的悟性极佳,能够直观地理解数学原理,这种能力非常罕见。”

1958年,20岁的西蒙斯在仅用三年时间完成本科学位后,转入加州大学伯克利分校攻读数学博士学位。在此期间,他首次结婚,婚礼上收到的礼金全部投入到投资中,无论是股票还是大豆期货,他都获得了收益。不过,彼时的西蒙斯对投资和交易并未表现出太大兴趣。

三年后,西蒙斯顺利获得博士学位,并以23岁的年纪回到麻省理工学院任教。他的博士生导师对他评价道:“吉姆是个极具创意的人,乐于坚持自己的见解。”

他的博士论文探讨了多维弯曲空间中的几何问题,这与后来以他和华裔数学家陈省身命名的Chern-Simons理论同属拓扑几何学的范畴。

1967年,西蒙斯应纽约州立大学石溪分校校长陶尔的邀请,出任该校数学系主任。他广泛招揽人才,不分地域,聘请了一些当时或后来的学科领军人物,这些专家来自德国的波恩大学、美国的密歇根大学以及俄罗斯的圣彼得堡国立大学等地。

在石溪大学任职的八年里,他不仅与加州大学伯克利分校微分几何学的顶尖学者陈省身共同创建了著名的Chern-Simons理论,还将该校数学系在拓扑几何研究方面推向了全国领先地位。

1974年,在商品市场赚取收益(将60万美元变为600万美元)后,西蒙斯开始对交易产生兴趣。尽管他在学术界的成就已非常显著,他却逐渐对这一领域感到厌倦。他曾表示“学术界的节奏太慢了”。此外,西蒙斯所研究的数学领域要取得成果通常需要漫长的时间,有时还需运气的成分。

1978年,西蒙斯彻底离开石溪大学,转型为专业投资者。他创立了林姆若伊基金,专注于多种投资活动,尤其是外汇交易,同时也涉足各种小公司的投资,有点像今天的风投基金。

在随后的十年中,林姆若伊基金的投资回报率达到了25倍,相当于年均增长约38%。

西蒙斯于1988年关闭了运营了十年的林姆若伊基金,成立了文艺复兴科技公司,管理着后来广为人知的大奖章基金。与华尔街金融中心不同,该公司的地址位于石溪大学旁边。

在这一时期,西蒙斯的投资策略实现了从主观交易到量化交易的完全转型。

大奖章基金与林姆若伊基金有两个显著的区别。

首先,大奖章基金不再涉及创投基金的投资。

尽管西蒙斯的初次成功源于对小公司的投资,并且他始终对直接投资小公司充满热情,但大奖章基金的投资产品必须满足三个条件:一是必须在公开市场上交易,二是必须具有足够的流动性,三是必须适合使用数学模型进行交易。

其次,大奖章基金采用的是纯粹的量化投资方法,主要依靠技术数据,而林姆若伊基金则主要依赖基本面数据和主观判断。关于这一转型的原因,西蒙斯表示:“首先,数学模型降低了投资风险。其次,数学模型减轻了每日所需承受的心理压力。”后者尤为重要,因为依赖主观判断的投资需随时保持高度警觉,以应对不断变化的信息,调整投资仓位。

在开业的第一年,大奖章基金实现了8.8%的收益。

然而,自1989年起,模型似乎出现了问题,从年初到4月,大奖章基金损失了30%。西蒙斯经过六个月的深思熟虑,最终决定彻底剔除模型中与宏观经济数据相关的部分,专注于技术数据。同时,公司的重点转向短线交易。这一策略转变可谓大奖章基金的重要里程碑,至今仍被沿用,成为其持续成功的基石。

新公司成立之初,西蒙斯的团队主要来源于三个地方:一个是他曾担任系主任的石溪大学数学系,另一个是国防分析研究院,第三个则是颇具意外的IBM公司的语音识别实验室。有传言称,西蒙斯当年将整个语音识别实验室的精英人才悉数挖走。

在这群形形色色、难以捉摸的科学家们的共同努力下,公司的数学模型不断更新和演进,许多灵感正是在这种跨学科的碰撞中产生的。西蒙斯的大奖章基金因此理所当然地从一个胜利走向另一个胜利。

1994年,美联储进行了六次加息,利率从3%上升至5.5%,当年政府债券的收益率为6.7%。在这种环境下,大奖章基金实现了77%的收益。

在2000年的科技股危机中,标准普尔500指数下跌超过10%,而大奖章基金则获得了前所未有的回报,净收益高达98.5%。

似乎每当股市或债市不景气、市场波动性加大时,大奖章的表现就愈加出色。西蒙斯自己也曾表示,他的基金在一定的波动性中表现最佳,他说:“要赚钱,就要市场动。”

大奖章基金的投资组合涵盖了上千种不同的股票及其他金融工具,其交易频繁且迅速。很多人将大奖章基金的交易方式形容为“像机关枪一样”,过去每年的周转率在十几倍到几十倍之间。

到2003年底,大奖章基金的股票投资额达到82亿美元,持有1387只股票,而前一年年底的股票持仓量为123亿美元。这些股票并非冷门,而是生化、食品、医药、采矿、国防和金融等领域交易量较大的公司。

到了2005年,文艺复兴科技公司的财务总监马克·西尔伯向外界透露,大奖章基金已经达到了流动性上限,因此决定退还外界投资者的资金。事实上,在之前的三年中,大奖章基金已经开始不断返还外部投资者的资金。到2005年底,所有外部投资者在大奖章基金中的资金已被完全退还。

从2006年开始,大奖章基金的投资者均为文艺复兴科技公司的现任或前任员工及其家属,此举旨在将大奖章基金的总值保持在50亿美元左右,仅员工资金就已达到这一数字。

然而,文艺复兴科技并没有完全关闭对外部投资者的大门,而是新开设了两个基金以欢迎新的投资者。这两个基金的最低投资额为2000万美元,主要面向机构投资者,尤其是退休金管理公司。新基金的规模上限为1000亿美元,投资范围限于美国上市股票,因此与大奖章基金有所不同,后者涉及外汇和商品期货的买卖。新基金的投资期限也较大奖章基金长,并且以股票买入为主,更接近公募基金的运作方式。

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