計算思維對金融界發(fā)展的影響

1、計算思維對金融界發(fā)展的影響作者:郭穎健 王曦 李容星學(xué)號： 摘要：計算思維通過建模，計算，推演的方式，為我們提供正確的決斷。在金融界，計算思維從它產(chǎn)生的那一天就在不斷的促進(jìn)著金融界的發(fā)展，本文就是對這一過程的回顧和思考。關(guān)鍵詞：計算思維；計算方法；股票；銀行；金融。1.計算思維簡介2006年3月，美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)計算機科學(xué)系主任周以真（Jeannette M. Wing）教授在美國計算機權(quán)威期刊Communications of the ACM雜志上給出，并定義的計算思維（Computational Thinking）。周教授認(rèn)為：計算思維是運用計算機科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計、以

2、及人類行為理解等涵蓋計算機科學(xué)之廣度的一系列思維活動?？偠灾河嬎闼季S以數(shù)學(xué)思維方法為主，加以其他思維方法，直面機器智能的不解之謎：什么人類比計算機做得好？什么計算機比人類做得好？最基本的問題是：什么是可計算的？計算思維是運用計算機科學(xué)的基礎(chǔ)概念去求解問題、設(shè)計系統(tǒng)和理解人類的行為。當(dāng)我們必須求解一個z特定的問題時，首先會問：解決這個問題有多么困難？怎樣才是最佳的解決方法？計算思維對人類社會的發(fā)展產(chǎn)生的巨大的影響。2.計算思維對金融的影響2.1計算思維，互聯(lián)網(wǎng)與金融電子化計算機在金融業(yè)中所起到的促進(jìn)作用的發(fā)展與計算機因特網(wǎng)的產(chǎn)生與發(fā)展有著密切聯(lián)系。而說到計算機因特網(wǎng)和金融業(yè)的聯(lián)系，就不得不說

3、到金融業(yè)的電子化歷程了。先來看一下因特網(wǎng)（Internet）的歷史：1960年，美國國防部因為要協(xié)助國防，建立了最早的因特網(wǎng)。研究人員可以通過這個網(wǎng)絡(luò)使用計算機進(jìn)行交流，避免了頻繁的會議，節(jié)約了時間，大大提高了工作效率。到了1983年，“網(wǎng)站”出現(xiàn)了，網(wǎng)站即是因特網(wǎng)上的信息站點，人們可以在各類網(wǎng)站上獲取自己所需的信息，因特網(wǎng)也開始進(jìn)入高速發(fā)展階段。而到了今天，全球互聯(lián)網(wǎng)用戶已經(jīng)突破了24億，超過三分之一的人們正享受著互聯(lián)網(wǎng)給我們生活所帶來的極大便利。從節(jié)點分布來看，計算機網(wǎng)絡(luò)可以分為局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)三種。而其中的廣域網(wǎng)技術(shù)和局域網(wǎng)技術(shù)是當(dāng)今金融行業(yè)常用的兩項計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。讓我們先看看廣

4、域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和金融電子化歷程的聯(lián)系。PSTN1876年貝爾發(fā)明電話以來，電話網(wǎng)逐漸成為人們生活必不可少的一種傳輸媒體。而在金融IT的發(fā)展中，最早的數(shù)據(jù)通信正是利用公用電話網(wǎng)(PSTN)，利用電話線配上調(diào)制解調(diào)器(MODEM)組成了通信的數(shù)據(jù)電路。這種電路的原理是通過MODEN先調(diào)制數(shù)字信號成模擬信號，再通過PSTN傳輸，再將其解調(diào)為數(shù)字信號，最后使其進(jìn)人數(shù)據(jù)終端。但是這樣的電路存在著明顯的缺點，由于這種數(shù)據(jù)電路最開始是為電話通信而設(shè)計，所以其無論是在傳輸速率、傳輸距離及傳輸質(zhì)量都與金融IT實際的需求有著不小的差距。分組交換數(shù)據(jù)通信數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）而隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，電信商們用分組交換

5、數(shù)據(jù)通信和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信兩種不同類型的計算機應(yīng)用系統(tǒng)去彌補PSTN的不足。分組交換數(shù)據(jù)通信適用于非連續(xù)的突發(fā)性的數(shù)據(jù)通信。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(Digital Data Network，DDN)適用于傳輸時延要求穩(wěn)定，實時性要求高的計算機通信系統(tǒng)。接著便是異步傳輸模式(Asynchronous Transfer Mode，ATM)的問世。異步傳輸模式是在局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)上傳送數(shù)據(jù)的信元中繼技術(shù)。異步傳輸模式通過信元進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，在傳輸速度上又有了質(zhì)的飛躍。而到了當(dāng)今時代，同步數(shù)字系列(Synchronous Digital Hierarchy，SDH)成為了金融IT業(yè)的主流廣域網(wǎng)技術(shù)。這是一種將復(fù)接、線路傳

6、輸及交換功能融為一體，并由統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)操作的綜合信息傳送網(wǎng)絡(luò)，是美國貝爾通信技術(shù)研究所提出來的同步光網(wǎng)絡(luò)(SONET)。1988年，國際電話電報咨詢委員會(CCITT，也就是現(xiàn)在的ITUT)接受了同步光網(wǎng)絡(luò)的概念并將其重新命名為同步數(shù)字系列。同步數(shù)字系列有著多種功能：監(jiān)控實時業(yè)務(wù)、維護(hù)動態(tài)網(wǎng)絡(luò)、對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效的管理、幫助廠商設(shè)備間進(jìn)行互通等。同步數(shù)字系列的優(yōu)點在于能顯著地提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，同時能降低人們管理及維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的費用，還能使網(wǎng)絡(luò)的運行與維護(hù)有相當(dāng)?shù)倪m應(yīng)能力，受到金融業(yè)的廣泛推崇。再讓我們看看局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。由于羅伯特梅特卡夫(Robert Metcalfe）于1976年發(fā)明的以太網(wǎng)

7、是當(dāng)今現(xiàn)有局域網(wǎng)采用的最通用的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，并且?guī)缀跽紦?jù)了局域網(wǎng)的所有組成部分，故這里將主要研究以太網(wǎng)的發(fā)展歷程。以太網(wǎng)自1976年被發(fā)明以后，那個階段的以太網(wǎng)只有10Mbps的吞吐量，這種早期的10Mbps以太網(wǎng)也被稱之為標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)。這個階段的以太網(wǎng)速率緩慢，要將傳輸速率提高到10Mbps以上，只有選擇光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI），但是這種數(shù)據(jù)接口價格昂貴。在這個階段，較慢的速率或過高的成本成為了局域網(wǎng)技術(shù)在金融業(yè)中得到有效利用的阻礙。而到了1993年，Grand Junction公司推出了世界上第一臺快速以太網(wǎng)集線器Fastch10/100和網(wǎng)絡(luò)接口卡FastNIC100，快速以太網(wǎng)技術(shù)

8、正式得以應(yīng)用。這種技術(shù)能在原有以太網(wǎng)設(shè)施的基礎(chǔ)上大大提高傳輸速度，不必重新安裝設(shè)施，因此成本較低，受到了廣泛歡迎。而到了1995年，美國電氣和電子工程師協(xié)會(IEEE)宣布了IEEE802.3u 100BASET快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)（Fast Ethernet），標(biāo)志了快速以太網(wǎng)的時代的正式開始。而如今，傳輸速率更快的千兆以太網(wǎng)乃至萬兆以太網(wǎng)都已被發(fā)明，并且在逐步被投入金融業(yè)等各行各業(yè)的應(yīng)用中。總而言之，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展推動了金融業(yè)的電子化歷程，為金融業(yè)帶來了極大的便利。計算思維與股市的信息化在討論計算思維與股市的關(guān)系之前，我們將介紹股市的發(fā)展歷史，這對我們理解有很大幫助。在16、17世紀(jì)，資本

9、主義萌芽出現(xiàn)并不斷發(fā)展，加之歐洲人對黃金的渴求，歐洲各國都渴望找到一條新的擴張之路。歐洲航海技術(shù)，造船技術(shù)發(fā)展，羅盤等航海器物的傳入為擴張?zhí)峁┝藯l件，西歐各國君主支持海外貿(mào)易與殖民擴張，以滿足王室需求或者本國手工業(yè)，商品經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求。在這種背景下，股市產(chǎn)生了。1602年，在共和國大議長奧登巴恩維爾特的主導(dǎo)下，荷蘭聯(lián)合東印度公司成立。他們又創(chuàng)造了一個前所未有的經(jīng)濟(jì)組織?？梢哉f它是第一個聯(lián)合的股份公司，為了融資，他們發(fā)行股票，不過不是現(xiàn)代意義的股票。人們來到公司的辦公室，在本子上記下自己借出了錢，公司承諾對這些股票分紅，這就是荷蘭東印度公司籌集資金的方法。荷蘭政府也是東印度公司的股東之一。政府將

10、一些只有國家才能擁有的權(quán)利，折合為25000荷蘭盾，入股東印度公司，這就大大增加了東印度公司的權(quán)限和信譽。政府給東印度公司的特權(quán)是可以協(xié)商簽訂條約，發(fā)動戰(zhàn)爭，這樣它就成了在亞洲的獨立主權(quán)個體，或者說從南非到日本的整個地區(qū)，它都可以像一個國家那樣運作。前十年他們（東印度公司）沒有付任何的利息，因為投資者喜歡把錢投到造船、造房子，以及在亞洲建立一個貿(mào)易王國上面。做完這些，十年后，公司第一次給股東派發(fā)了紅利。連續(xù)十年不給股東們分紅利。這樣的經(jīng)營方式為什么能夠得到投資者的認(rèn)可？這是因為：荷蘭人同時還創(chuàng)造了一種新的資本流轉(zhuǎn)體制。1609年，世界歷史上第一個股票交易所誕生在阿姆斯特丹。只要愿意，東印度公司

11、的股東們可以隨時通過股票交易所 ，將自己手中的股票變成現(xiàn)金。早在四百多年前，在阿姆斯特丹的股票交易所中，就已經(jīng)活躍著超過1000名的股票經(jīng)紀(jì)人。他們雖然還沒有穿上紅馬甲，但是固定的交易席位已經(jīng)出現(xiàn)了。這里成為當(dāng)時整個歐洲最活躍的資本市場，前來從事股票交易的不僅有荷蘭人，還有許許多多的外國人。大量的股息收入從這個面積不超過1000平方米的院子，流入荷蘭國庫和普通荷蘭人的腰包，僅英國國債一項，荷蘭每年就可獲得超過2500萬荷蘭盾的收入，價值相當(dāng)于200噸白銀。這樣，人們可以將現(xiàn)金變成股票，還可以將股票變成現(xiàn)金，通過這種類似賭博的方式，進(jìn)行盈利，稱為股票投資。在進(jìn)行股票投資時，我們有很多方法對某只股

12、票進(jìn)行分析。最初人們只能分析價格，后來隨著計算機的發(fā)展，股票市場的擴張，人們可供分析的數(shù)據(jù)也越來越多。人們通過這些數(shù)據(jù)形成各種指標(biāo)，期望通過這些指標(biāo)可以預(yù)測股市的未來。如BIAS、CCI、KDJ、W&R、MACD等。BIAS(乖離率) 所謂乖離率(BIAS)是指指數(shù)或個股當(dāng)日收盤價與平均數(shù)之間的差距，將乖離程度除以平均數(shù)的百分比即為乖離率，其計算公式為： BIAS=(當(dāng)日指數(shù)或收盤價-N日平均指數(shù)或收盤價)/N日平均指數(shù)或收盤價100%。CCI(順勢指標(biāo))CCI是指導(dǎo)股市投資的一種中短線指標(biāo)。CCI指標(biāo)是一種超買超賣指標(biāo)。所謂超買超賣指標(biāo)，顧名思義，“超買”，就是已經(jīng)超出買方的能力，買進(jìn)股票的

13、人數(shù)超過了一定比例，那么，這時候應(yīng)該反向賣出股票。超賣則代表賣方賣股票賣過了頭，賣股票的人數(shù)超過一定比例時，反而應(yīng)該買進(jìn)股票。這是在一般常態(tài)行情，但是，如果行情超乎尋常，則超買越賣指標(biāo)會突然間失去方向，對于原價的這種脫序行為，CCI指標(biāo)提供了不同度的看法。這樣就有利于投資者更好的研判行情，特別是那些短期內(nèi)暴漲暴跌的非常態(tài)行情。KDJ(隨機指數(shù))隨機指標(biāo)KDJ在圖表中有三根線，K線，D線，J線，隨機指標(biāo)在計算中考慮了計算周期內(nèi)的最高價 最低價，兼顧了股價波動中的隨機振幅，因而人們認(rèn)為是其更能真實地反映股價的波動，其提示作用更加明顯。W&R(威廉指標(biāo))由Tarry Williams創(chuàng)造，是一種利用

14、振蕩點來反映市場超買超賣現(xiàn)象，預(yù)測循環(huán)周期內(nèi)的高點和低點，從而提出有效的信號來分析市場短期行情走勢，判斷股市強弱分界的技術(shù)指標(biāo)。MACD(指數(shù)平滑移動平均線)運用兩條移動平均線相互背離，相互應(yīng)證的交易法則，就可以得出指數(shù)平滑移動平均線(MACD)。它是運用快速和慢速移動平均線的移動，來判斷買賣時機。該指標(biāo)在股市中具有重大實踐意義。2.3計算思維與銀行業(yè)同樣，我們先介紹一下銀行簡史，這對我們理解很有幫助。銀行是商品貨幣經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物。它的產(chǎn)生大體上分為三個階段：第一階段：出現(xiàn)了貨幣兌換業(yè)和兌換商。第二階段：增加了貨幣保管和收付業(yè)務(wù)即由貨幣兌換業(yè)演變成貨幣經(jīng)營業(yè)。第三階段：兼營貨幣保管、

15、收付、結(jié)算、放貸等業(yè)務(wù)，這時貨幣兌換業(yè) 便發(fā)展為銀行業(yè)。銀行的產(chǎn)生和發(fā)展是同貨幣商品經(jīng)濟(jì)的發(fā)展相聯(lián)系的，前資本主義社會的貨幣兌換業(yè)是銀行業(yè)形成的基礎(chǔ)。貨幣兌換業(yè)起初只經(jīng)營鑄幣兌換業(yè)務(wù)，以后又代商人保管貨幣、收付現(xiàn)金等。這樣，兌換商人手中就逐漸聚集起大量貨幣資金。當(dāng)貨幣兌換商從事放款業(yè)務(wù)，貨幣兌換業(yè)就發(fā)展成為銀行業(yè)。最早的銀行業(yè)發(fā)源于西歐古代社會的貨幣兌換業(yè)。最初貨幣兌換商只是為商人兌換貨幣，后來發(fā)展到為商人保管貨幣，收付現(xiàn)金、辦理結(jié)算和匯款，但不支付利息，而且收取保管費和手續(xù)費。隨著工商業(yè)的發(fā)展，貨幣兌換商的業(yè)務(wù)進(jìn)一步發(fā)展，他們手中聚集了大量資金。貨幣兌換商為了謀取更多的利潤，利用手中聚集的貨

16、幣發(fā)放貸款以取得利息時，貨幣兌換業(yè)就發(fā)展成為銀行了。公元前2000年的巴比倫寺廟、公元前500年的希臘寺廟，都已經(jīng)有了經(jīng)營保管金銀、收付利息、發(fā)放貸款的機構(gòu)。近代銀行產(chǎn)生于中世紀(jì)的意大利，由于威尼斯特殊的地理位置，使它成為當(dāng)時的貿(mào)易中心。1580年，威尼斯銀行成立，這是世界上最早的銀行，隨后意大利的其他城市以及 德國、荷蘭的一些城市也先后成立了銀行。在我國，明朝中葉就形成了具有銀行性質(zhì)的錢莊，到清代又出現(xiàn)了票號。第一次使用銀行名稱的國內(nèi)銀行是“中國通商銀行”，成立于1897年5月27日，最早的國家銀行是1905年創(chuàng)辦的“戶部銀行”，后稱“大清銀行”，1911年辛亥革命后，大清銀行改組為“中國銀

17、行”，一直沿用至今。近代最早的銀行是1580年建于意大利的威尼斯銀行。此后，1593年在米蘭、1609年在阿姆斯特丹、1621年在紐倫堡、1629年在漢堡以及其它城市也相繼建立了銀行。當(dāng)時這些銀行主要的放款對象是政府，并帶有高利貸性質(zhì)，因而不能適應(yīng)資本主義工商業(yè)發(fā)展的要求。最早出現(xiàn)的按資本主義原則組織起來的股份銀行是1694年成立的英格蘭銀行。到18世紀(jì)末19世紀(jì)初，規(guī)模巨大的股份銀行紛紛建立，成為資本主義銀行的主要形式。隨著信用經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展和國家對社會經(jīng)濟(jì)生活干預(yù)的不斷加強，又產(chǎn)生了建立中央銀行的客觀要求。1844年改組后的英格蘭銀行可視為資本主義國家中央銀行的鼻祖。到19世紀(jì)后半期，西

18、方各國都相繼設(shè)立了中央銀行。早期的銀行以辦理工商企業(yè)存款、短期抵押貸款和貼現(xiàn)等為主要業(yè)務(wù)。西方國家銀行的業(yè)務(wù)已擴展到證券投資、黃金買賣、中長期貸款、租賃、信托、保險、咨詢、信息服務(wù)以及電子計算機服務(wù)等各個方面。計算思維在銀行業(yè)中的最重要的應(yīng)用就是在推算利息，決定利率中。從借款人的角度來看，利率是使用資本的單位成本，是借款人使用貸款人的貨幣資本而向貸款人支付的價格；從貸款人的角度來看，利率是貸款人借出貨幣資本所獲得的報酬率。如果用i表示利率、用I表示利息額、用P表示本金，則利率可用公式表示為：i=I/P一般來說，利率根據(jù)計量的期限標(biāo)準(zhǔn)不同，表示方法有：年利率、月利率、日利率?，F(xiàn)代經(jīng)濟(jì)中，利率作為

19、資金的價格，不僅受到經(jīng)濟(jì)社會中許多因素的制約，而且，利率的變動對整個經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生重大的影響，因此，現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)學(xué)家在研究利率的決定問題時，特別重視各種變量的關(guān)系以及整個經(jīng)濟(jì)的平衡問題，利率決定理論也經(jīng)歷了古典利率理論、凱恩斯利率理論、可貸資金利率理論、ISLM利率分析以及當(dāng)代動態(tài)的利率模型的演變、發(fā)展過程。凱恩斯認(rèn)為儲蓄和投資是兩個相互依賴的變量，而不是兩個獨立的變量。在他的理論中，貨幣供應(yīng)由中央銀行控制，是沒有利率彈性的外生變量。此時貨幣需求就取決于人們心理上的“流動性偏好”。而后產(chǎn)生的可貸資金利率理論是新古典學(xué)派的利率理論，是為修正凱恩斯的“流動性偏好”利率理論而提出的。在某種程度上，可貸資金利率

20、理論實際上可看成古典利率理論和凱恩斯理論的一種綜合。英國著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家?？怂沟热藙t認(rèn)為以上理論沒有考慮收入的因素，因而無法確定利率水平，于是于1937年提出了一般均衡理論基礎(chǔ)上的IS-LM模型。從而建立了一種在儲蓄和投資、貨幣供應(yīng)和貨幣需求這四個因素的相互作用之下的利率與收入同時決定的理論。根據(jù)此模型，利率的決定取決于儲蓄供給、投資需要、貨幣供給、貨幣需求四個因素，導(dǎo)致儲蓄投資、貨幣供求變動的因素都將影響到利率水平。這種理論的特點是一般均衡分析。該理論在比較嚴(yán)密的理論框架下，把古典理論的商品市場均衡和凱恩斯理論的貨幣市場均衡有機的統(tǒng)一在一起。馬克思的利率決定理論是從利息的來源和實質(zhì)的角度，考慮了制度因素在利率決定中的作用的利率理論，其理論核心是利率是由平均利潤率決定的。馬克思認(rèn)為在資本主義制度下,利息是利潤的一部分,是剩余價值的一種轉(zhuǎn)換形式。利息的獨立化，對于真正顯示資金使用者在再生產(chǎn)過程中所起的能動作用有積極意義。在現(xiàn)實中，我們有很多種存款方式：整存整取，零存整取，存本取息，定活兩便零存整取是我們普通居民較普遍采用的方法，以零存整取利率的計算為例。零存整取的余額是逐日遞增的，因而我們不能簡單地采用整存整取的計算利息的方式，只能用單利年金方式計算，公式如下