量子力学与股市关系假说——股市波动的科学原理

笔者把研究股市的视角转移到量子力学完全是机缘巧合。在一个研究人工智能的偶然契机下，我看到了量子计算与人工智能的关系，又从量子计算了解到了量子力学。在量子力学之中，有一个海森堡不确定原理（uncertainty principle），其中主要观点包括：①粒子间的作用力是由于不连续的能量交换而产生的；②不同作用力的产生来自不同粒子的能量交换；③我们永远无法同时测定粒子的速度及其位置。我看了以后大吃一惊，这不就是对于股市指数运动及其内在逻辑的描述吗。股市是极大数量个体之间资金的交换，如果把资金看作能量，这种能量交换的结果决定了股票上涨或者下跌的方向，但是这个方向及其幅度并不是绝对的确定，而是一个有关时间与空间的函数，在量子力学中被称为波函数，波函数决定了在某一时刻某一空间粒子到达的概率，波函数对整个空间积分应得出粒子在空间各点出现的概率之和等于1。把海森堡不确定原理与股市进行关联的意义在于，股市指数处在当下时空位置之后的所有运行点位的可能性应当看作无数个概率选择，而不是一个必然出现的结果！

从类比的角度来讲，股市指数可以看作一个单一的粒子运动；从量子力学的角度来讲，在量子世界中的粒子应当沿着一条连续轨迹运动，只是这条轨迹不是由宏观世界的牛顿经典力学所指的“力”来决定的，而是受到波函数的引导。波函数通过提供关于整个环境的信息来引导粒子运动，正是它的存在导致了微观粒子不同于宏观物体并呈现出随机运动。尽管它存在轨迹，但却是一条永远不可完全预测的轨迹，粒子下一步的确定的位置和速度都是原则上不可测知的，波函数模的平方对应于微观粒子在时间与空间的某处出现的概率密度。波函数不会明确地指出粒子在下个瞬间以什么样的路径到达哪个点位，而是列举出所有的到达各点的概率分布，一个粒子下一刻出现在何处，以什么样的路径到达，这些是不可预知的，也就是说，粒子下一步的位置并不是确定的，而是随机的。

在这里必须表明笔者的一个观点，那就是股市指数的运动可以比作一个粒子的运动，其有随机性、不可测性，但其运动的决定方式并不是一个固定不变的波函数，而是不停变化着的波函数！在量子力学领域，有一个理论观点就是当你观测到一个粒子的运动之后，其当下位置的波函数就将会坍缩失效。在股市之中也一样，当你观测到一个股价或者说股市指数后，其上一瞬间有关时空位置概率的波函数就会坍缩失效，新的波函数将会替代旧的波函数。爱因斯坦曾说，“上帝不会掷骰子”，以此来表示其对量子世界随机结果的怀疑。但我认为，无论是粒子运动还是股市指数运动，其不但到达的终点是随机的，其到达终点的路径也是随机的。这个随机，并不是完全漫无目的地运动，而是在另一种微观世界能量守恒的前提下所发生的相关粒子间的能量交换、相互影响的过程，这个过程对于任何粒子来讲看似是随机的，但又可以说在随机过程之中蕴含着必然，因为作为个体的每个粒子都摆脱不了其作为整个大环境一部分的影响。也就是说，粒子运动过程既受到环境的影响，又反过来同时影响环境。这就像股市一样，指数是整个股市环境作用的结果，但是其又在影响、引导股市之中所有股票交易的整个环境！

如果股市运动的波函数这个概念你感觉稍微难以理解，你可以想象波函数其实就是一个有关时间、空间、概率的三维矩阵，在这个矩阵当中，粒子在某一时间出现在某一空间位置的概率是确定的、唯一的。当然你也可以把它想象成横轴是时间位置，纵轴是空间位置及其概率的二维矩阵，在任意时间点，股市指数都会有一个唯一对应的时空概率矩阵，这个矩阵展示了站在当下的时间与空间，未来任意时间点之中股市指数可能到达的位置及其概率。在这其中，时间与空间的位置可能性都是无限的，但有些位置的可能性更高，而有些位置的可能性较低，这由位置相对应的概率来决定。在这个矩阵坍缩之前，也就是其生效的那一个瞬间，与其相邻的较为接近的有限时间范围内，其空间位置的选择性也相对有限。因此，在相对有限的时间范围之中，股市指数位置的可选择性也会更加集中，从这里你也可以推导出一个非常重要的股市原理，那就是股市的短期预测要比长期预测更为精确可靠。当然，这个相对短的时间并不是说离当下越近的时间越容易预测，预测股市下一分钟的涨跌并不比预测股市指数今年年底的点位要轻松。

本书写到这里，你一定会认为我们搞个冗长的数学模型或者复杂公式，就能够完全解决股市指数预测的问题了，其实并不是这样。量子力学确实在某些方面和股市有着极其玄奥的相似之处，但股市的原理也并不就是量子力学，两者当然不能画上等号。量子力学更重要的是启发我们应当从怎样的视角去看待股市，而不是生搬硬套物理学、数学的方法去预测股市指数的走势。

现在，很多所谓的量化交易者沉醉于用函数去拟合历史数据，期望发现历史数据之中的规律来预测股市。其实，函数拟合本质上与牛顿经典力学之中的“力”颇为相似，它们都有明确的方向与强度，并且从系统建立的一开始就能预测之后任意时间点的运动状态。现有金融领域量化交易的根本问题在于运用统计学方法把股市当作一个确定不变的函数规律去研究，以为股市不过就是许多因子作用下形成的函数曲线，这些研究所犯的错误在于使用宏观数据去解释微观状态，但是宏观数据并不能覆盖市场之中所有会影响股市走势的因子，当你没有足够的数据信息建立函数模型时，你的预测当然就不可能正确！当然，即使你拿到了所有的数据，你还是不能通过建立函数模型得到一劳永逸的股市预测方式，这是因为股市的内在机制遵循量子力学而不是经典力学。当你建立一个函数去预测股市时，首先这个函数被固定下来了，这与股市下一步运行的位置概率由波函数决定相矛盾。我们应当从股市不可测的出发点来认识股市，不可测的趋势就像上述量子力学的视角，我们可以假想，股市有一个环境隐变量来引导趋势，这个隐变量不可观测，却包含了股市之中所有能够影响股市指数运动的信息。因此，我们现在俗称的股市之中的量化交易从出发点上是完全错误的。

量子力学是揭开股市奥秘的一扇窗户，但并不是一扇大门。你希望推开量子力学这扇窗走到股市规律的道路上，无异于从二楼窗户上纵身跃下，其后果可想而知。那么，揭开股市奥秘的大门究竟在哪里？其实，我们用量子力学波函数的思想去看待股市在任何一个时空点位之后，股市走势都应当是一个概率问题，只是在一个时间点向后看，有的位置到达的可能性高，有的位置到达的可能性低而已。没错，量子力学只能告诉我们股市下一步的走势是一个时空概率的矩阵，其为股市波动的终极原理，而股市波动规律是与量子力学基本上无关的另一套体系在发生作用。当然，无论是量子力学和经典力学都不能帮助我们去直接预测股市，但是量子力学是我们预测股市的一个重要启发，它像灯塔一般引领我们向正确的方向前行。我们只有深刻理解了股市是不确定的时空概率选择这一本质，才能有更高的成功概率去建立股市预测的体系和方法。