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# Finanzas Cuantitativas# Negociación y microestructura de mercado# Aprendizaje automático# Finanzas estadísticas

Agentes en Mercados Financieros: Dinámicas de Trading

Un análisis de los agentes que afectan las operaciones financieras y la fijación de precios a través de estrategias de aprendizaje.

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Tabla de contenidos

En los mercados financieros, varios tipos de agentes interactúan entre sí, afectando cómo suceden las transacciones y cómo cambian los precios con el tiempo. Este artículo analiza cómo operan estos agentes, en particular aquellos que usan aprendizaje por refuerzo para mejorar sus estrategias de trading. Hablaremos sobre diferentes tipos de agentes, cómo afectan el rendimiento del mercado y qué podemos aprender de su comportamiento.

Tipos de Agentes en el Mercado

  1. Agentes de Ejecución Óptima: Estos agentes se centran en ejecutar transacciones de manera que se minimicen los costos. Usan estrategias como órdenes limitadas, que les permiten comprar o vender a un precio específico, y órdenes de mercado, que se ejecutan de inmediato al precio actual del mercado.

  2. Tomadores de liquidez: Estos agentes son típicamente menos sofisticados e incluyen a los traders que reaccionan a los cambios de precio. A menudo no consideran el mejor momento o precio para hacer transacciones, lo que lleva a una toma de decisiones menos informada.

  3. Proveedores de Liquidez: Estos agentes añaden liquidez al mercado al ofrecer comprar y vender a diferentes precios. Juegan un papel crucial para asegurar que las transacciones se realicen de manera fluida y rápida.

El Papel de los Agentes Aprendices

Los agentes aprendices adaptan sus estrategias de trading con el tiempo, usando experiencias pasadas para mejorar su toma de decisiones. Operan dentro de un sistema que a menudo incluye agentes más simples, y su objetivo es rendir mejor que estos agentes menos inteligentes.

Modelando el Mercado

Para entender cómo estos agentes trabajan juntos, los investigadores a menudo crean modelos informáticos que simulan comportamientos del mercado. Estos modelos nos ayudan a estudiar diferentes escenarios y observar cómo los cambios en el número o tipo de agentes pueden afectar la dinámica general del mercado.

Tiempo de Evento y Modelos de Mercado

La actividad del mercado a menudo se analiza en términos de "tiempo de evento", donde cada transacción se trata como un evento discreto. Este enfoque ayuda a los investigadores a centrarse en transacciones individuales y sus impactos inmediatos en las condiciones del mercado.

Niveles Tópicos en Modelos de Mercado

En estos modelos, los agentes pueden ser categorizados en diferentes niveles según sus funciones:

  1. Agentes de Ejecución Óptima (Nivel Superior): Estos son los agentes más sofisticados y se comparan con los depredadores en la naturaleza. Adaptan sus estrategias según las condiciones del mercado.

  2. Agentes Mínimamente Inteligentes (Nivel Medio): Estos agentes incluyen a los tomadores de liquidez y reaccionan a los movimientos del mercado sin mucho análisis.

  3. Proveedores de Liquidez (Nivel Inferior): Similar a las plantas en un ecosistema, estos agentes proporcionan la liquidez necesaria que permite que se ejecuten las transacciones.

Las interacciones entre estos grupos crean una dinámica de mercado compleja, donde las acciones de los agentes de nivel superior pueden impactar significativamente a los agentes de niveles medio e inferior.

Observando Características del Mercado

Al estudiar la dinámica del mercado, los investigadores buscan patrones específicos o "hechos estilizados". Estos patrones incluyen características como cómo cambian los precios con el tiempo, cuánto tiempo persisten los flujos de órdenes y qué tan rápido vuelven a niveles promedio.

Cambios de Precio y Slippage

Uno de los aspectos clave del trading es cómo los cambios de precio afectan la ejecución de las transacciones. El slippage se refiere a la diferencia entre el precio esperado de una transacción y el precio real al que se ejecuta. Es fundamental que los agentes minimicen el slippage para optimizar sus resultados comerciales.

Flujo de Órdenes y Agrupación de Volatilidad

El flujo de órdenes se refiere a la entrada neta de órdenes de compra y venta. Los investigadores han notado que los precios a menudo experimentan "agrupación de volatilidad", donde períodos de alta volatilidad son seguidos por más alta volatilidad, y lo mismo ocurre con la baja volatilidad. Entender este comportamiento es importante para desarrollar estrategias de trading eficaces.

Aprendizaje y Toma de Decisiones

El proceso de aprendizaje para los agentes de trading implica actualizar constantemente sus estrategias basándose en nueva información. Esto se puede ver de dos maneras:

  1. Aprendizaje Estático: Los agentes se basan en patrones consistentes en el mercado y ajustan sus estrategias según promedios.

  2. Aprendizaje Dinámico: Los agentes adaptan sus estrategias en tiempo real, respondiendo a cambios rápidos en el mercado.

El aprendizaje dinámico es particularmente importante en entornos de trading de alta frecuencia, donde las transacciones se ejecutan en fracciones de segundo.

Interacciones entre Agentes

A medida que los agentes interactúan entre sí, sus procesos de aprendizaje pueden volverse complejos. Cuando múltiples agentes aprendices operan en el mercado, la dinámica general puede cambiar drásticamente.

  1. Aprendizaje Cooperativo: Los agentes pueden trabajar juntos para lograr mejores resultados, compartiendo ideas y estrategias.

  2. Aprendizaje Competitivo: Los agentes pueden competir entre sí, llevando a una carrera por optimizar estrategias para un mejor rendimiento.

El tipo de interacción puede impactar significativamente el rendimiento general del mercado, influyendo en todo, desde precios hasta liquidez.

Desafíos en la Modelización del Mercado

Crear modelos precisos de la dinámica del mercado no es fácil. Hay varios obstáculos que enfrentan los investigadores:

  1. Limitaciones Computacionales: Ejecutar simulaciones complejas requiere un poder computacional y tiempo significativos.

  2. Entornos Dinámicos: Los mercados no son estáticos. Evolucionan constantemente basándose en una amplia gama de factores, lo que hace complicado crear un modelo estable.

  3. Disponibilidad de Datos: Acceder a datos confiables para entrenar y probar modelos puede ser difícil, especialmente para mercados emergentes.

Calibración y Validación

Los investigadores a menudo necesitan calibrar sus modelos, asegurándose de que reflejen la dinámica real del mercado lo más cerca posible. Esto implica ajustar parámetros del modelo basándose en datos históricos y validar el modelo a través de pruebas extensivas.

Hallazgos de Mercados Simulados

A través del uso de modelos basados en agentes (ABMs), los investigadores han descubierto varios hallazgos significativos relacionados con la dinámica del mercado:

  1. Impacto de los Agentes Aprendices: La inclusión de agentes aprendices tiende a cambiar los patrones producidos por el modelo, acercándolos a los datos empíricos observados.

  2. Estrategia de División de Órdenes: Los agentes aprendices que utilizan estrategias de división de órdenes-donde se descomponen órdenes grandes en órdenes más pequeñas-pueden lograr menores impactos en el precio y mejorar la eficiencia del mercado.

  3. Complejidad del Mercado: A pesar de los beneficios de incluir agentes aprendices, simular la complejidad total observada en los mercados reales sigue siendo un desafío. Los modelos pueden capturar muchas características esenciales, pero aún así no logran replicar cada detalle.

Direcciones Futuras de la Investigación

Dados los conocimientos obtenidos de los modelos actuales, los investigadores sugieren varias vías para una mayor exploración:

  1. Interacciones Multi-Mercado: Estudiar cómo los agentes operan en múltiples mercados podría proporcionar mejores conocimientos sobre su comportamiento en general y la complejidad de los sistemas de trading.

  2. Optimización de Portafolios: Investigar cómo los agentes manejan portafolios puede introducir nuevas dimensiones a la comprensión de la dinámica del mercado.

  3. Inclusión de Nuevos Tipos de Agentes: Explorar varios tipos de agentes, incluyendo aquellos enfocados en factores ambientales o sociales, puede proporcionar nuevas perspectivas sobre los procesos de toma de decisiones.

  4. Técnicas de Aprendizaje Mejoradas: Desarrollar algoritmos de aprendizaje más avanzados puede ayudar a los agentes a adaptarse mejor a las condiciones cambiantes del mercado.

Conclusión

Las interacciones de varios tipos de agentes en los mercados financieros crean un entorno dinámico y complejo. Entender cómo se comportan estos agentes, particularmente aquellos que aprenden y se adaptan, es crucial para desarrollar estrategias de trading efectivas. A pesar de los desafíos enfrentados en la modelización de la dinámica del mercado, se han obtenido conocimientos significativos. La investigación en curso seguirá mejorando nuestra comprensión de estas interacciones, contribuyendo en última instancia a prácticas de trading más efectivas y comportamientos del mercado.

Fuente original

Título: Many learning agents interacting with an agent-based market model

Resumen: We consider the dynamics and the interactions of multiple reinforcement learning optimal execution trading agents interacting with a reactive Agent-Based Model (ABM) of a financial market in event time. The model represents a market ecology with 3-trophic levels represented by: optimal execution learning agents, minimally intelligent liquidity takers, and fast electronic liquidity providers. The optimal execution agent classes include buying and selling agents that can either use a combination of limit orders and market orders, or only trade using market orders. The reward function explicitly balances trade execution slippage against the penalty of not executing the order timeously. This work demonstrates how multiple competing learning agents impact a minimally intelligent market simulation as functions of the number of agents, the size of agents' initial orders, and the state spaces used for learning. We use phase space plots to examine the dynamics of the ABM, when various specifications of learning agents are included. Further, we examine whether the inclusion of optimal execution agents that can learn is able to produce dynamics with the same complexity as empirical data. We find that the inclusion of optimal execution agents changes the stylised facts produced by ABM to conform more with empirical data, and are a necessary inclusion for ABMs investigating market micro-structure. However, including execution agents to chartist-fundamentalist-noise ABMs is insufficient to recover the complexity observed in empirical data.

Autores: Matthew Dicks, Andrew Paskaramoorthy, Tim Gebbie

Última actualización: 2024-08-14 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2303.07393

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2303.07393

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

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