فصل ۱: مبانی سیستم‌های HFT

مرجع: Developing High-Frequency Trading Systems

مقدمه

در سال ۲۰۱۴، مایکل لوئیس (Michael Lewis) کتابی با عنوان Flash Boys: A Wall Street Revolt منتشر کرد. این کتاب به مدت سه هفته در صدر فهرست پرفروش‌ترین‌های نیویورک تایمز قرار داشت و به بررسی صنعت معاملات فرکانس بالا (HFT) و تأثیر شگرف آن بر دنیای مبادلات مالی می‌پرداخت. دانشگاهیان، فعالان بازارهای مالی و حتی افراد خارج از حوزه مالی، همگی مجذوب این شیوه نوین معاملات شدند. همزمان، این عصر نوین معاملاتی ترس و ابهام زیادی نیز برانگیخت؛ چرا که کنترل بازارها بیش از پیش به ماشین‌ها و الگوریتم‌های رایانه‌ای واگذار می‌شد.

هدف این کتاب، بررسی ماهیت واقعی HFT و نحوه ساخت چنین سیستم‌هایی از یک دیدگاه کاملاً فنی و مهندسی است. معاملات فرکانس بالا یک رشته چندوجهی (Multi-disciplinary) است که نیازمند دانش عمیق در حوزه‌های زیر است:

معماری کامپیوتر و پردازنده‌ها (Computer Architecture)
سیستم‌های عامل (Operating Systems)
شبکه‌های کامپیوتری و تبادل داده (Networking)
برنامه‌نویسی سطح پایین و فوق سریع (Low-Latency Programming)

در پایان این کتاب، شما خواهید آموخت که چگونه یک سیستم معاملاتی را از صفر (Scratch) با بهره‌گیری از پیشرفته‌ترین انتخاب‌های فنی برای بهینه‌سازی سرعت و مقیاس‌پذیری بسازید.

ساختار کلی کتاب

این کتاب به سه بخش اصلی تقسیم شده است:

بخش اول (فصول ۱ تا ۳): بررسی نحوه کارکرد تاکتیک‌ها و استراتژی‌های HFT، ماهیت معاملاتی که می‌توان از آن انتظار داشت، کارکردهای درونی یک سیستم HFT و در نهایت تشریح دقیق نحوه کارکرد یک بورس و صرافی معاملاتی (Exchange).
بخش دوم (فصول ۴ تا ۷): تشریح تئوری سیستم‌های عامل و سخت‌افزار، و دانش مورد نیاز برای بهینه‌سازی سیستم معاملاتی با در نظر گرفتن ویژگی‌های سخت‌افزار و سیستم‌عامل.
بخش سوم (فصول ۸ تا ۱۱): آموزش گام‌به‌گام نحوه استفاده از زبان‌های ++C، جاوا، پایتون و تراشه‌های FPGA برای خلق یک سیستم HFT. این بخش دانش مذکور را به معاملات رمزارزها (Crypto Trading) تعمیم داده و ساخت سیستم در بسترهای ابری (Cloud) را نیز بررسی می‌کند.

اهداف فصل اول

در این فصل، چگونگی پیدایش HFT، استراتژی‌های معاملاتی کارآمد در این حوزه، و تفاوت‌های بنیادین معاملات فرکانس بالا با معاملات سنتی را بررسی خواهیم کرد:

تاریخچه HFT
تعریف و ماهیت HFT
شرکت‌کنندگان و بازیگران بازار HFT
استراتژی‌های سودآور در HFT

تاریخچه HFT (History of HFT)

دوران پیش از دهه ۱۹۳۰ (Prior to 1930)

هنگامی که از HFT صحبت می‌کنیم، تعیین یک تاریخ دقیق برای شروع آن دشوار است. باید به دوران کهن بازگردیم، زمانی که تجارت برای نخستین بار از ارتباط میان انسان‌ها شکل گرفت. پیش از اختراع پول مدرن، انسان‌های باستان برای مبادله کالا و خدمات به تجارت پایاپای و اقتصاد مبتنی بر هدیه تکیه داشتند. به گفته پیتر واتسون، تاریخچه تجارت‌های از راه دور به حدود ۱۵۰٬۰۰۰ سال پیش بازمی‌گردد. سال به سال، با افزایش جمعیت، کالاها و پول، تجارت به یکی از اصلی‌ترین فعالیت‌های بشریت بدل شد.

بدیهی است که کسب درآمد بیشتر در گرو معاملات بیشتر است؛ و یکی از متغیرهای کلیدی در این میان، سرعت بود:

اگر معاملات بیشتری در زمان کمتر انجام دهید، سود بیشتری کسب خواهید کرد.

داستان‌های تاریخی متعددی از تلاش معامله‌گران برای دسترسی به فناوری‌های ترابری سریع‌تر حکایت دارند تا بتوانند سریع‌تر معاملات را نهایی کنند یا اخبار را پیش از دیگرانی که به این ابزارهای فنی دسترسی ندارند دریافت نمایند.

خیلی زود موارد متعددی از «تجارت ناعادلانه» ناشی از مزیت فنی پدیدار شد:

واقعه تاریخی سال ۱۷۹۰ در ایالات متحده: نماینده‌ای از ایالت جورجیا در مجلس نمایندگان آمریکا سخنرانی کرد تا از تریدرهای فوق سریع پرده بردارد! کنگره در حال بحث بر سر پیشنهاد الکساندر همیلتون (وزیر خزانه‌داری) بود مبنی بر اینکه دولت فدرال، دیون و اوراق قرضه بجامانده از دوران انقلاب استقلال را بازخرید و تقبل کند (Funding Act of 1790).
معامله‌گرانی که از این تصمیم پشت‌پرده مطلع شدند، بلافاصله سریع‌ترین قایق‌های بادبانی را خریدند یا اجاره کردند. هدف آن‌ها این بود که از پیک‌های رسمی دولتی پیشی بگیرند (اصطلاحاً Front-run کنند) و اوراق دیون قدیمی مردم را در ایالت‌های دوردست با قیمت‌های بسیار نازل بخرند، زیرا می‌دانستند با تصویب قانون در پایتخت، ارزش این اوراق چند برابر خواهد شد. در طول قرن بیستم، ایده معاملات سرعتی به تکامل خود ادامه داد تا مفهوم مدرن HFT متولد شد.

دوران پس از دهه ۱۹۳۰ (The Post-1930s Era)

معامله‌گری (Trading) عبارت است از مبادله یک دارایی با دارایی دیگر؛ این دارایی می‌تواند محصول مالی، خدمت، وجه نقد یا دارایی دیجیتال باشد. یکی از اهداف ترید، کسب سود از این معاملات است. حجم پول ایجادشده با تعداد کل تراکنش‌ها همبستگی دارد:
$Profit Rate \propto \frac{N _{trades}}{Δ t}$
(نرخ سودآوری متناسب با نسبت تعداد معاملات به بازه زمانی)

هنگامی که بتوانیم نسبت تعداد تراکنش‌ها به زمان را افزایش دهیم، سودآوری را در طول زمان ارتقا می‌دهیم. از این رو، توانایی در افزایش تعداد معاملات امری حیاتی است. بازیگران بازار خیلی زود پی بردند که باید زمان معامله را به حداقل برسانند؛ بنابراین در مکان‌های مشخصی گرد هم آمدند تا سفارش‌های خود را ثبت کنند؛ مکان‌هایی که امروزه آن‌ها را تالار بورس (Trading Floor یا Trading Exchange) می‌نامیم.

رویدادهای کلیدی در گسترش معاملات خودکار و پرسرعت عبارتند از:

سال ۱۹۶۹ (Instinet): نخستین زیرساخت سیستمی خودکار ایجاد شد و پیوستن به تراکنش‌های پرسرعت الکترونیکی را شتاب بخشید.
سال ۱۹۷۱ (NASDAQ): نزدک در سال ۱۹۷۱ با معاملات الکترونیکی متولد شد و به عنوان نخستین بازار بورس الکترونیکی جهان شناخته گردید (گرچه در ابتدا تنها برای ارسال مظنه‌ها استفاده می‌شد).
سال ۱۹۹۶ (Island ECN و Archipelago): شبکه ارتباط الکترونیکی پیشگام Island ECN برای دادوستد سهام آمریکا تأسیس شد و همزمان شرکت Archipelago با راه‌اندازی بورس ArcaEx، معاملات تمام‌الکترونیکی سهام را به اوج رساند.
دهه ۲۰۰۰: سهم معاملات فرکانس بالا از کل بازار به بیش از ۱۰ درصد رسید.

در اوایل دهه ۲۰۰۰، بخش مالی پای مهندسان و فناوران متعددی را به وال‌استریت باز کرد. با ورود این فناوری‌ها، تحول عمیقی آغاز شد: واژگانی چون خودکارسازی (Automation)، نرخ گذردهی (Throughput)، کارایی (Performance) و تاخیر زمانی (Latency) نقل محافل معاملاتی شد. تا سال ۲۰۰۹، تنها ۲ درصد از شرکت‌های معاملاتی بیش از ۷۵ درصد کل حجم معاملات بازار سهام آمریکا را به خود اختصاص داده بودند. امروزه تنها چند شرکت فوق‌العاده بزرگ و انگشت‌شمار در خط مقدم HFT باقی مانده‌اند؛ از جمله:

Citadel Securities
Virtu Financial
Jump Trading
IMC Trading
Tower Research Capital

عصر مدرن (The Modern Era)

دوران پس از ۱۹۳۰ عمدتاً بر مقررات‌گذاری و شفافیت بازارهای سنتی تمرکز داشت. اما عصر مدرن، معاملات تمام‌الکترونیکی را حاکم کرد. در سال ۲۰۰۰، کمیسیون بورس و اوراق بهادار آمریکا (SEC) طرح دفترچه مرکزی سفارشات محدود (CLOB - Central Limit Order Book) را ارائه داد. CLOB یک سامانه شفاف است که سفارش‌های میان خریداران و فروشندگان را با الگوریتم‌های مشخص تطبیق می‌دهد. بورس‌های جدید متعددی ظهور کردند و بازیگران الکترونیکی پشته‌های فناوری اختصاصی (Tech Stack) خود را ساختند تا سریع‌تر معامله کنند.

رقابت در HFT نیازمند سرمایه‌گذاری سنگین در سه بعد: پول، نیروی انسانی و زمان است. این صنعت محل پیوند تخصص‌های سطح پایین سیستم (سیستم‌عامل و سخت‌افزار)، دانشمندان کمی (Quants) و سرمایه‌گذاران مجهز به دانش فنی است:

مهندسانی که توانایی نگارش کدهای با کارایی فوق‌العاده بالا برای سیستم‌های با تاخیر فوق‌العاده کم (Ultra-low latency) را دارند بسیار کمیاب و گران‌قیمت هستند.
سخت‌افزارهای خاص، روترها، سرورها و تجهیزات شبکه با سرعت نور بسیار پرهزینه‌اند.
این موانع ورود سنگین (Barrier to Entry)، مانع حضور بسیاری از تازه‌واردان شده و رقابت را محدود به نخبگان کرده است.

علاوه بر غول‌های HFT، شرکت‌های بوتیکی کوچکی نیز وجود دارند که با یافتن یک مزیت رقابتی ظریف (Edge) در ساختار خرد بازار یا یک ترفند فنی که دیگران به آن توجه نکرده‌اند فعالیت می‌کنند. غول‌های HFT مسئول جابه‌جایی بیشترین حجم بازار سهام هستند. برآورد می‌شود که امروزه دست‌کم ۵۰ درصد از حجم معاملات سهام آمریکا توسط HFT انجام می‌شود (گرچه سودآوری و سهم بازار نسبت به سال اوج آن یعنی ۲۰۰۹ تا حدی تعدیل شده است).

از سال ۲۰۱۵ به بعد، گسترش ارزهای دیجیتال پنجره جدیدی از فرصت‌ها را پیش روی این معامله‌گران گشود. امروزه شاهد به‌کارگیری گسترده استراتژی‌های HFT در صرافی‌های رمزارز نظیر Coinbase، Binance و صدها پلتفرم دیگر هستیم. عصر مدرن، معاملات خودکار را برای همیشه تثبیت کرده است. کسب‌وکار فروش داده‌های بازار (Market Data) به منبع درآمد عظیم صرافی‌ها بدل شده و این داده‌ها، ماده خام الگوریتم‌های معاملاتی هستند.

چرا معاملات فرکانس بالا وجود دارند؟ (Why have HFT?)

هدف HFT ثبت تعداد بسیار بالایی تراکنش در هر ثانیه است. بدین ترتیب شرکت‌ها می‌توانند به سرعت به تغییرات بازار واکنش نشان دهند و فرصت‌هایی را شکار کنند که بدون این سرعت هرگز میسر نبود.

نهادهای بزرگ مالی با ارائه حجم‌های عظیم نقدینگی به بازارها، سودهای اندک اما تضمین‌شده‌ای می‌برند. سیستم‌های آن‌ها قادر به ارسال میلیون‌ها سفارش است. فایده آن‌ها برای بازار چیست؟

آن‌ها به روان شدن بازار و کشف قیمت کمک می‌کنند.
با کاهش اسپرد قیمت (Spread)، بازارهای رقابتی‌تری می‌سازند.
از آنجا که سود هر سهم در این معاملات بسیار ناچیز است (گاهی کسری از سنت)، این شرکت‌ها باید تعداد بسیار بالایی معامله انجام دهند تا در مجموع سود چشمگیری به دست آورند.
علاوه بر این، آنها از صرافی‌ها تخفیف‌های کارمزد نقدینگی (Rebates) دریافت می‌کنند؛ زیرا صرافی‌ها برای تشویق حضور بازارسازان، به ثبت‌کنندگان سفارش‌های منفعل مبالغی پاداش می‌دهند.

چه چیزی HFT را از معاملات سنتی متمایز می‌کند؟

معاملات HFT باید دارای کمترین تاخیر داده ممکن (حداقل Latency) و بالاترین سطح خودکارسازی باشند. شرکت‌ها از رایانه‌های مجهز به الگوریتم‌های دقیق برای کشف فرصت‌ها و ارسال، لغو یا تغییر سفارش‌ها در کسری از میلی‌ثانیه استفاده می‌کنند. این امر هم به فناوری داخل شرکت‌ها و هم به زیرساخت بورس‌ها وابسته است.

بورس‌های مطرح جهان صدها میلیون دلار در فناوری‌های HFT سرمایه‌گذاری کرده‌اند:

NASDAQ (نیویورک): نخستین بورس الکترونیکی سهام جهان که در ۱۹۷۱ با حذف نیاز به تالار فیزیکی و معامله رو در رو، بازارها را متحول ساخت. دومین بورس بزرگ جهان از نظر ارزش بازار است و سهم عمده آن را شرکت‌های فناوری تشکیل می‌دهند.
New York Stock Exchange - NYSE (نیویورک): بزرگ‌ترین بازار بورس سهام جهان که در سال ۲۰۱۳ توسط ICE خریداری شد.
Chicago Board Options Exchange - CBOE (شیکاگو): بزرگ‌ترین بازار اختیار معامله در آمریکا.
London Stock Exchange Group - LSE (لندن): بازار مالی باسابقه و بین‌المللی اروپا.
Japan Exchange Group - JPX (توکیو): دارنده سومین بازار سهام بزرگ دنیا.
Shanghai Stock Exchange - SSE (شانگهای): بزرگ‌ترین بورس چین با محدودیت‌های قانونی خاص.
Euronext (اروپا): بورس متمرکز کشورهای هلند، فرانسه، بلژیک، پرتغال و ایرلند.
Hong Kong Exchanges and Clearing - HKEX (هنگ‌کنگ): قطب تبادل مالی شرق آسیا.
CME Group (شیکاگو): بزرگ‌ترین بازار مشتقات و قراردادهای آتی (Futures) در دنیا.

اثر استخرهای تاریک (Effect of Dark Pools)

استخرهای تاریک (Dark Pools) شبکه‌های معاملاتی خصوصی و جایگزینی هستند که برای تسهیل مبادلات بدون نمایش اطلاعات به عموم طراحی شده‌اند. بر خلاف بورس‌های عمومی، دفترچه سفارشات در دارک پول‌ها به صورت عمومی منتشر نمی‌شود.

نهادهای مالی و صندوق‌ها از دارک پول‌ها استفاده می‌کنند تا بلوک‌های بسیار بزرگ سهام را بدون جابه‌جا کردن قیمت در بازار عمومی بخرند یا بفروشند (جلوگیری از ریزش یا پرش قیمت به ضرر خودشان). در غیاب دارک پول‌ها، ثبت یک سفارش خرید ۱۰ میلیون سهمی در تابلوی بورس عمومی باعث پرش سرسام‌آور قیمت می‌شد.

اما ورود الگوریتم‌های HFT به دارک پول‌ها پویایی این محیط را تغییر داد:

دارک پول‌ها به HFTها امکان دادند تا با سرعت بالا و هزینه کمتر به نقدینگی دست یابند.
در اثر فعالیت HFTها، متوسط اندازه سفارش‌ها در استخرهای تاریک به شدت کاهش یافت.
برخی الگوریتم‌ها با تکنیک‌هایی مانند Pinging توانستند محل وجود سفارش‌های سنگین پنهان را در دارک پول‌ها شکار کنند.
پرونده جنجالی بارکلیز (Barclays): در سال ۲۰۱۴ دادستان کل نیویورک علیه فعالیت‌های دارک پول بارکلیز شکایت کرد و مدعی شد این بانک مشتریان سنتی را فریب داده و تریدرهای شکارچی HFT را در سیستم تاریک خود آزاد گذاشته است. در سال ۲۰۱۶، بارکلیز ناچار شد ۳۵ میلیون دلار جریمه به SEC و ۷۰ میلیون دلار به ایالت نیویورک بپردازد.
برای مقابله با این شکارها، در سال ۲۰۱۷ محققانی چون پترسکو و ویدو پیشنهاد اعمال «حداقل اندازه سفارش» در استخرهای تاریک را دادند.

چه کسانی در HFT معامله می‌کنند؟ (Who trades HFT?)

پاسخ کوتاه کتاب این است: تقریباً همه نهادها.
از فعالان سمت خرید (Buy-side) و سمت فروش (Sell-side) گرفته تا شبکه‌های ECN و کارگزاران بین‌بانکی.

بیش از نیمی از بازیگران HFT را شرکت‌های معاملاتی اختصاصی (Proprietary Trading Firms) تشکیل می‌دهند.
بخش دیگر شامل میزهای معاملاتی اختصاصی در بانک‌های بزرگ چندملیتی و هج‌فاندهای مطرح است.
غول‌های ادغام‌شده مانند KCG Holdings (حاصل ترکیب Getco و Knight Capital) و همچنین بازارهای جدیدی مانند IEX (با هدف محافظت از تریدرها در برابر تاخیرها) از بازیگران مهم هستند.
شرکت‌های HFT مانند Citadel امروزه بخش عمده‌ای از جریان سفارشات معامله‌گران خرد (Retail Flow) را نیز خریداری و مدیریت می‌کنند.

برای راه‌اندازی HFT به چه چیزهایی نیاز است؟

شرکت‌کنندگان در HFT باید به ابزارهای کلیدی زیر مجهز باشند:

رایانه‌های فوق سریع: در اکثر استراتژی‌های HFT، تمرکز بر گذردهی تک‌هسته‌ای (Single-core throughput) پردازنده و حداقل کلاک سایکل است و لزوماً موازی‌سازی چند تردی استفاده نمی‌شود، زیرا همگام‌سازی تردها خود تاخیر ایجاد می‌کند.
نزدیکی جغرافیایی به صرافی (Co-location): در آمریکا از قابلیت هم‌مکانی یا Colocation استفاده می‌شود؛ یعنی سرورهای پردازشی الگوریتم دقیقاً در همان مرکز داده‌ای که سرورهای هسته صرافی قرار دارند مستقر می‌شوند تا تاخیر مسافت فیزیکی به میکروثانیه برسد. کابل‌های اتصال همه شرکت‌ها به سرور صرافی دقیقاً به یک طول برش می‌خورند تا برابری و عدالت رعایت شود.
تاخیر فوق‌العاده کم (Low Latency): تاخیر در HFT عبارت است از:
$Latency = t_{data} + t_{algo} + t_{exchange}$
(تاخیر کل = زمان دریافت داده + زمان تصمیم‌گیری الگوریتم + زمان رسیدن سفارش به بورس)
اگر سفارشی حتی ۱ میکروثانیه دیرتر برسد، دیگران سود را ربوده‌اند و ممکن است سفارش شما در قیمتی زیان‌بار اجرا شود.
الگوریتم‌های رایانه‌ای و خوراک داده زنده (Real-time data feeds)

استراتژی‌های HFT چه هستند؟ (What are HFT strategies?)

استراتژی‌های HFT زیرمجموعه‌ای از معاملات الگوریتمی هستند که در مقیاس میکروثانیه (و گاه نانوثانیه) اجرا می‌شوند. بازی اصلی این حوزه معیاری به نام Tick-to-Trade است: یعنی فاصله زمانی از لحظه ورود یک تیک داده جدید تا لحظه شلیک سفارش به سمت صرافی.

مفاهیم پایه:

کلاس‌های دارایی (Asset Classes): سهام، قراردادهای آتی (Futures)، اوراق قرضه، اختیار معامله (Options)، فارکس (FX) و ارزهای دیجیتال.
نقدینگی و عمق دفترچه (Liquidity & Depth):
- تمایل شرکت‌کنندگان برای معامله یک دارایی نقدینگی نام دارد.
- عمق (Depth): تعداد سطوح قیمتی موجود در دفترچه سفارشات.
- اگر حجم در لایه‌ها زیاد باشد به آن دفترچه عمیق یا بزرگ می‌گویند. هرچه بازار عمیق‌تر باشد، معامله‌گر راحت‌تر و بدون پرش قیمت خرید و فروش می‌کند.
داده‌های تیک‌به‌تیک و توزیع آماری:
داده‌های HFT تصادفی در زمان بوده و دارای دنباله‌های پهن (Fat Tail Distributions) هستند؛ یعنی احتمال رخداد نوسانات ناگهانی و زیان‌های سنگین در آن‌ها بسیار بیشتر از توزیع نرمال گاوسی است. دو ویژگی اصلی این داده‌ها عبارتند از:
- خوشه‌بندی نوسانات (Volatility Clustering): نوسانات بزرگ به دنبال نوسانات بزرگ و دوره‌های آرام به دنبال دوره‌های آرام رخ می‌دهند.
- وابستگی بلندمدت (Long memory): سرعت کاهش وابستگی آماری بین داده‌ها نسبت به فاصله زمانی.
تخفیف‌های نقدینگی (Maker-Taker Model): صرافی به سفارش‌گذارانی که با لیمیت اردر نقدینگی می‌آورند تخفیف/پاداش (Rebate) می‌دهد و از کسانی که نقدینگی برمی‌دارند کارمزد می‌گیرد.

۱. استراتژی بازارسازی (Market Making)

پیش از ورود به جزییات، باید تفاوت بین بازارساز و بازارگیر را بر روی دفترچه سفارشات محدود (Limit Order Book) درک کرد:

شکل ۱.۱: ساختار دفترچه سفارشات محدود و سفارش‌های تهاجمی و منفعل

سفارش تهاجمی (Aggressive Order): سفارشی که با قیمتی ثبت می‌شود که فوراً تطبیق داده شود. این سفارش نقدینگی را از بازار حذف می‌کند؛ به ثبت‌کننده آن Market Taker می‌گویند. اگر خریدار مستقیماً قیمت Ask فروشنده را بخرد، اصطلاحاً اسپرد را رد کرده (Crosses the spread).
سفارش منفعل (Passive Order): سفارشی با قیمتی عقب‌تر که بلافاصله اجرا نمی‌شود، بلکه نقدینگی را درون دفترچه اضافه می‌کند؛ به این فرد Market Maker می‌گویند.

نحوه سودآوری بازارساز:

بازارساز بدون پیش‌بینی ارزش ذاتی دارایی، پیوسته پیشنهاد خرید و پیشنهاد فروش در بازار حفظ می‌کند و از اختلاف این دو (اسپرد) سود می‌برد.
برای کاهش ریسک نگهداری سهام در طول زمان (Inventory Risk)، هر خرید باید سریعاً با یک فروش و هر فروش با یک خرید متناظر جفت شود:

مثال عددی کتاب: اگر سهامی در ۱۰۰ دلار معامله شود، بازارساز سفارش خرید را در ۹۹.۵۰ دلار و سفارش فروش را در ۱۰۰.۵۰ دلار قرار می‌دهد. اگر هر دو معامله انجام شوند، بازارساز ۱ دلار سود خالص کسب می‌کند بدون آنکه نوسان جهت بازار برایش اهمیت داشته باشد.

۲. استراتژی اسکالپینگ (Scalping)

اسکالپینگ یکی از متداول‌ترین استراتژی‌هاست که در آن معامله‌گر می‌کوشد از نوسانات بسیار کوچک قیمت در کسری از ثانیه سود کسب کند. پوزیشن‌ها برای مدت بسیار کوتاهی باز می‌مانند و هدف گرفتن چندین سود بسیار ناچیز با تعداد معاملات بالاست.

۳. استراتژی آربیتراژ آماری (Statistical Arbitrage / Stat-Arb)

فرضیه بازار کارا (EMH) ادعا می‌کند قیمت‌ها در هر لحظه منعکس‌کننده تمام اطلاعات موجود هستند و بدون اخبار بنیادی نباید نوسان کنند. اما در واقعیت روزمره چنین نیست؛ دلیل این نوسانات نقدینگی (Liquidity) است:

معاملات نهادی بزرگ ربطی به خبر ندارند، بلکه به پوشش ریسک یا خروج اضطراری مربوط‌اند.
جویندگان نقدینگی (Liquidity Seekers) حاضرند جریمه نقدی و قیمت‌های بدتر بپردازند تا فوراً خارج شوند؛ این امر به سود تأمین‌کنندگان نقدینگی تمام می‌شود و قیمت را به طور موقت از ارزش تعادلی منحرف می‌کند (Mispricing).
آربیتراژ آماری از همین عدم تعادل‌های آماری و همبستگی قیمت و نقدینگی سود می‌برد.

دو شیوه اجرای آربیتراژ آماری:

یک دارایی در چند بازار (Cross-Venue): یک سهم یکسان در دو صرافی قیمت‌های متفاوتی پیدا می‌کند. الگوریتم ظرف کمتر از ۱ میلی‌ثانیه در بازار ارزان می‌خرد و در بازار گران می‌فروشد.
دارایی‌های مرتبط (Linked Securities): مانند رابطه یک شاخص با سهام درون آن، یا دو سهم هم‌صنعت (مثلاً دو غول نفتی). الگوریتم با مدل‌سازی تاریخی ارتباط میان دو دارایی، به محض مشاهده انحراف از حالت نرمال وارد معامله جفتی شده و با بازگشت به تعادل، سود شناسایی می‌کند.

۴. آربیتراژ تاخیر (Latency Arbitrage)

بهره‌برداری از اختلاف زمانی رسیدن اطلاعات به مکان‌های مختلف جغرافیایی. اگر قیمت یک دارایی در بورس نیویورک تغییر کند، الگوریتمی که با لینک ارتباطی سریع‌تر خبر را زودتر به بورس شیکاگو برساند، می‌تواند سهام مربوطه را پیش از به‌روزرسانی قیمت در بورس دوم بخرد.

۵. اثر اخبار و استراتژی‌های اطلاعات‌محور (Impact of News)

اطلاعات قلب تپنده معاملات است. الگوریتم‌ها برای خواندن و تحلیل اخبار خبرگزاری‌ها و حتی شبکه‌های اجتماعی آموزش دیده‌اند:

خبرگزاری‌های بزرگ امروزه بیانیه‌های مطبوعاتی را به گونه‌ای بسته‌بندی می‌کنند که رایانه‌ها بتوانند با کلمات کلیدی مشخص بلافاصله اثر مثبت یا منفی را استخراج کنند.
آن‌ها سرورهای خود را در مراکز مالی قرار می‌دهند تا اخبار کسری از ثانیه زودتر تحویل شود.
ماجرای هک توییتر آسوشیتدپرس در سال ۲۰۱۳: در سال ۲۰۱۳ حساب توییتر خبرگزاری AP هک شد و توییت دروغینی منتشر کرد مبنی بر اینکه دو انفجار در کاخ سفید رخ داده و باراک اوباما زخمی شده است! در عرض چند ثانیه، الگوریتم‌های خبری با پردازش این منبع معتبر فروش‌های سنگینی انجام دادند و شاخص‌های مالی جهان ناگهان سقوط کردند، تا اینکه چند دقیقه بعد خبر تکذیب شد.

۶. جرقه‌زنی مومنتوم (Momentum Ignition)

روشی که در آن الگوریتم با ارسال حجم سنگینی از سفارش‌ها، توهم تغییر حجم و شروع یک روند پرشتاب را به بقیه بازار القا می‌کند:

ابتدا تریدر پوزیشن اصلی و کوچک خود را مخفیانه باز می‌کند.
سپس با ارسال رگباری از سفارش‌های ساختگی در تابلوی بورس، الگوریتم‌های دیگر را به خرید/فروش شتاب‌زده تحریک می‌کند (Self-fulfilling prophecy).
با جهش قیمت، تریدر پوزیشن اولیه خود را با سود کلان می‌بندد و سفارش‌های قبلی را لغو می‌کند.

۷. استراتژی‌های تخفیف کارمزد (Rebate Strategies)

با بهره‌گیری از مدل کارمزد Maker-Taker، برخی شرکت‌ها استراتژی‌هایی پیاده می‌کنند که هدف اصلی‌شان معامله بدون سود سرمایه‌ای است و درآمد اصلی آن‌ها صرفاً از طریق جمع‌آوری تخفیف‌ها و پاداش‌های چند سنتی است که صرافی به ازای حجم بالای سفارش‌های لیمیت به آن‌ها پرداخت می‌کند. همچنین ساختار معکوس بنام Trader-Maker نیز در برخی بازارها وجود دارد.

۸. پینگینگ (Pinging)

ارسال سفارش‌های بسیار کوچک و فوری (معمولاً بلوک‌های ۱۰۰ سهمی) به صرافی‌ها و دارک پول‌ها. هدف این کار ماهیگیری و کشف این است که آیا نهاد بزرگی در حال اجرای یک سفارش خرید یا فروش چندمیلیونی پنهان در آن قیمت است یا خیر. به محض مثبت شدن پینگ، HFT می‌تواند بر اساس این اطلاعات معاملاتی مطمئن انجام دهد.

۹. فعالیت‌های غیرقانونی و دستکاری بازار (Illegal Activities)

سازمان‌های ناظر نظیر SEC و FBI در سال‌های اخیر نظارت شدیدی را بر تخلفات HFT آغاز کرده‌اند:

فرانت‌رانینگ (Front-running): ثبت سفارش بر اساس اطلاعات محرمانه یا سفارش‌هایی که هنوز برای عموم منتشر نشده‌اند. این کار توسط SEC و FINRA صراحتاً غیرقانونی اعلام شده است.
اسپوفینگ (Spoofing): ثبت سفارش‌های پرحجم بدون هیچ قصد واقعی برای اجرا، صرفاً به منظور فریب دیگران برای تغییر قیمت، و سپس لغو فوری آن‌ها درست قبل از اجرا. در قانون اصلاح وال‌استریت (Dodd-Frank Act 2010) این عمل جرم‌انگاری شد و در سال ۲۰۱۴ نخستین پرونده کیفری علیه یک معامله‌گر در شیکاگو تشکیل گردید.
لایه‌بندی (Layering): مشابه اسپوفینگ است با این تفاوت که سفارش‌های فریبنده در چندین طبقه و سطح قیمتی مختلف چیده می‌شوند تا تقاضای کاذب را عمیق‌تر نشان دهند. گرچه در بازارهای سنتی این روش‌ها ممنوع است، اما در بازارهای کم‌نظارت‌تر نظیر برخی صرافی‌های رمزارز کماکان مشاهده می‌شوند.

خلاصه و جمع‌بندی فصل اول (Summary)

در این فصل، ریشه‌ها و تاریخچه معاملات فرکانس بالا مرور شد. دانستیم چه عواملی HFT را در مقایسه با معاملات معمولی منحصر‌به‌فرد می‌سازد. همچنین لایه‌های مختلف استراتژی‌هایی را که یک سیستم HFT باید از آن‌ها پشتیبانی کند دسته‌بندی کردیم.

در فصل بعدی (02 - اجزای حیاتی سیستم معاملاتی)، کارکردهای اصلی نرم‌افزاری و معماری گام‌به‌گام یک سیستم معاملاتی را تشریح خواهیم کرد.

→ صفحه اصلی معاملات فرکانس بالا (HFT) فصل بعدی ← فصل ۲: اجزای حیاتی سیستم معاملاتی

توسعه سیستم‌های HFT

مطالب