量化交易中文教材

第 26 章 市场内与市场间的竞争：合并、分割与分层

对应 Harris《Trading and Exchanges》第 26 章 Competition Within and Among Markets。本章是理解今天碎片化市场的理论框架：美国股票在十几家交易所和几十个另类交易系统之间分散交易，欧洲在 MiFID 之后同样多场所并存，而 A 股集中在交易所。为什么流动性会聚到一处？为什么又总会分散出去？分散之后靠什么重新粘合成一个市场？哪些东西是自由竞争给不了的？

学习目标

读完本章，你应当能够：

  1. 说清两种竞争的冲突：交易者之间争取最佳价格的竞争要求市场合并，市场中心之间争取提供低成本服务的竞争意味着市场分割。
  2. 解释订单流外部性（order flow externality）如何让市场自然合并、让在位者拥有巨大优势，以及新市场突破它的两条路径。
  3. 列出交易者在规模、信息、耐心、接入、信用五个维度的差异，并说明每种差异让谁偏好什么样的市场结构。
  4. 说出分割市场凝聚为分层市场（segmented market）的两个充分条件和三种机制，以及多样性成本的下界。
  5. 解释市场中心竞争中的三类外部性，特别是为什么次级优先规则无法跨市场执行、tick 会“逐底竞争”。
  6. 把这些结论用于智能订单路由、跨市场套利和回测中的流动性假设。

读前导读

这一章在解决什么问题。 同一只股票为什么会在十几个地方交易？既然分散了，为什么价格基本还是一致的？这章给出一个“拉力 + 推力 + 粘合剂”的框架。拉力是订单流外部性：流动性越好的市场越吸引订单，像滚雪球；推力是交易者异质性：大单、知情者、急切者、信用好的人各有所好，一个市场满足不了所有人；粘合剂是信息共享、自由路由和套利：只要各场所的报价公开、有人在场所间搬运流动性，分散的市场就像一个市场。你在 CFA 里学过“一价定律”和无套利定价，本章的套利者就是让一价定律跨场所成立的那批人。另外，本章大量使用“外部性”和“公共品”这两个经济学概念：一个人的行为影响他人却不被补偿或惩罚，于是市场自发供给的数量偏离社会最优。这和你在财务分析中考虑“负外部性带来的或有负债”是同一种思路。

需要先想起来的数学。

  • 正反馈与多重均衡：如果“市场越大，越多人来，市场就更大”，最终状态取决于起点，可能有两个稳定结局（全在 A 或全在 B），这叫多重均衡。银行挤兑就是例子：大家都不取钱是一个均衡，大家都去挤兑也是一个均衡。本章的赢家通吃就是这种结构。
  • 对数与边际递减：\(\log(1+L)\) 随 \(L\) 增大而增大，但增速越来越慢（导数 \(\frac{1}{1+L}\) 递减）。用它表示“流动性的效用”，意思是从 0 到 10 单位流动性的提升远比从 200 到 210 重要。见 第 00 册第 02 章 导数与泰勒展开 和 第 00 册第 04 章 级数与收敛（e 与指数对数）。
  • logit 选择模型：效用加上一类特殊噪声（Gumbel 分布）后取最大者，选中市场 \(j\) 的概率恰好是 \(P_j=\dfrac{e^{u_j}}{\sum_k e^{u_k}}\)，即 softmax。你可以把它理解为“效用高的选项被选中的概率高，但不是百分之百”。例：两个选项效用差 1，概率约为 73% 对 27%。
  • 指数加权：代码中每来一位交易者，旧流动性乘 0.995 衰减，这与 EWMA 波动率（RiskMetrics 的 \(\lambda=0.94\)）是同一种做法，越近的成交权重越大。

怎么读这一章。 核心必读：26.1 的核心矛盾、26.2.1–26.2.2（订单流外部性与新市场为什么难突破）、26.4（分层与凝聚机制）、26.5.2（次级优先规则无法跨市场执行、tick 逐底竞争）。26.3 的五维差异读一遍即可，它们是结论的“原因清单”。26.1.1 的技术背景、26.6 的合并历史可以快读。量化实战的模拟建议先看输出与解读，理解“门槛”和“互联”的作用，再去看代码。

26.1 两种竞争的冲突

先定义两个词：

  • 分割市场（fragmented market）：同一（或本质相同的）标的在不同市场中心交易。
  • 合并市场（consolidated market）：所有交易者在同一市场中心交易。多数期货市场是完全合并的，部分国家的股票市场也是。

近年交易所、经纪商、ECN 和交易商不断推出创新交易系统，以更低成本提供更好的服务。代价是分割：买卖双方分处不同地方，更难找到彼此，交易成本可能上升，抵消竞争的好处。

核心矛盾是：

交易者之间争取最佳价格的竞争在合并市场中效果最好；市场中心之间提供服务的竞争意味着分割。两种竞争互不相容。

作者用两句口号概括：“团结则存，分裂则亡”支持合并，“多元即力量”支持分割，口号本身解决不了问题。

26.1.1 技术背景

新通信技术让交易者无需身处交易大厅就能“即时在场”，实时行情和订单路由让全世界都能看到并抓住机会。新计算技术让市场能运行人工无法实现的复杂撮合：只向承诺成交的交易者展示订单；保证买卖金额相等的配对或篮子交易；要么全成要么全不成的组合订单；随市况指数化（挂钩）的限价；在不同工具之间自动替代的订单。斯德哥尔摩 OM 公司出售的 SAXESS 系统就支持组合单、关联单、止损单、大宗单等相互依赖的条件订单。

AOL 的市场在哪里？ 2002 年前后，AOL Time Warner 普通股同时在：NYSE（主上市地）；全部美国区域交易所；多数 ECN 和 ATS（Island、Instinet、REDIBook、Archipelago、Bloomberg Tradebook、BRUT、POSIT）；第三市场和 Nasdaq（最大交易商为 Madoff 和 Knight）；楼上大宗市场；部分外国交易所交易。其风险还通过期权、个股期货和投行定制的合成衍生品交易。这就是“分割”的样子。

奶酪车人群。超市的免费试吃会聚起一群人。交易者提交限价单、报价或接受报价，都是在“白送期权”；期权有价值，于是吸引人群，而被吸引来的人往往自己也送出期权。这就是市场合并最直观的原因。

26.1.2 简史

早期交易集中在区域交易所大厅，专业交易者只有在场内才能了解行情、抓住机会。许多品种在区域交易所之间分割，因为急切的交易者不愿把订单送去远方；他们为此付出高成本，用来补偿跨时间转移流动性的交易商和跨市场转移流动性的套利者，套利价差很宽，反映远距离获取信息的高成本。通信成本下降后，区域交易所合并为大型市场；在允许的地方，许多另类交易系统在其外围运作，为需求特殊的交易者服务，套利者保证各系统价格反映全局。

26.2 市场为什么合并

26.2.1 订单流外部性

先给结论：流动性吸引流动性。交易在流动的市场里最容易以好条件达成，交易者向最流动的市场聚集；每个新加入者又增加了那里的流动性，吸引更多人。这叫订单流外部性，它让市场无需监管干预就自然合并。

思想实验：假设所有交易者完全相同——交易动机、规模、耐心、信用、策略都一样。那么让一个人满意的市场会让所有人满意，没人愿意去别处；所有人都在一处，寻找最佳价格的成本最低。这个市场不必在某个物理地点，只要任何人都能向所有人展示订单并与任何订单成交即可。

金融直觉：订单流外部性和支付网络、信用卡受理网络是一回事。商户愿意接受 Visa，是因为持卡人多；持卡人愿意办 Visa，是因为受理的商户多。新的卡组织就算费率更低，也很难让双方同时迁移。交易所也是“双边平台”：挂单者需要吃单者来成交，吃单者需要挂单者提供深度。所以交易所的护城河主要不在技术，而在已经聚集的订单流。这也解释了为什么交易所的估值常带有很高的“网络溢价”。

26.2.2 创新市场为什么难以突破

若新市场成本更低或服务更多，相同的交易者本应全体迁移，市场继续保持合并。难点是很难让所有人同时迁移：订单流外部性给在位市场巨大优势，没人愿意做新市场的第一个交易者。新结构优势不够大或改道成本高，就吸引不到足够多的人，可能仅因夺不走订单流而失败；在位市场甚至可能在有更好结构存在时继续存活。

新市场的突破路径有两条：

  1. 与在位市场紧密整合，让交易者在新市场也能方便地取到在位市场的流动性；
  2. 极有效的营销，让很多人同时转换。

案例：Optimark 亏损 4.06 亿美元。Optimark 允许交易者用图形界面给订单画一个“偏好曲面”，表达对不同价格—数量组合的满意度，由 Cray 超级计算机按复杂规则撮合。1990 年代中期开发时机构交易者非常兴奋，但兴奋没有变成订单流；两年惨淡经营后于 2000 年 9 月关闭美国股票业务，截至 2001 年 9 月累计亏损 4.06 亿美元。作者给了两种解读：若认为其技术更优，说明订单流外部性极难克服，尤其对交易者难以理解的系统；若像作者那样认为其技术劣于现有交易所，则说明交易者热情支持有趣的开发，前提是不用自己出钱。

案例：ECN 为什么能与 Nasdaq 竞争却赢不了 NYSE。ECN 巧妙地利用与 Nasdaq 系统的连接绕过了订单流外部性：

  • 收到市价单：比较在本 ECN 簿内撮合与送 Nasdaq 哪个更优，执行更优者，保证不劣于 Nasdaq。
  • 收到限价单：若在 Nasdaq 或本系统可成交，按市价单处理；否则入簿，若等于或优于本簿最佳价，就更新它在 Nasdaq 上的报价。此后无论市价单到达 ECN 还是从 Nasdaq 路由过来，都能与之成交。限价单由此暴露给整个市场。

同一张限价单同时暴露在两个市场，有双重成交风险（double jeopardy），在任一市场执行、报价或回报慢时尤其严重。所以必须有一个市场优先于另一个。当时的路由系统保证 ECN 优先于 Nasdaq，但不优先于 NYSE：ECN 要用已路由到 NYSE 的限价单撮合市价单，得先撤销 NYSE 的单并收到确认，耗时远超市价单交易者愿意等的时间。这解释了 ECN 为什么从 Nasdaq 而不是 NYSE 手里夺走份额。

白话解释：双重成交风险的具体场景：你在 ECN 挂了 1,000 股 20.00 的买单，ECN 同时把它在 Nasdaq 上显示。此刻 ECN 内来了一张 1,000 股卖单，Nasdaq 上也有人点了你的报价。如果两边都成交，你就买了 2,000 股，比想要的多一倍。解决办法是规定“哪边说了算”：ECN 内的成交只在 Nasdaq 没先成交时才算数，而且 ECN 能即时撤掉在 Nasdaq 的显示。Nasdaq 的系统允许这种快速协调，NYSE 当年的流程（撤单要等专家确认）太慢，所以这条“借道”路线在 NYSE 走不通。

26.2.3 订单暴露与导流如何改变外部性

当一个市场完全展示订单和报价时，交易商可以按该市场同样的条件成交市价单，从而抵消它的订单流外部性——客户得到同样执行，不在乎在哪成交。若主要接收不知情订单，交易商甚至能提供更好的条件，拿走大量订单流（第 25 章）。市价单被拿走后，主市场对限价单交易者吸引力下降。

订单流外部性在交易者不确定市场中有哪些订单时最强：此时必须身在该市场才能利用其中的机会。这对大单交易者最重要，因为别人一般不愿展示大量。隐藏订单、场内经纪人手里未展示的订单，都在外部性最强处进一步强化它。所以强势市场不愿展示订单——展示只会让交易商“并排竞争”。

  • NYSE 外部性很强，因为大量流动性掌握在不完全披露订单的场内经纪人手中。交易商只在两类订单上能与它竞争：主要来自不知情者的小额市价单，以及超出场内可得流动性的超大订单。
  • Nasdaq 外部性弱，因为把订单送到 Nasdaq 的人并不比把订单导流给交易商或 ECN 的人更了解市况，所以交易商和 ECN 与它竞争非常成功。

场内的订单暴露。场内经纪人处理大额“不受约束”市价单（market-not-held orders）时，先找出可能感兴趣的人，再只按对方可能愿意交易的程度透露。他们并不总能管好暴露：可能看错人、说漏嘴，也可能为交换人情故意泄露。大交易者的自保办法是拆单，逐段交给经纪人，或分给不同经纪人。

26.2.4 公共政策含义

若交易者全都相同，政策作用很有限：让交易者自己选，他们自然会选合并的系统。监管强行合并有选错结构、扼杀创新的风险——监管者得决定：是否严格执行价格—时间优先（东京证交所是，喊价期货市场一般不是）；是否展示所有订单（多伦多 CATS 是，多数系统不是）；展示订单是否优先于先到的隐藏订单（GLOBEX、巴黎 CAC 是）。这些差异非常重要。

让交易者自己选时，竞争有助于发现最佳结构。监管者能做的是传播关于各种市场结构的可靠信息。强制在位系统提供快速连接看似能帮挑战者克服外部性，但可能严重扰乱用慢技术的在位者：若慢是因为不创新，强制连接促进竞争；若慢是因为交易者需要时间安排否则无法达成的交易（如场内大单协商），强制连接会破坏一个有价值的系统。

26.3 市场为什么分割

市场分割是因为交易者并不相同，交易问题差异很大，某些结构更适合某些人。尽管偏好不同，所有人都欣赏订单流外部性——每个交易者都希望别人都到自己偏好的市场结构里来交易。五个维度的差异导致偏好分化：

26.3.1 规模

  • 大交易者的订单足以推动价格，不愿暴露交易计划，怕被抢先交易（front running），偏好只向承诺成交的人暴露订单的结构。他们还偏好严格时间优先 + 经济上有意义的 tick，以防报价匹配者（第 11 章）以微小改善插队。
  • 小交易者乐于暴露订单：抢跑小单无利可图，广泛暴露能让他们快速以最佳价格成交。小额市价单交易者偏好小 tick，因为价差不可能小于 tick。

两个服务大交易者的系统：Cantor Fitzgerald 的 eSpeed 国债系统里，交易者私下表明愿以某价交易；有人要接受某挂单时，双方轮流揭示想交易的数量并逐步加大，直到一方不愿再加，按最后共同同意的数量成交。旁人只看到成交量在增长，双方互不知道对手是谁。POSIT 等交叉网络则以别处决定的价格撮合，完全保密，只公布撮合总量。

26.3.2 信息

多数人想避免与知情者交易。知情者偏好完全合并、匿名的市场，以便藏身于订单流；不知情者偏好能暴露身份的市场，以避开知情者并让别人相信自己不知情。散户受益于订单被导流给能区分其订单的交易商（第 25 章）。NYSE 和 Nasdaq 都是混合系统：NYSE 本质是订单驱动的公开拍卖，专家保证急切交易者能成交；Nasdaq 本质是报价驱动的交易商市场，公众也可展示订单提供流动性。

26.3.3 耐心

急切交易者想快速成交，愿付价差和高佣金，偏好总有交易商提供流动性的报价驱动结构；耐心交易者对成本敏感，愿意等，用限价单提供流动性，偏好执行统一时间优先的合并订单驱动系统。所有交易者都要在执行确定性与成本节约之间取舍，没有一个系统能同时最好地服务两类人。

26.3.4 接入

市场常因设计或历史原因拒绝某些交易者获得他人拥有的信息或设施，例如会员能直接进场，非会员只能买会员的经纪服务。许多大机构认为若能平等接入，可以更便宜地执行，于是偏好自己角色更强的结构。Instinet、POSIT 能吸引订单流，部分因为用户无需传统经纪人中介。

26.3.5 信用

交易只有在双方履约时才能结算。守信者偏好彼此交易、排斥不良者；做不到时就承担后者带来的成本——直接承担违约损失，或通过担保履约的清算所间接承担。任何对所有人施加同一标准的合并系统，都要求信用好的交易者补贴信用差的交易者。

金融直觉：这和保险的“统一费率”是一回事。中央对手方（CCP）按同一保证金标准收取，并用会员共同出资的违约基金弥补违约损失。信用最好的会员的违约风险接近零，却要按平均水平分担违约基金，这就是他们给信用差的会员的补贴。所以大型银行之间常偏好双边场外交易（按对手方信用定价、签 CSA 协议），这正是“信用维度导致分割”。2008 年后监管强制标准化衍生品集中清算，等于有意识地接受这种交叉补贴，换取对系统性风险的控制。

26.4 分割市场如何凝聚：分层

如果各分割市场的交易者既不知道也不回应其他分割的情况，每个分割就是孤立市场：价格形成彼此独立，一处的流动性需求无法与另一处的供给相遇，交易成本高。但多样性不必然导致这些坏结果。

两个充分条件让分割市场凝聚为“由多样分层组成的统一整体”：

  1. 信息在分层之间自由流动（交易者知道每个分层发生了什么）；
  2. 部分交易者可以选择在哪个分层交易。

三种凝聚机制：

  1. 各分层内的交易者根据其他分层揭示的信息调整订单，价格于是反映所有分层的信息；
  2. 部分交易者把订单路由到价格最好的分层：需求流动性者去当前最流动的分层，供给流动性者去需求最大的分层；
  3. 套利者专门在分层间转移流动性：一处价格与另一处不一致时交易，执行一价定律，把一处的买方与另一处的卖方连起来（第 17 章）。

这些力量很稳健：即使部分交易者只能在一个分层交易，只要另一些人能自由路由，市场仍保持合并。作者的名句是：订单去不了最好的市场，套利者就把最好的市场搬到订单面前。前提是各分层的成交和订单信息能低成本公开获得，交易者总在寻求最佳价格。若经纪人不尽力（第 07 章的代理问题），分割会降低流动性和价格效率；最恶劣的是欺诈，比如经纪人安排同伙以劣价成交客户订单，在监控者更少的小分层里更容易得手。

多样性成本的下界。分层市场的总交易成本至少比完全合并市场高出

\[ \text{合并所需的信息系统成本}+\text{套利者在分层间转移流动性所耗的资源}. \]

在非常活跃的市场，信息成本相对交易量很低，套利者竞争保证服务廉价，因此完全合并的好处相对较小——活跃市场能支撑更多样的市场结构。

白话解释：为什么说这是“下界”？理想的完全合并市场里，买方和卖方直接相遇，不需要任何中间环节。分层之后，要达到同样的结果至少得多付两笔钱：一是让每个人看到所有分层报价的行情汇总和路由系统，二是套利者在两边同时买卖、承担风险所需的报酬。这还是一切都运转良好时的成本，若有代理问题或信息延迟，实际成本更高，所以只能说“至少”。这两笔都是固定成本居多，摊到巨大的成交量上就很小，因此活跃股票分散在许多场所也问题不大，冷门股分散了就很伤流动性。

通往最佳执行之路。许多服务商出售智能订单路由系统（order-routing systems），把客户订单送到最佳市场，对想“扫市”（sweep，同时从所有来源取流动性）的大交易者特别有用，常与买方订单管理系统（OMS）捆绑。原书表 26-1 列出了当时的买方股票路由系统：Blackwood PRO、Bloomberg Tradebook、IOE（Bridge Trading）、RouteNet（ITG）、Lava ColorBook、REDIPlus（Spear, Leeds & Kellogg）、Smart BRASS/PowerNet（SunGard）、RealTick（Townsend Analytics）。交易者把分割市场中的每个分层叫作一个“流动性池”（liquidity pool）。

26.5 市场中心竞争中的外部性

若信息自由流动、没有严重的代理问题，分层就不会严重损害价格形成和交易成本，市场中心之间的竞争总体有益。但这依赖“没有显著外部性”的假设。外部性是指某人的行为影响他人，却既没有得到足够补偿，也没有受到适当惩罚：得不到补偿的行为做得比社会最优少，不受惩罚的行为做得比社会最优多。

26.5.1 订单流外部性是网络外部性

网络外部性（network externality）：系统对用户的价值随用户数增加而增加，如电话网。交易系统就是连接买卖双方的网络。网络外部性造成巨大进入壁垒，通常是赢家通吃。美国政府要求电话公司允许他人接入其网络并规定互联费，否则手机、网络电话行业都不会存在。1975 年美国也要求股票交易所建立跨市场交易系统（Intermarket Trading System, ITS）连接各交易大厅，但交易所建了个相当低效的系统，影响甚微。数据商通过各交易系统的 API 建立的路由系统，最终可能实现监管协调想达成的一切。AOL 当年狂寄安装光盘被人嘲笑，却帮它在网络外部性中抢先建网，这是同一道理。

26.5.2 次级优先规则无法跨市场执行

先给结论：限价单交易者给别人送期权却得不到补偿，所以限价单供给少于社会最优；保护他们的规则在单一市场里能执行，在分割市场里会失效。

挂限价单的人让别人受益，却无人补偿。一些 ECN 对限价单收费低于市价单，相当于让市价单交易者向限价单交易者付费（这就是后来 maker-taker 模式的雏形）。但第 14 章表明，在所有人都预先承诺交易的竞争均衡中，这种差别收费只会让价差收窄，长期激励不变——价差会调整到让人们在提供和获取流动性之间无差异。

推导拆解：用一个数字例子说明“返还会被价差吃掉”。设没有任何费用时，报价价差为 2 分，挂单者每股收入半价差 1 分，吃单者每股付出 1 分。

  1. 交易所改为：吃单者付 0.3 分接入费，挂单者得 0.3 分返还。
  2. 挂单者现在每笔多赚 0.3 分，彼此竞争会把报价往里挤，直到挂单的总收入回到原来的水平：新的半价差 \(\approx1-0.3=0.7\) 分。
  3. 吃单者实际付出 \(=\) 新半价差 \(+\) 接入费 \(=0.7+0.3=1\) 分，与之前相同；挂单者实际收入 \(=0.7+0.3=1\) 分，也与之前相同。 结论：费用在名义上从一方转给另一方，但报价价差会调整把它抵消，“含费价差”不变。这正是量化实战第 4 条提醒的：回测时不能在原有价差上再加一份返还当额外收益。前提是 tick 足够小、报价能自由调整；若价差已被 tick 卡住无法再收窄，返还就会变成排队竞争的租金。

然而多数市场并非所有人都预先承诺交易。报价匹配型订单预期者只在能从限价单中提取期权价值时才交易，相当于对流动性征税；均衡中他们的利润意味着预先承诺的交易者（不论用限价单还是市价单）成本更高。所以市场有动机排斥他们，唯一有效的方法是维持次级优先规则（secondary precedence rules）——时间优先和公众订单优先——并配上经济上有意义的最小报价单位，否则报价匹配者只需改善一个极小的 tick 就能取得价格优先，规则形同虚设。

外部性问题出在多个分层交易同一工具时：一个分层无法有效执行次级优先规则，因为报价匹配者在本市场没有优先权时，就把订单挂到别的市场。吸引不到限价单的小市场没有动力维持大 tick，反而用小 tick 吸引报价匹配者改善合并报价，从而拿到被路由过来的市价单；大市场即使想保护限价单交易者也做不到——为保持竞争力，必须把 tick 降到任何市场提供的最小值。这叫逐底竞争（race to the bottom）：美国股票 tick 从 1990 年代开始缩小，2001 年完全十进制化，最先提供更小 tick 的是 AMEX 和 ECN 等弱势市场。

金融直觉：这是一个典型的囚徒困境。对所有交易所整体而言，保留有意义的 tick、保护挂单者，长期能吸引更多限价单、让市场更深，这是“合作”结局。但对单个小交易所来说，“背叛”（用更小 tick 让报价匹配者在别处报价之前插一个极小的增量）能立刻抢到被路由过来的市价单。只要有一家背叛，大交易所就必须跟进，否则流失订单。最终大家都到最小 tick，挂单者的排队优先权几乎一文不值。类比银行业的存款利率竞争或贷款标准竞争：单家放松是理性的，大家一起放松就损害整个系统，需要监管统一设下限（Reg NMS 的 Rule 612 一分钱下限就是这样的下限）。

时间优先的丧失。美国上市股票在单个交易所内执行时间优先，但交易所之间及与场外交易商之间不执行。区域交易所专家和第三市场交易商经常以 NYSE 交易者首先报出的价格成交市价单，先报价者因而失去本应得到的成交。经纪人内部撮合后，还常把成交“打印”到限价簿很薄的市场，确保没有挂单干扰。若跨市场统一执行时间优先，限价单交易者都会更好。

26.5.3 监管服务是公共服务

市场提供的服务分两类：私人服务只惠及使用者（订单路由、会计系统），可以按用量收费，市场会按需提供；公共服务惠及所有人，无论在哪里甚至是否交易——维护价格连续性，监察内幕交易和操纵等。交易所只能向本所交易者收费来资助这些服务，交易者可以转去不提供这些服务的市场规避费用，因此不受监管的市场中心竞争提供的公共服务少于社会最优。

26.6 市场中心的合并

这里说的是交易所、ECN、经纪商、交易商之间通过并购、合资、联合经营的合并。两次大浪潮：

  1. 电报、电话普及后：信息和路由成本大降，曾经每个大城市都有交易相同证券的交易所，交易者追逐更好价格，失去订单流的市场倒闭或被并。
  2. 1990 年代初至今，三个原因：订单流外部性导致交易商间和 ECN 间合并；计算技术降低可变成本相对固定成本的比例，规模经济上升；跨境合作与竞争的监管限制放松，欧盟最明显。

一个学术提案：每只股票的全部交易由监管合并到单一市场（不同股票可在不同市场），股东每年投票决定其股票在哪个市场交易。这样既得到合并的好处，又保留市场之间对上市的竞争。作者说它简单诱人，但只有学者感兴趣。

苹果和橘子该在一起交易吗？ 订单流外部性也适用于相似工具——价值主要取决于相同共同估值因子（common valuation factors）的工具互为好的替代品；交易许多相似工具的市场对想获得共同因子暴露的交易者特别有吸引力。所以订单流外部性适用于共同因子，而不只是单个工具。这解释了为什么一国之内的市场合并通常很成功，也部分解释了为什么股票在本国之外一般交易不活跃。

RISC 与 CISC。精简指令集处理器用简单指令快速执行，复杂指令由软件拆解，对应完全合并市场——结构简单、快速高效，但只能解决简单的交易问题，复杂问题要靠交易者自己拆单；复杂指令集处理器直接处理复杂指令，对应分割市场——为多样客户提供更多服务。作者也提醒了自由主义观点：开明的监管或许能惠及所有人，但很多人不愿给监管者太多权力，监管史上成本大于收益的例子很多。

现状补充：原书之后美国市场结构经历了巨变。2005 年通过、2007 年实施的 Reg NMS 以“订单保护规则”（禁止以劣于其他交易所受保护报价的价格成交，即禁止 trade-through）取代了低效的 ITS，并对接入费设上限，这等于由监管强制执行了跨市场的价格优先，但仍不执行跨市场时间优先，与本章判断一致。交易所层面大幅整合：NYSE 2006 年并购 Archipelago（即今 NYSE Arca），Nasdaq 2005 年收购 INET（Island 与 Instinet 合并而来），BATS 2008 年成为交易所、2017 年被 Cboe 收购，2016 年 IEX 以“减速带”设计获批为交易所。如今美国有十几家股票交易所和数十个 ATS（含暗池），场外（批发商内部化加暗池）成交长期占四到五成。欧洲 2007 年 MiFID 打破交易所集中、引入多边交易设施，2018 年 MiFID II 对暗池设成交量上限。A 股则保持沪深（及 2021 年设立的北交所）集中竞价，跨境通过沪深港通互联，与本章“共同因子的订单流外部性”和“互联而非合并”的思路相符。

量化实战

一、本章在量化交易中的用处

  1. 智能订单路由与扫市算法。在哪个分层取流动性、何时同时扫多个场所、如何避免同一订单在两个场所重复成交（双重成交风险），是 SOR 设计的核心。要按场所估计可得深度、成交概率、费用和 markout（第 25 章）。
  2. 跨市场套利就是“把最好的市场搬到订单面前”。ETF 与成分股、ADR 与本地股、A+H 股、期货与现货之间的价差交易，本质都是 26.4 节的套利者角色；利润空间取决于信息传递速度和分层间的转移成本。
  3. 共同因子的流动性集中。指数期货、宽基 ETF 的流动性远好于成分股，说明因子暴露应优先通过最流动的工具获取，组合对冲也应优先用这些工具。
  4. maker-taker 费率的回测处理。26.5.2 节说明返还会被价差吸收，回测中不能把返还简单叠加为额外收益，要用真实成交和报价重估。
  5. 数据完整性。只用单一交易所数据会低估可得流动性、误判最佳价格；在碎片化市场应使用合并行情（美国的 SIP 或各交易所直连数据）。

二、代码：订单流外部性与新市场的突破

模型：在位市场 I 初始有 200 单位“近期流动性”，新市场 E 为 0。交易者依次到达，按 logit 规则选市场，效用为 \(\beta\log(1+L_j)+q_j+\varepsilon_j\)，其中 \(L_j\) 是该市场近期成交量的指数加权和（流动性吸引流动性），\(q_E\) 是新市场的质量优势，\(\varepsilon\) 为 Gumbel 噪声。比较两种情况：新市场孤立运行；新市场能接入在位市场的流动性（如当年 ECN 通过 Nasdaq 系统路由）。

推导拆解：模型里每个部件的含义。

  1. 为什么用 Gumbel 噪声：效用 \(u_j=v_j+\varepsilon_j\)，若 \(\varepsilon_j\) 独立且服从标准 Gumbel 分布，那么“选效用最大的市场”的概率恰好是 \(P_j=e^{v_j}/\sum_k e^{v_k}\)。这是 logit 模型的标准性质，好处是概率有简单的闭式表达。代码里直接抽 Gumbel 噪声再取 argmax，与按 logit 概率抽样等价。
  2. \(\beta\log(1+L_j)\) 的含义：流动性越多越好，但边际效用递减。两个市场的效用差为 \(\beta\log\frac{1+L_E}{1+L_I}+q_E\)。
  3. 门槛的直观来源：开始时 \(L_I=200\)、\(L_E=0\)，效用差约 \(2\log\frac{1}{201}+q_E\approx-10.6+q_E\)。\(q_E=3\) 时新市场被选中的概率约 \(e^{-7.6}/(1+e^{-7.6})\approx0.05\%\)，几乎没人来，新市场的流动性也就长不起来。\(q_E\) 越大，偶然选择新市场的交易者越多；若短时间内凑够几笔、让 \(L_E\) 涨上去，新市场的吸引力随之上升，正反馈就可能反转方向。在位市场的流动性在稳态下维持在约 \(1/(1-0.995)=200\) 附近（每来一人加 1、整体乘 0.995），所以它不会自己衰减让位。
  4. 互联的作用：linked=True 时新市场的流动性被视为 \(L_I+L_E\)，至少不比在位者少，效用差变为 \(q_E+\beta\log\frac{1+L_I+L_E}{1+L_I}>q_E>0\)，新市场从第一刻起就占优，于是任何正的质量优势都足以胜出。
  5. “\(e^{1.5}\) 倍”怎么来：要用质量优势抵消流动性劣势，需 \(\beta\log k=q_E\)，即 \(k=e^{q_E/\beta}=e^{3/2}\approx4.5\)。
import numpy as np

def simulate(adv, beta=2.0, linked=False, n_traders=5000, decay=0.995, seed=0):
    """两市场竞争：在位者 I 与新市场 E。
    交易者按 logit 选择市场：效用 = beta*log(1+流动性) + 质量 + Gumbel 噪声。
    流动性 = 近期成交量的指数加权和（订单流外部性）。
    adv：新市场的质量优势（如更低费用、更好功能）；
    linked=True：新市场可把订单路由到在位市场（如 ECN 接入 Nasdaq），
    交易者在新市场也能取到在位市场的流动性。
    返回：期末新市场流动性份额、新市场份额首次过半的时刻（未过半记为 None）。"""
    rng = np.random.default_rng(seed)
    L = np.array([200.0, 0.0])                     # 初始流动性：在位者 200，新市场 0
    tip = None
    for t in range(n_traders):
        liq = L.copy()
        if linked:
            liq[1] = L[0] + L[1]                   # 新市场可接入两边流动性
        u = beta * np.log1p(liq) + np.array([0.0, adv]) + rng.gumbel(size=2)
        j = int(np.argmax(u))
        L *= decay
        L[j] += 1.0
        if tip is None and L[1] > L[0]:
            tip = t
    return L[1] / L.sum(), tip

for linked in [False, True]:
    print("新市场接入在位市场" if linked else "新市场孤立运行")
    for adv in [0.5, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0]:
        res = [simulate(adv, linked=linked, seed=s) for s in range(40)]
        share = np.array([r[0] for r in res])
        tips = [r[1] for r in res if r[1] is not None]
        tip_txt = f"{np.median(tips):6.0f}" if tips else "     -"
        print(f"  质量优势 {adv:3.1f}: 新市场胜出概率 {(share > 0.5).mean():.2f}, "
              f"期末份额均值 {share.mean():.2f}, 过半所需交易者数(中位) {tip_txt}")

输出：

新市场孤立运行
  质量优势 0.5: 新市场胜出概率 0.00, 期末份额均值 0.00, 过半所需交易者数(中位)      -
  质量优势 2.0: 新市场胜出概率 0.00, 期末份额均值 0.00, 过半所需交易者数(中位)      -
  质量优势 3.0: 新市场胜出概率 0.00, 期末份额均值 0.00, 过半所需交易者数(中位)      -
  质量优势 4.0: 新市场胜出概率 0.75, 期末份额均值 0.73, 过半所需交易者数(中位)   2238
  质量优势 5.0: 新市场胜出概率 1.00, 期末份额均值 1.00, 过半所需交易者数(中位)    614
  质量优势 6.0: 新市场胜出概率 1.00, 期末份额均值 1.00, 过半所需交易者数(中位)    279
新市场接入在位市场
  质量优势 0.5: 新市场胜出概率 1.00, 期末份额均值 1.00, 过半所需交易者数(中位)    210
  质量优势 2.0: 新市场胜出概率 1.00, 期末份额均值 1.00, 过半所需交易者数(中位)    152
  质量优势 3.0: 新市场胜出概率 1.00, 期末份额均值 1.00, 过半所需交易者数(中位)    143
  质量优势 4.0: 新市场胜出概率 1.00, 期末份额均值 1.00, 过半所需交易者数(中位)    139
  质量优势 5.0: 新市场胜出概率 1.00, 期末份额均值 1.00, 过半所需交易者数(中位)    138
  质量优势 6.0: 新市场胜出概率 1.00, 期末份额均值 1.00, 过半所需交易者数(中位)    138

解读：

  • 孤立运行时存在明显门槛：质量优势 3 以下，新市场一个都赢不了；到 4 时也只有约四分之三的路径胜出，而且要很久。在 \(\beta=2\) 的设定下，优势 3 相当于“新市场的流动性被当作实际值的约 \(e^{1.5}\approx4.5\) 倍”，这么大的产品优势仍然不够。这正是 Optimark 式失败：好技术可能仅仅因为夺不走订单流而失败。
  • 一旦能接入在位市场的流动性，新市场在流动性上不再吃亏，哪怕只有很小的优势也会迅速胜出。这对应 ECN 借 Nasdaq 连接突破、却无法借 NYSE 突破（双重成交风险使连接实际上不可用）。
  • 两种情况下，最终都几乎是赢家通吃：份额要么接近 0，要么接近 1。现实中分割之所以能长期存在，靠的是本章 26.3 节的交易者异质性；把模型里的交易者分成偏好不同的两类（例如让一类人对 \(q_E\) 的估值为负），就能得到稳定的分层均衡，读者可以作为练习自行尝试。

本章小结

交易者之间争取最佳价格的竞争要求合并，市场中心之间提供服务的竞争导致分割，两者相互冲突。订单流外部性（网络外部性）让流动性自我强化地集中，在位者优势巨大，新市场只有与在位者紧密互联或优势极大时才能突破；ECN 赢 Nasdaq 而输 NYSE，关键在于双重成交风险下谁享有优先权。交易者在规模、信息、耐心、接入、信用五个维度上的差异导致对市场结构的不同偏好，因而分割。信息自由流动、部分交易者可自由路由、套利者转移流动性，这三者把分割市场凝聚为统一的分层市场，多样性成本的下界是信息系统成本加套利资源。市场中心竞争存在三类外部性：订单流外部性导致赢家通吃；次级优先规则无法跨市场执行，导致 tick 逐底竞争、限价单供给不足；价格连续性和市场监察等公共服务供给不足。只有协调监管能解决这些问题，但监管本身也有选错结构的风险。

概念 要点
合并 vs 分割 交易者间竞争要求合并；市场中心间竞争导致分割
订单流外部性 流动性吸引流动性；网络外部性，赢家通吃
创新市场的突破 与在位者互联，或优势极大 / 营销使大家同时迁移
双重成交风险 同一订单暴露于两个市场；需一方享有优先权
五维差异 规模、信息、耐心、接入、信用
凝聚的充分条件 信息自由流动 + 部分交易者可选择分层
凝聚机制 按他处信息调整；路由到最佳分层；套利者转移流动性
多样性成本下界 信息系统成本 + 套利资源
次级优先规则 时间优先、公众订单优先；需有意义的 tick；跨市场无法执行
逐底竞争 弱势市场以小 tick 争夺订单，大市场被迫跟进
共同因子 订单流外部性作用于共同估值因子，相似工具倾向在同一市场交易

练习

基础

  1. 用自己的话解释“订单去不了最好的市场，套利者就把最好的市场搬到订单面前”。它成立需要什么前提？
  2. 为什么说知情交易者偏好合并的匿名市场，而不知情交易者偏好能暴露身份的市场？
  3. 列出原书提到的一个大交易者偏好的系统和一个小交易者偏好的特征，说明原因。
  4. 为什么“对所有人施加同一信用标准的合并系统”意味着交叉补贴？

进阶

  1. 原书思考题 9：十进制改革之前，Nasdaq 的 tick 为何实际上小于 NYSE？用 26.5.2 节的逻辑解释。 提示：Nasdaq 由众多交易商和 ECN 竞争，不执行跨交易商时间优先，弱势参与者有动力以更小增量报价。
  2. 在本章代码中加入第二类交易者（占 30%），他们对新市场的质量评价为 \(-q_E\)（例如新市场不提供他们需要的大单协商功能）。观察长期份额是否会出现稳定的分层。
  3. 设计一个实证检验，判断某 ETF 与其成分股组合的价格发现主要发生在哪个市场。 提示：对两个价格序列建立向量误差修正模型，计算 Hasbrouck（1995）信息份额或 Gonzalo–Granger 成分份额。
  4. 原书思考题 12：没有 ITS 这类协调路由时，市场能否合并？私有的智能路由是否使协调路由不再必要？结合 Reg NMS 的订单保护规则讨论。
  5. 一家新交易所计划以“更低接入费 + 更小 tick”抢夺市场份额。从限价单交易者、市价单交易者、报价匹配者三方的角度分析它的影响，并说明主市场会如何回应。

原书推荐习题：第 26 章思考题 9（Nasdaq 与 NYSE 的 tick 差异）、12（私有智能路由能否替代协调路由）、7（分割对价格信息含量的影响）、13（创新市场失败的确切条件）。

原书对照

  • 原书第 26 章 Competition Within and Among Markets，PDF 第 537–555 页（原书页码 = PDF 页码 − 13）。
  • 章首（口号专栏）p.537；26.1 交易系统与技术（AOL、信使到 ECN、OM SAXESS、奶酪车专栏）p.537–539；26.2 市场合并（Optimark、ECN 与 Nasdaq/NYSE、订单暴露、公共政策）p.539–543；26.3 市场分割（五个维度，eSpeed、POSIT、混合系统专栏）p.543–546；26.4 市场分层（表 26-1 订单路由系统）p.546–548；26.5 外部性（网络外部性、次级优先规则、时间优先丧失、逐底竞争、监管服务）p.548–551；26.6 市场中心合并（学术提案、苹果和橘子专栏）p.551–552；26.7 小结（RISC/CISC、自由主义观点专栏）p.552–553；26.8 要点、26.9 思考题（共 14 题）p.553–555。

延伸阅读（据原书书目）

  • Harris（1993）：合并、分割、分层与监管。
  • Hasbrouck（1995）《One security, many markets》：多市场价格发现份额。
  • Katz & Shapiro（1985）：网络外部性。
  • Mendelson（1987）；Madhavan（1995）；Biais（1993）：分割市场的理论。
  • Hendershott & Mendelson（2000）：交叉网络与交易商市场的竞争。