混沌分析法探讨汇率决定论论文

编者按：本文主要从前言；前提假设；汇率混沌的解释；结论四个方面进行论述。其中，主要包括：通过对现存汇率决定模型的修改和调整、利用混沌的研究方法对国际主要汇率进行实证检验、异质性交易者假设、分形市场假说、价格粘性、汇率运动的整体描述、非线性的诱因：混沌是非线性的相互作用所致；现将外汇市场视作一个耗散结构；信息的收集和处理是非均匀；不同类型交易者的反应周期显然是不一致；并不需要以特别事件或“冲击”为起点、走向混沌的路径：信息是价格波动的一种诱因；非银行交易者仅仅依赖短期或者长期的基础因素分析；外汇交易发生在银行间市场；银行间市场上的供给与需求并不相等；投资期限的长度依赖于各自交易者的动机和时间期限等，具体材料请详见。

一、前言

布雷顿森林体系解体之后，世界各国的汇率出现了巨大的波动。对此，主流的汇率决定理论难以给出有力的解释和较为准确的预测，因而备受质疑。Meese＆Rogoff(1983)的研究得出惊人结果：资本市场汇率决定模型的预测力并不明显胜过随机游走模型。

20世纪90年代，汇率理论探索和研究重心转向微观结构，并且陆续产生了具有微观基础的汇率宏观经济分析方法、汇率决定的微观结构分析、汇率决定的混沌分析方法。其中，汇率决定的混沌分析方法备受学术界关注。目前，经济学领域应用混沌理论进行汇率问题研究的主要成就集中在以下两个方面：

1．通过对现存汇率决定模型的修改和调整，用解析的方法证明汇率中混沌存在的可能性；

2．利用混沌的研究方法对国际主要汇率进行实证检验，来验证混沌在汇率中的存在性。

但是，这些研究没有对汇率的混沌现象给出系统的理论性解释和支撑。因此，本文尝试对汇率混沌现象做一些理论性的解释研究。

二、前提假设

本文选择以下三个假设作为研究的基础：

1．异质性交易者假设

DeGrauwe等人认为市场交易者是异质性的，可以分为两类：基础分析者和图表分析者。前者主要是根据经济、政治或者其他基本面因素的发展变化，确定汇率未来的一个基本走势，然后，决定自己的投资行为；后者主要根据汇率历史的市场价格和波动趋势的图表变化作为重复的模式，来决定自己的投资行为，也称之为技术分析者或者噪声交易者。

2．分形市场假说

该假说由EdgarE．Peters(1994)提出，主要论点如下：

1)市场是稳定的，因为市场上存在着各种不同投资期限的交易者。足够的流动性可以保证稳定市场中的相关交易持续进行；

2)对基础分析者和图表分析者而言，“新闻”或者说信息集合影响更多地表现为短期，而对长期影响不太大。随着交易者投资期限的延长或者扩展，更长期的基本面分析显得更加重要。因此，价格的变化可能只反映了同一信息对相应投资期限的影响。

3)如果“新闻”的出现使得基础分析者开始怀疑原有的汇率基础值（该值源于对宏观基本因素的分析）的有效性时，长期投资者或者退出市场操作或者改用基于短期信息图表分析进行交易。当所有投资期限都缩短或者趋同于同一水平时，市场就会产生巨大的波动。因为没有中长期投资者为短期投资者提供足够的流动性来稳定市场。

4)价格是短期技术交易与基于经济基础因素分析的长期交易共同作用的结果。因此，短期价格变化的波动性更大，或者说包含了更多的“噪声”。而市场潜在的、长期的趋势反映了因为经济环境变化而变化的预期收益。

该假说认为，针对不同投资期限的交易者，信息的重要程度是不一样的。正因为如此，信息的处理、传播也不是均匀扩散的。在任一时点，价格并没有反映所有已获得的信息，而只是反映了与投资期限相对应的信息的重要性。

3．价格粘性

三、汇率混沌的解释

1．汇率运动的整体描述

所谓混沌，严格地说是决定论混沌(DeterministicChaos)，混沌是决定论系统所表现的随机行为的总称，它的根源在于非线性的相互作用。混沌的重要特性表现为：内随机性、分形维、普适性。

作为影响一国经济对内、对外平衡的重要宏观变量，汇率与其他许多宏观经济变量，如：国民收入、通货膨胀率、利率等有着紧密的联系。M．A．Torkamani等人(2007),雷强、李争争(2009)的研究表明：至少需要9--11个经济变量来描绘汇率时间序列。令：

S=F(Y，e，i，XX，M．……)

汇率运动轨迹完全由这个隐函数所决定，它是一个高维系统，至少具有9个自由度。实证研究表明，该隐函数是非线性的。正是非线性，导致了汇率运动对初始条件和特定参数的取值敏感，从而导致混沌现象的产生。即，初始值的微小差异，导致输出结果的绝大差异，难以确定。在经济活动中，就表现为汇率的巨大波动。

外汇市场是一个耗散结构。它在外界环境不断地进行物质、能量和信息交换的同时，不断进行“新陈代谢”，从而实现自我的稳定和发展。如果没有持续的“新闻”刺激，整个市场将停滞不前。只有当“新闻”所内含的信息不断被更多的市场交易者获取，然后，通过其自主的买卖活动，将信息转化成不同的价格信号，市场才继续活跃着。当然，因为交易者的异质性，信息的获取、技术处理和传播是非均衡的，从而导致了交易者投资期限的长度和力度的差异化。这也为汇率的非线性提供了一个很好的解释。

汇率时间序列表现出看似随机的行为。这是由汇率决定函数中的非线性所致。但是这些随机性依赖于初始条件和参数的特定取值，因而，是局部性的。汇率时间序列整体表现为一种稳定，其稳定的机理在于混沌吸引子的存在。混沌吸引子是相空间的一个子集，所有的邻近的起始点的轨迹最后都会收敛到这里，而且，轨迹进入该区域之后，又将会指数级地分离。所以，混沌吸引子是一个区间，只要时间足够长，该区间最后被所有的轨道所填满。

对于某些特定的参数值，稳定运动和随机性区域共存。对于参数的扰动，在一定范围内，系统可以自动适应（吸收扰动），然后经过一段时间，系统回复先前的运动轨迹。但是，如果参数的扰动过大，超过临界值，那么就有可能从局部性混沌过渡到全局混沌，从而使得整个系统变得不可控制。

2．非线性的诱因：信息的非均匀性

在决定性系统中的混沌是一种看似随机的过程，而混沌是非线性的相互作用所致。DeGrauwe＆Vansanten(1990)对Dornbusch模型引入了不同期限的非线性。短期的，由具有外推式预期(ExtrapolativeExpectation)私人财产拥有者构成，因为他们需要在在本国资产和外国资产之间来回切换借以获利，长期的，则由国际收支组成，具有“J曲线效应”。如图1所示。选取特定的参数值可以发现：系统将出现相当的不稳定性现象。

但是，这些不稳定，只是一个“鞅”调整过程，而不是混沌。原因是，这个系统需要一个来自于系统外部的初始的扰动，如货币政策或者外生的冲击，才可能开始波动。然后，系统从一个稳定的状态移动到另一个稳定的状态。对整个系统而言，即没有任何的耗散，也没有任何物质的逐渐消失，也没有出现“被吸引”到先前的轨迹上，让外部冲击在一段时间之后被系统吸收或遗忘。

如前所述，现将外汇市场视作一个耗散结构。外汇市场的存在依赖于“新闻”。没有持续的信息交换，所有的贸易活动将逐渐停止。市场交易者收集信息，然后对其做出反应，并将其转化为一种价格信号。这对系统内外的其他人将是一个有价值的“新闻”，通过他们的反应，对交易产生了新的刺激，如此反复。

信息的收集和处理是非均匀的。Allen＆Taylor(1990)的研究表明，存在不同的交易群体，他们对信息的获取、对信息源头的辨识、对信息的处理技术也有着巨大差异。典型的技术分析可以区分为：基础分析和图表分析。

对交易者而言，可能会依据自身的偏好同时、交替地使用这两种方式。这些偏好是由交易者自身特质所决定的，如交易者的灵活性、投资期限、流动性和预算约束等。例使，直接参与市场的商业银行有条件使用复杂的分析工具和贸易策略，从微小的汇率差中日复一日，甚至是以小时、分钟为周期地获利，所以他们更愿意采用技术或图表分析。另一方面，非银行交易者面临很强的流动性和预算约束，并且只有较少的工具可以用于套利或者投机。那么，他们更依赖于基础分析和常规的观察。

即使是采用相同技术分析的交易者，也会具有不同的投资期限取向，因为，他们重点关注的经济因素也有着很大的区别。自然地，可以将交易者分为四类：基础一长期、基础一短期、图表一长期、图表一短期。每一类交易者关注的因素如表1所示。

当一个“新闻”来到时，不同类型交易者的反应周期显然是不一致、不同步的。根据不同的交易决策，同一信息产生了不同的价格信号。四组不同的决策通过作用于价格，如果决策相互促进和增强的，将可能导致价格波动的加剧；如果决策是相互抵消和抑制的，价格的波动显然也会受到抑制。因此，依赖于他们相互作用的方式，就可能出现混沌，从而使得汇率变得难以解释和预测。

需要强调的是，有别于“鞅”过程，在混沌出现的过程中，一般情况下，并不需要以特别事件或“冲击”为起点。即使是一个非常平凡的“新闻”的观测和处理以及持续的小的价格信号，在未来也可能导致汇率的巨大波动。这就是内随机属性。

3．走向混沌的路径

信息是价格波动的一种诱因。决定汇率的最终因素还是市场的需求和供给及交易决策。因此，通过对信息与资源配置之间的联系的分析，可对汇率混沌的本质进行更为深刻的认识。

汇率运动与国际贸易、资产组合投资、单纯远期交易、现货套利以及官方的外汇储备有着紧密的联系。在外汇市场上，有三类主要的交易者：非银行、商业银行和央行。菲银行和商业银行的交易决策主要是基于风险／收益的考虑。通常，外贸、资产组合投资、央行外汇干预，面临着相当的流动性和预算约束。而单纯的远期交易和现货套利，基本上没有什么约束，除了交易者必须承担相应的损失。

在外贸中或资产组合投资中，非银行交易者仅仅依赖短期或者长期的基础因素分析。这样的分析一般是免费的或者低成本的。相反，对单纯远期交易，假定交易者具有长期的观点，更愿意为额外的信息付出努力，基于长期的技术分析。套利在银行间市场上是一个高风险的工具，完全基于一种短期图表分析。最后，央行的干预被认为是波动管理或是对汇率偏离一个给定目标的反应函数。

外汇交易发生在银行间市场。每一个非银行交易者需要买卖现汇时，银行充当了非银行交易者的中介。但是，银行对非银行的响应只是他们业务的很小一部分。他们使用自己账户的大部分交易是源于套利。另外，由于掉期交易的存在，一方面，这增加了交易者的灵活性。另一方面，该交易的份额与国际商品和资本市场的发展无关，因此，现货套利与单纯远期交易只能依赖于图表分析，这使技术分析权重额外增加。

银行间市场上的供给与需求并不相等。主要原因是：汇率的变化，或者央行的干预。在清洁浮动汇率中，无需干预的角色。而在完全固定汇率中，央行需要永久地充当私人银行的交易对手。在当前世界范围内有管理的浮动系统中，央行干预只是间或发生。

信息的流动或者资源配置导致了不同长度和力度的投资期限，决定了系统的自由度和长期行为。因此，投资期限的长度依赖于各自交易者的动机和时间期限：基于短期的基础分析者或图表分析者的决策不同于那些长期的技术。投资期限的力度决定于交易者的市场访问和灵活性，以及他们在全部贸易中的份额。对市场直接访问的套利和近乎无限制的灵活性起到了很大的作用。他们能在市场条件下引起很强烈的影响。另一方面，进出口商或者面临高成本、高预算或者流动性约束的私人资金只能说明很小的市场份额。虽然如此，如果其他人没有发现足够的激励而做出反应，仅仅保持原有状态，那么他们的影响可能是决定性的。总之，投资周期中的每一个变化都可能促使汇率走向混沌，或者从混沌状态返回到稳定。

四、结论

汇率是一个复杂的决定性的系统，具有明显的非线性特征。在实际经济活动中，异质性交易者对普通信息的非均匀处理诱发了非线性的，针对特定的参数取值可能导致的混沌的发生。外汇市场需求和供给以及交易者的投资行为则为混沌的最终实现提供了可能的路径。

在实际的经济运行过程中，针对汇率的混沌属性，央行可以有选择性地采用不同混沌控制的方式，如：延迟反馈控制(DelayedFeedbackControl:DFC)方法、OGY控制方法、定常反馈(ConstantFeedback:CF)方法对外汇市场进行干预，从而实现既定的干预目标，或者是熨平汇率的波动，减少汇率的扭曲度，或者控制汇率的水平，短期实现经济增长。