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2022-05-11
英文标题:
《Low-traffic limit and first-passage times for a simple model of the
  continuous double auction》
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作者:
Enrico Scalas, Fabio Rapallo, Tijana Radivojevi\\\'c
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最新提交年份:
2016
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英文摘要:
  We consider a simplified model of the continuous double auction where prices are integers varying from $1$ to $N$ with limit orders and market orders, but quantity per order limited to a single share. For this model, the order process is equivalent to two $M/M/1$ queues. We study the behaviour of the auction in the low-traffic limit where limit orders are immediately transformed into market orders. In this limit, the distribution of prices can be computed exactly and gives a reasonable approximation of the price distribution when the ratio between the rate of order arrivals and the rate of order executions is below $1/2$. This is further confirmed by the analysis of the first passage time in $1$ or $N$.
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中文摘要:
我们考虑一个简化的连续双重拍卖模型,其中价格为整数,从1美元到N美元不等,有限价订单和市场订单,但每份订单的数量仅限于一股。对于该模型,订单流程相当于两个$M/M/1$队列。我们研究了低流量限制下的拍卖行为,在这种情况下,限价指令会立即转化为市场指令。在这个极限下,当订单到达率和订单执行率之间的比率低于1/2美元时,可以准确计算价格分布,并给出价格分布的合理近似值。这一点通过对1美元或N美元首次通过时间的分析得到进一步证实。
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分类信息:

一级分类:Mathematics        数学
二级分类:Probability        概率
分类描述:Theory and applications of probability and stochastic processes: e.g. central limit theorems, large deviations, stochastic differential equations, models from statistical mechanics, queuing theory
概率论与随机过程的理论与应用:例如中心极限定理,大偏差,随机微分方程,统计力学模型,排队论
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一级分类:Quantitative Finance        数量金融学
二级分类:Trading and Market Microstructure        交易与市场微观结构
分类描述:Market microstructure, liquidity, exchange and auction design, automated trading, agent-based modeling and market-making
市场微观结构,流动性,交易和拍卖设计,自动化交易,基于代理的建模和做市
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2022-5-11 04:16:47
连续双拍卖Enrico SCALAS、FABIO RAPALLO和TIJANA RADIVOJEVI’CAbstract的简单模型的低流量限制和首次通过时间。我们考虑了一个连续双重拍卖的简化模型,其中价格是从1到N的整数,有限价订单和市场订单,但每份订单的数量仅限于一股。对于这个模型,theorder过程等价于两个M/M/1队列。我们研究了低交易限额下的生产行为,其中限额订单立即转换为市场订单。在这个极限下,当订单到达率和订单执行率之间的比率低于1/2时,可以精确计算价格分布,并给出价格分布的合理近似值。通过对1个orN的首次通过时间的分析进一步证实了这一点。1.导言世界上大多数受监管的市场都实施了一种交易机制,称为连续双拍卖,以匹配供求关系。这种机制有两个方面。在供应端有销售订单,在需求端有购买订单。因此,这场拍卖被称为“双重拍卖”。此外,它发生在不连续的时间。因此,它被称为连续。近年来,这种拍卖的理论受到了越来越多的关注。特别是,已经证明,双重拍卖的适当模型可以映射到多类队列中[1],因此可以使用已建立的技术研究其遍历特性和限制变量分布[2]。在本文中,我们考虑了一个简化模型(见[3]和其中的参考文献),其中价格取N个从1到N的整数值。只考虑两种类型的订单:限价订单和市场订单。
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2022-5-11 04:16:50
反过来,限价指令可以是以不低于给定金额的价格出售一股股票的指令(asks),也可以是以不高于给定金额的价格购买一股股票的指令(bids)。换句话说,每个限价订单的数量始终为1。在所有的报价中,最好的报价是最小的报价,而最好的报价是最大的报价。最好的出价总是严格小于最好的出价。市场秩序也有两个方面:要么接受可用的最低价,要么接受可用的最低价。为了简单起见,根据泊松过程,分别以λa和λb的速率限制询问订单和限制出价订单。在下面的例子中,2个ENRICO SCALAS、FABIO RAPALLO和TIJANA RADIVOJEVI’Cwe假设对称,即λa=λb=λ。要购买的市场订单和要出售的市场订单分别按照参数ubandua的指数分布的持续时间到达。同样,假设对称,即ua=ub=u。在pb+1到pb+n的区间内,限价询价订单遵循均匀分布,其中pb是当前的最佳报价,n≥ 1是模型的一个参数。类似地,限价订单是从区间pa统一得出的- n托帕- 1.目前最好的问题是PAI在哪里。拍卖的可访问状态受条件pb<pa的限制。当PAI介于1和n之间时(pbbetweenN- n+1和n),投标(分别为ask)间隔受到相应限制。例如,如果pa=1,则不可能进行投标。参数n起到了价格上涨的削减作用。最后,如果拍卖中没有订单,那么下一个出价b将在间隔p中统一选择- N≤ B≤ 下一个问题a是从p统一得出的≤ A.≤ p+n,其中p是最后一笔交易的价格。指定初始价格(公开拍卖价格)足以启动拍卖。
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2022-5-11 04:16:53
在这一阶段,简短的评论是必要的:事实证明,订单到达时间在实际市场中不是指数分布的(见[4]和其中的参考文献)。这意味着,上述关于M/M/1过程的描述应该用关于G/G/1过程的半马尔可夫描述代替。然而,在本文中,为了简单起见,我们将把分析局限于马尔可夫酶。上述模型基本上与[5]和[6]中的模型相同。这是一个基于智能体的模型[7]。如[3]中所述,此版本的模型不使用[0]上的均匀分布,∞) 如[5]所述,并不仅限于限价订单仅以[6]所述的最佳买入/卖出价格到达的情况。[8]中对该版本进行了初步讨论。在【9】中对该模型进行了广泛研究,在这种情况下,价格变动等于一尺。这些作者还研究了重传递极限[10],其中函数极限定理可用于差分近似[11,12]。在[3]中,重点是模型的遍历特性。基于订单过程相当于两个独立的M/M/1队列的事实,结果表明,根据ρ=λ/u的值,存在三种状态。对于0<ρ<1,价格在整个价格范围内自由波动,达到统计均衡(遍历状态)。对于ρ≥ 1.拍卖是在一种非遍历机制中进行的,这种机制使价格稳定。由于参数n的存在,存在额外的跃迁。如果1≤ ρ<n,价格仍然可以在有限的范围内波动,而ρ≥ n、 价格最终会在两种价值观之间波动。如果只考虑n=1的情况,这个制度就不可能成立。在下文中,我们通过考虑所谓的低转换极限来进一步刻画遍历区域,其中ρ 1.
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2022-5-11 04:16:57
这是一个极限,分析结果表明,双拍卖模型3的流量较低,价格动态如下所述。此外,我们研究了以1或N为单位的拍卖的首次消息时间。结果表明,该分析为ρ<1/2.2时的拍卖行为提供了有用的近似值。低流量限制中的低流量限制(ρ 1) ,当限价订单到达时,它们会立即转换为市场订单。这本书几乎总是空的。在这个极限下,可以显式地写出价格过程的转移概率,并研究n和n的任何值的价格马尔可夫链。为了了解如何进行,让我们假设初始价格为p。然后,投标的条件概率由(1)p(B=B | p=p)给出=如果b<p,则为0- n或b>ppif 1≤ B≤ P≤ nn+1if 1≤ P- N≤ B≤ p、 此投标立即被接受,并成为下一个价格。对于以初始价格为条件的需求,可以编写一组类似的方程式。(2) P(A=A | P=P)=如果a<p或a>p+nN,则为0-p+1如果N- n+1≤ P≤ A.≤ Nn+1if p≤ A.≤ p+n≤ N.这两个方程都是模型定义的直接结果。为了充分描述价格马尔可夫链,需要初始价格的分布。例如,如果统一选择初始价格,初始价格的概率为1/N;如果链从给定的价格开始,这个价格的概率为1,所有其他价格的概率为0,依此类推。在非对称拍卖中,λa=λb=λ且ua=ub=u,abid到达的概率为1/2,等于ask到达的概率。
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2022-5-11 04:17:00
因此,在低汇率制度下,价格的转移概率由(3)Pp,p=p(p=p | p=p)=p(A=p | p=p)+p(B=p | p=p)给出。现在我们假设极限ρ 1是通过保持到达率λ固定和 λ. 然后,如果N(t)表示截至时间t的交易数量,我们得到N(t)是参数为2λ的泊松分布,假设拍卖有两个边(出价以速率λ到达,或者询问以速率λ到达)。实际上,N(t)是两个泊松过程的叠加,参数为4 ENRICO SCALAS、FABIO RAPALLO和TIJANA RADIVOJEVI\'Cλ。换句话说,价格过程可以看作是一个嵌入的马尔可夫链,其特征是转移概率(3)服从泊松过程n(t)。一旦说出这句话,就可以安全地关注嵌入链并研究其特性。我们特别感兴趣的是概率的收敛性。首先,我们注意到,在任何交易之后,双重拍卖的情况与最初的情况完全相同,只是价格概率随时间而变化。换句话说,上面定义的马尔可夫链是齐次的。通过对转移概率的研究,可以进一步推断马尔可夫链是不可约的。事实上,任何其他价格都有可能达到任何价格。此外,考虑到马尔可夫传递矩阵的对角项都是正的,这意味着价格在每一步都不改变的概率是有限的,我们可以得出结论,马尔可夫链是非周期的。由于不可约且非周期,我们的链有一个唯一的不变分布,这是一个平衡分布。为了说明上述发现,让我们考虑一个具体的例子,其中n=10,n=2。
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