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取引の高速化とHFTのAI化がもたらす証券市場の質的変化の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K01692
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分07060:金融およびファイナンス関連
研究機関大阪市立大学

研究代表者

中島 義裕  大阪市立大学, 大学院経済学研究科, 教授 (40336798)

研究分担者 森 直樹  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90295717)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード人工市場 / HFT / U-Mart / 人工知能 / 組成 / 逆問題 / AI / 株価
研究成果の概要

証券市場の高速化とアルゴリズム取引の急増及びAI技術の進展が証券市場にもたらす影響を評価するために下記を行った。(1)人工市場を用いたシミュレーション研究により、取引エージェントの組成と、その相互作用がもたらす複雑さに焦点を当てた研究を行い、個々の取引アルゴリズムが伝統的な手法であっても、組み合わせにより生じる複雑さが大きなものであることを示した。(2)深層学習を用いた取引エージェントを開発し、電力市場において高いなパフォーマンスを得られることを示した。(3)上記の研究を行うため、人工市場シミュレータU-Martシステムを改良して用いた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、証券市場の高速化とアルゴリズム取引の急増及びAI技術の進展が証券市場にもたらす影響を調べるための方法として、エージェント・ベース・シミュレーションの1形態である人工市場研究が有効である事を示すことができた。実際、単純な取引アルゴリズムが複数組み合わされることで生じる複雑さは、複雑系研究で分類された範疇を超えるものであり、暴落や暴騰の予測可能性などを議論する際には、こうした実験的方法が必要となる。また、また、ディープラーニングを始めとした複雑な内部規則を持つアルゴリズム取引の有効性を評価するためには、様々な環境における行動と結果を吟味する必要がある。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 4件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 7件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Simulation of foraging behavior using a decision-making agent with Bayesian and inverse Bayesian inference: Temporal correlations and power laws in displacement patterns2022

    • 著者名/発表者名
      Shinohara Shuji、Okamoto Hiroshi、Manome Nobuhito、Gunji Pegio-Yukio、Nakajima Yoshihiro、Moriyama Toru、Chung Ung-il
    • 雑誌名

      Chaos, Solitons & Fractals

      巻: 157 ページ: 111976-111976

    • DOI

      10.1016/j.chaos.2022.111976

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Power Laws Derived from a Bayesian Decision-Making Model in Non-Stationary Environments2021

    • 著者名/発表者名
      Shinohara Shuji、Manome Nobuhito、Nakajima Yoshihiro、Gunji Yukio Pegio、Moriyama Toru、Okamoto Hiroshi、Mitsuyoshi Shunji、Chung Ung-il
    • 雑誌名

      Symmetry

      巻: 13 号: 4 ページ: 718-718

    • DOI

      10.3390/sym13040718

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Minimum Heterogeneous Agent Configuration to Realize the Future Price Time Series Similar to Any Given Spot Price Time Series in the AI Market Experiment2020

    • 著者名/発表者名
      Aruka Yuji、Nakajima Yoshihiro、Mori Naoki
    • 雑誌名

      Advances in Intelligent Systems and Computing

      巻: 1009 ページ: 85-92

    • DOI

      10.1007/978-3-030-38227-8_11

    • ISBN
      9783030382261, 9783030382278
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Extended Bayesian inference incorporating symmetry bias2020

    • 著者名/発表者名
      Shinohara Shuji、Manome Nobuhito、Suzuki Kouta、Chung Ung-il、Takahashi Tatsuji、Gunji Pegio-Yukio、Nakajima Yoshihiro、Mitsuyoshi Shunji
    • 雑誌名

      Biosystems

      巻: 190 ページ: 104104-104104

    • DOI

      10.1016/j.biosystems.2020.104104

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A new method of Bayesian causal inference in non-stationary environments2020

    • 著者名/発表者名
      Shinohara Shuji、Manome Nobuhito、Suzuki Kouta、Chung Ung-il、Takahashi Tatsuji、Okamoto Hiroshi、Gunji Yukio Pegio、Nakajima Yoshihiro、Mitsuyoshi Shunji
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 15 号: 5 ページ: e0233559-e0233559

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0233559

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] An examination of market mechanism with redundancies motivated by Turing’s rule selection2018

    • 著者名/発表者名
      Aruka Yuji、Nakajima Yoshihiro、Mori Naoki
    • 雑誌名

      Evolutionary and Institutional Economics Review

      巻: 2018 November 号: 1 ページ: 1-24

    • DOI

      10.1007/s40844-018-0115-8

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Applying the argument on Frame Problem to Caltivate Creativity - International Education as Universal Higher Education-2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Nakajima
    • 学会等名
      ‘Impact of Artificial Intelligence (AI) on Business and its future in the NEW NORMAL’, TMV International Conference
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The minimum heterogeneous agent configuration to realize the future price time series in the AI market experiment and its visible graphs2022

    • 著者名/発表者名
      Yuji Aruka, Yoshihiro Nakajima, Naoki Mori, Shuji Shinohara
    • 学会等名
      第26回進化経済学会京都大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 目的関数空間の構造に基づく分析エネルギープラント運用計画問題の最適化2022

    • 著者名/発表者名
      尾關 拓巳, 森 直樹
    • 学会等名
      電気学会 分野横断型新システム創成研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] The minimum heterogeneous agent configuration to realize the future price time series in the AI market experiment: an updated version2021

    • 著者名/発表者名
      Yuji Aruka, Yoshihiro Nakajima, Naoki Mori, Shuji Shinohara
    • 学会等名
      The Second Conference on Zero/Minimal Intelligence Agents, Yale School of Management
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The minimum heterogeneous agent configuration to realize the future price time series in the AI market experiment2021

    • 著者名/発表者名
      Yuji Aruka, Yoshihiro Nakajima, Naoki Mori, Shuji Shinohara
    • 学会等名
      WEHIA2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Minimum Heterogeneous Agent Configuration to Realize the Future Price Time Series Similar to Any Given Spot Price Time Series in the AI Market Experiment2020

    • 著者名/発表者名
      Yuji Aruka, Yoshihiro Nakajima, Naoki Mori
    • 学会等名
      The First Conference on Zero/Minimal Intelligence Agents
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 異質的エージェントの最小構成による価格時系列の再現とインタラクティブセルラーオートマン2020

    • 著者名/発表者名
      有賀裕二、中島義裕、森直樹
    • 学会等名
      第25回進化経済学会 静岡大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] U-Mart システムに基づく電力取引シミュレータにおける実市場再現手法の提案2019

    • 著者名/発表者名
      青野義樹, 小川恭子, 森 直樹, 岡田 真
    • 学会等名
      電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 進化型機械学習に基づく問題解決手法の提案2019

    • 著者名/発表者名
      小川 恭子, 森 直樹
    • 学会等名
      電気学会 電子・情報・システム部門情報システム技術委員会第78回情報システム研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 深層強化学習を用いたデイトレード戦略獲得手法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      森 大典,森 直樹,松本 啓之亮,渡邊 順一朗
    • 学会等名
      平成30年 電気学会 電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] U-Martシステムを基盤としたエネルギー取引シミュレータの提案2018

    • 著者名/発表者名
      中野 洋志,大嶺 貴晃,森 直樹,松本 啓之亮,平野 秀明,北村 聖一,森 一之
    • 学会等名
      平成30年 電気学会 電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 深層強化学習 Rainbow を用いたデイトレード戦略獲得手法の獲得2018

    • 著者名/発表者名
      森 大典,森 直樹
    • 学会等名
      電気学会 システム産業計測制御合同研究会「確率的最適化の動向と産業応用ベンチマーク問題」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Systemic Risk in Order Driven Market2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Nakajima, Isao Ono, Naoki Mori
    • 学会等名
      International Workshop on Artificial Market 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] U-Mart Toolkit: A General-Purpose Artificial Market Development Toolkit Library2018

    • 著者名/発表者名
      Isao Ono, Naoki Mori and Yoshihiro Nakajima
    • 学会等名
      International Workshop on Artificial Market 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Difference Between Demand and Order based Models in Artificial Stock Market2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Nakajima, Isao Ono, Naoki Mori, Hiroshi Sato, Yuji Aruka
    • 学会等名
      The 56th PES Annual Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 価値創造と分散型市場設計 第三章 分担執筆2020

    • 著者名/発表者名
      有賀 裕二
    • 総ページ数
      514
    • 出版者
      中央大学出版部
    • ISBN
      9784805732410
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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