建模过程

《风险-收益分析：理性投资的理论与实践（第2卷）》建模过程,页面无弹窗的全文阅读!

在编写用于一个或多个模拟分析的模拟程序的初始阶段，为使具备某些功能的程序合乎需要，通常会构想出一个模糊的概念。当模拟程序的主要实体，以及主要实体的部分属性和集合关系由一个初步的EAS（实体、属性和集合）表（如后面将要展示的）来决定和记录时，并且模拟世界的主要事件也得到描述时，概念的细节就成形了。然后做进一步的思考和讨论，对细节进行补充。EAS状态和事件要在开始编写代码之前得到较好描述，这一点是至关重要的。

设计模拟程序的相同EAS和事件描述表，加上模拟程序开发过程中所做的增补和修改，能够用于记录程序。相较于一般的语言或图形描述，这使感兴趣的读者能更确切地了解模拟程序的内容。

使模拟程序的细节具体化的过程，总是模拟程序服务于某种需要这一更广泛过程的一部分。在本章第一节列出的6个模拟程序的应用中：

◆（1）是GC决策支持系统的一部分。

◆（2）是对费希尔·布莱克（Fischer Black）的论断的回应，马科维茨试图检验该论断的准确性。

◆（3）是求解大型动态规划问题的试探法的一部分。

◆（4）是考虑税收的投资组合分析方法的一部分。

◆（5）的编程是为了说明资本市场分析怎样能够超越经典CAPM的界限。

◆（6）的提出是为了构建下一代金融决策支持系统。

鉴于从为促进学术讨论而编程的KM模型到专栏7-1中开发的协助世界范围运营的例子都有，很难一般性地概括模拟程序产生的环境。然而，几乎可以肯定地说，理解模拟程序建模过程，对一般运筹学模型和特定金融模型中的生产者和消费者都是有用的。

EAS例子

表7-1展示了雅各布斯、利维和马科维茨（Jacobs，Levy，and Markowitz，2004）的JLMSim股票市场模拟程序的EAS结构的一部分。如前面所指出的，该模拟程序是根据EAS-E视图构思的和用C++语言编写的。在简要描述JLMSim的目标后，我们利用表7-1中的具体内容来说明EAS状态描述符和这些描述符的记录方式。

表7-1　JLMSim1.0的EAS描述（节录）①

①表7-1显示了JLMSim中描述的部分实体类型。对于每一种实体类型，表中列出了刻画该类型个体特征的部分属性，以及该类型每一个体“拥有的”（与每一个体相联系的）部分集合。最后一列指出了属性的数据类型和列出的集合元素的实体类型。

JLMSim的直接目标是能够从假设的投资者和交易员的行为中产生观察到的宏观经济现象。其长期目标是应用这样一个模型，回答有关投资、交易和市场结构的政策问题。在构建JLMSim的过程中，作者发现，他们认为是可行的交易策略，实际上会导致今天所谓的“闪电崩盘”（fast crash）。作者还发现，他们认为是可行的期望收益估计程序，可能导致极其不稳定的市场。于是他们用模拟结果更加可行的交易和估计规则取代了这些初始假设。

JLMSim的作者不认为他们的工作是有关详尽市场模拟程序的最终定论，而是对这样一种方法能力的证明和进一步研究的一个可能起点。世界太复杂了，哪种市场模拟程序可以用作放之四海而皆准的模拟程序，难以回答。JLMSim是作为概念验证项目提供的，它是复杂的市场模型是怎样构思和编程的一个例子。特别地，那些相信投资者遵循特定的理性或非理性行为模式的人面临如下挑战，即将这些规则编码到一个JLMSim式的模拟程序中，并查看那些已经观察到的宏观市场行为是否发生。我们希望最终有某个机构，例如美联储或者财政部金融研究办公室，能够开发出强大并满足它们需要的模型，就像专栏7-1中的联合战区级模拟程序满足其用户的需要那样。

表7-1的第一列展示了“实体类型”，例如Security（证券）、Statistician（统计员）、PortfolioAnalyst（投资组合分析师）、Investor（投资者）、Trader（交易员）和Order_slip（指令单）。给定的实体类型的例子被称为“实体”或“个体”。第二列包含了第一列列出的实体类型的“属性”名称。属性的例子包括证券的LastTradePrice（最后成交价）、StartOfDayPrice（开盘价）和VolumeSoFarToday（今天开盘以来的成交量）。表7-1的第三列列示了特定实体类型的个体所“拥有”的集合，也即与这些个体相联系的集合。例如，每种证券都“拥有”名为Buy_orders和Sell_orders的集合。表的最后一列则指出了集合元素的实体类型或属性的“数据类型”。例如，在JLMSim中，价格（如LastTradePrice）被存储为“实数”（事实上是浮点数）；VolumeSoFarToday则是一个整数；证券拥有的Buy_orders和Sell_orders集的元素是实体类型Order_slip的个体。

用“拥有”来描述与给定类型的实体相联系的集合是行之有效的，除非要描述的系统包含了法律意义上的“所有者”。一个极端的例子是，系统包含了名为Partnership的实体类型，该实体类型拥有（在EAS的意义上）名为Owners（法律意义上的）的集合。在我们的讨论中，根据上下文，A拥有B的含义应该是清晰的。

EAS描述总是有一个名为“TheSystem”的实体类型，用以表示整个系统。实体类型The System能够有不同的属性和拥有集合。各种版本的SIMSCRIPT都不允许The System从属于集合。在JLMSim中，The System的属性包括RFLendRatePerDay（当前无风险日利率）和SimTime（当前模拟时间）。它拥有（当然，在EAS的意义上）诸如特定模拟运行中所有证券的集合、所有投资者的集合、所有统计员的集合等之类的集合。

由固定数量的“状态变量”构成的动态模型，可以被视为EAS描述只包含The System和它的属性的EAS-E模型。

如表7-1所表明的，将SIMSCRIPT编程手册中的“Compound Entities”（复合实体）和数学家所谓的“Cartesian products”（笛卡尔积）包含在内，通常是有益的。例如，JLMSim的实体类型中包含了一个Statistician_X_Security组合，它具有属性AnnualizedMean，即由特定统计员估计的证券年化期望收益，而协方差估计值是Statistician_X_Security_X_Security的一个属性。