Användning av Adaptive Micro Auctions för effektiv prisbildning

Cinnober white paper Användning av Adaptive Micro Auctions för effektiv prisbildning Lars-Ivar Sellberg, 20 oktober 2010 Översatt till svenska, oktober 2011

Copyright 2011 Cinnober Financial Technology AB. Alla rättigheter förbehålles. Cinnober Financial Technology AB förbehåller sig rätten att utan föregående meddelande göra ändringar i den information som förekommer häri. Ingen del av detta dokument får reproduceras, kopieras, publiceras, överföras eller säljas i någon form eller på något vis utan uttryckligt skriftligt godkännande från Cinnober Financial Technology AB. Cinnober och TRADExpress är varumärken eller registrerade varumärken som tillhör Cinnober Financial Technology AB i Sverige och andra länder. Andra produkter och bolagsnamn som omnämns häri kan vara registrerade varumärken som tillhör respektive ägare. Cinnober Financial Technology AB 2

Introduktion Efter blixtkraschen den 6 maj 2010 då Dow Jones Industrial Average (DJIA) tillfälligt föll nästan 10 % har högfrekvenshandeln (high-frequency trading, HFT; numera även benämnd robothandeln i media) granskats av tillsynsmyndigheterna. Allt fler röster har höjts angående dess potentiella negativa effekter och bräckligheten hos dagens marknader. Förslagen på hur man skall undvika framtida blixtkrascher och återskapa förtroendet för finansmarknaderna har framför allt siktat på att hantera symptomen: ökad marknadsövervakning, utdömande av böter, införande av circuit breakers, begränsning av meddelandefrekvensen ( message throttling ) och reglering av den minsta giltighetstiden för ordrar. På Cinnober tror vi att det finns en möjlighet för vissa marknadsplatser att differentiera sig genom att anta ett helt nytt förhållningssätt. Börser över hela världen investerar otroliga resurser i sina datacenter; de erbjuder samlokalisering för HTF för att få ned transaktionernas svarstider till ett absolut minimum. Enligt den senaste utvecklingen söker emellertid vissa börser nya vägar för att attrahera mer långsiktiga investerare, som t.ex. fondförvaltare och pensionsfonder, genom att skapa incitament för volymordrar. Detta är för att locka tillbaks den likviditet som flyttats till mörka pooler, s.k. dark pools, eftersom de upplysta marknaderna blivit allt mer fragmenterade med mindre transaktionsstorlekar. I april publicerade vi ett dokument om inflytandet av algoritmisk handel inklusive HFT på börserna och om hur man kan tillgodose denna på ett effektivt sätt. 1 I detta dokument presenterar vi en alternativ metod för hanteringen av icke konstruktiv högfrekvenshandel. Istället för att bota symptomen går vi direkt på den underliggande orsaken genom att göra den underliggande marknadsmodellen okänslig för en miljö där medlemmarna har differentierade svarstider. På Cinnober kallar vi detta nya tillvägagångssätt Adaptive Micro Auctions, AMA. Marknadsmodellen AMA kan tilltala marknadsplatser som vill erbjuda sina kunder samma möjligheter att agera på ny information, oavsett vilka svarstider de arbetar med. Med denna modell kommer många av de symptom som så många försöker bota på dagens finansmarknader inte ens att uppstå. En marknadsplats som använder en sådan marknadsmodell kommer troligtvis att attrahera likviditet som annars skulle ha riktats till mörka pooler. Svarstiderna ger vissa aktörer en fördel Marknadsaktörerna som kopplar upp sig mot en elektronisk marknadsplats upplever svarstider av två olika slag: Svarstiden för marknadsdata: den tid det tar för marknadsdata från marknadsplatssystemet att nå en viss marknadsaktör. Svarstiden för orderinläggning: den tid det tar för en marknadsaktör att lägga in en order på marknadsplatsen och få bekräftelse på dess initiala matchningsstatus. Orsaken till båda sorternas svarstider är mångfacetterad och påverkas av ett antal faktorer, som t.ex. marknadsaktörens geografiska läge, marknadsaktörens egen hårdvara/mjukvara, marknadsplatsoperatörens hårdvara/mjukvara. Båda typerna av svarstider är ofta differentierade mellan olika marknadsaktörer, vilket innebär att vissa marknadsaktörer har systematiskt snabbare tillgång än andra till en marknadsplats. Att ha snabbare tillgång än konkurrenterna till ett marknadsplatssystem anses vanligtvis vara en viktig fördel. Tänk dig t.ex. en order som läggs på en marknadsplats som erbjuder någon form av arbitragemöjlighet. Den marknadsaktör som först får informationen (svarstiden enligt 1 ovan) kan agera på den (svarstiden enligt 2 ovan) och exploatera arbitragemöjligheten. I den tävlingen får tvåan och trean inga tröstpriser. 1) Algorithmic trading and its implications for marketplaces kan laddas ned på: http://www.cinnober.com/white-papers. Cinnober Financial Technology AB 3

Marknadsaktörerna kan själva direkt påverka vissa faktorer som påverkar svarstiderna, t.ex. genom att: placera sina handelssystem så nära marknadsplatsen som möjligt, med så kallad proximity hosting eller samlokalisering på samma datacenter använda snabbast möjliga applikationsprotokoll: de flesta marknadsplatser erbjuder ett standardiserat FIXbaserat protokoll och ett snabbare eget protokoll använda överlägsen mjukvara/hårdvara. Exempel på detta är egenutvecklade nätverksstackar som är snabbare än de som är kommersiellt tillgängliga. De metoder som räknas upp ovan har någonting gemensamt: de kräver betydande investeringar och skapar därmed barriärer för inträde på marknaden eller motsvarande konkurrensförhållanden. Det är med andra ord möjligt för marknadsaktörer att faktiskt köpa en viktig fördel framför mindre bemedlade konkurrenter. Man kan se på detta på två sätt: Det är något positivt som uppmuntrar konkurrens genom att likviditeten ökar och arbitrage elimineras. En marknadsplats bör uppmuntra detta genom att erbjuda tjänster som t.ex. samlokalisering av marknadsaktörernas handelssystem med marknadsplatsens system. Det är något negativt; genom att inte erbjuda lika tillgång för alla marknadsaktörer kan marknadsplatsen inte erbjuda en rättvis marknad. Marknadsaktörer som inte kan lägga ned tillräckligt med pengar kommer systematiskt att straffas av dem som kan det. Förespråkarna för detta synsätt brukar peka ut att fenomenet med så kallad flash trading enbart är ett strukturerat sätt för marknadsplatser att ta betalt från utvalda marknadsaktörer i gengäld för handelsfördelar utan att ta omvägen via komplicerade tekniska lösningar och erbjuda t.ex. samlokaliseringstjänster. Syftet med denna vitbok är att visa hur mycket kortlivade auktioner så kallade Adaptive Micro Auctions, AMA som mäts i millisekunder, ms, kan användas för att skapa en rättvis marknad med en effektiv prisbildningsprocess även i situationer med högst differentierade svarstider. För marknadsplatsoperatörer som förespråkar synsättet att möjligheten för marknadsaktörer att köpa snabbare tillgång är någonting negativt kan sådana kortlivade auktioner utgöra ett alternativ till traditionell kontinuerlig handel. AMA-auktioner kan även vara användbara på marknader med en geografiskt utspridd kundbas där svarstiderna för enskilda transaktioner i hög grad skiljer sig åt mellan olika marknadsaktörer beroende på hur nära marknadsplatsen de har sin verksamhet. AMA-auktioner är också ett alternativ till så kallade circuit breakers. Vi börjar med att ta en titt på traditionella auktioner då många av AMA:s grundläggande mekanismer har lånats därifrån. Traditionella auktioner Auktioner i det traditionella långlivade formatet vanligtvis mätt i minuter har utbredd användning för att uppnå effektiv prisbildning. De fungerar genom att köp- och säljordrar samlas in under en viss tidsperiod, typiskt sett 5 15 minuter, och ett jämviktspris beräknas baserat på dessa ordrar. När jämviktspriset tagits fram avslutas alla ordrar till som fyller kraven på avslut till jämviktspriset, till det priset. Det finns oräkneliga varianter på den formel som används vid beräkningen av jämviktspriset och på hur volymen skall distribueras på auktionens kortsida. Poängen är att auktionen erbjuder en effektiv prisbildningsmekanism som inte är känslig för en miljö där marknadsaktörerna har differentierade svarstider. De flesta högfrekvensalgoritmer är i praktiken oanvändbara i en auktionsbaserad miljö. I det arbitrage-exempel vi tog upp i det förra avsnittet har marknadsaktören med den snabbaste tillgången ingen fördel framför andra aktörer, under följande förutsättningar: Auktionens allokeringsalgoritm tar inte med i beräkningen vilken ordning ordrarna lades under auktionsfasen. 2 ) Att det inte är möjligt för en aktör att förutsäga den exakta tidpunkten auktionen avslutas. Annars skulle en marknadsaktör kunna vänta med att lägga sin order till precis innan auktionen avslutas, vilket inte ger andra aktörer tillräckligt med tid för att reagera på den nya informationen genom att modifiera sina ordrar. 3 ) Observera att detta enbart är relevant vid öppna auk- 2) Det finns flera standardalgoritmer som inte gör detta, exempelvis prorata. 3) Det finns ett antal kända och använda processer för att åstadkomma detta. En av de mer välkända är att den exakta tidpunkten för auktionens avslutande helt enkelt bestäms slumpmässigt. Cinnober Financial Technology AB 4

tioner, d.v.s. auktioner med någon form av marknadstransparens. Det ovan beskrivna är välkänt inom den finansiella sektorn och auktioner är allmänt erkända som effektiva prisbildningsmekanismer. Så varför har inte kontinuerlig handel ersatts av auktioner i någon större skala? En viktig anledning är troligtvis att marknadsaktörerna sätter stort värde på ett omedelbart avslut; de vill inte vänta flera minuter på att en order skall avslutas. Auktioner används därför främst för att upprätta ett jämviktspris när marknaden öppnar och stänger. Nästa avsnitt presenterar AMA-konceptet och dess användning för en rättvis och effektiv prisbildningsprocess i en miljö med högst differentierad marknadstillgång vad gäller svarstider som ändå erbjuder ett nästan omedelbart avslut. Adaptive Micro Auctions Iden bakom Adaptive Micro Auctions, AMA, är att bevara de flesta positiva aspekterna av en auktion samtidigt som man erbjuder den kontinuerliga handelns nästan omedelbara avslut. Den uppenbara lösningen är att minska auktionens löptid till en nivå där avsluten från ett praktiskt perspektiv upplevs av marknadsaktörerna som omedelbara. Här uppstår emellertid flera praktiska problem. Det förutsätts att AMA-auktionerna är transparenta och åtminstone sprider det aktuella jämviktspriset, d.v.s. det pris som auktionen skulle använda om den avslutades vid den aktuella tidpunkten. Men en AMAauktion kan mycket väl vara mer transparent och sprida market by-level eller till och med alla individuella ordrar. 4 ) Under förutsättning att endast jämviktspriset sprids kommer den tekniska kostnaden för att sprida marknadsdata att minska drastiskt vad gäller bandbredd och hårdvara. I miljöer med stort orderflöde kan dessa kostnadsbesparingar vara betydande för både marknadsplatsen och marknadsaktörerna. För att minska auktionens löptid men ändå säkerställa att marknadsaktörerna får all information som behövs för beslutsfattandet består en AMA-auktion av följande grundläggande steg: 1. När en order tas emot som fyller kraven för avslut (d.v.s. den korsas i orderdjupet) beräknas och sprids jämviktspriset. 2. En stabiliseringsperiod på X ms initieras. Om en order som förändrar jämviktspriset mottas under denna fas sprids ett nytt jämviktspris, och en ny stabiliseringsperiod på X ms initieras. Den totala tiden i steg 2 kan emellertid inte överstiga en slumpmässigt fastställd yttre tidsgräns på Y ms. 3. Auktionen avslutas. En inkommande order som korsar orderdjupet initierar en AMAauktion En ny order som förändrar jämviktspriset initierar en ny stabiliseringsperiod. Stabiliseringsperiod - X ms Xms Fördelning (uncross) Xms Max bestämd calltid - Y ms Slumpmäss igt avgjord calltid 4) Observera att det vanligtvis anses vara dålig praxis att sprida prisnivåer som är bättre än jämviktspriset eftersom detta skulle avskräcka marknadsaktörer från att lägga in ordrar som reflekterar deras verkliga avsikt att handla. Istället är dessa prisnivåer normalt aggregerade till jämviktspriset om t.ex. marknadsplatsen sprider market-by-level. Cinnober Financial Technology AB 5

Idén går ut på att X konfigureras som summan av typ 1- och typ 2-svarstiderna enligt definitionerna i introduktionen. Detta innebär att alla marknadsaktörer hinner få information om ett nyskapat jämviktspris och hinner svara på det genom att ändra, annullera eller lägga in nya ordrar. Om dessa ändrade ordrar genererar ett nytt jämviktspris initieras processen om igen. Den slumpmässigt satta yttre tidsgränsen behövs för att förhindra att aktioner pågår alltför länge om jämviktspriset fortsätter att ändras. Resultatet är en aktion som tar precis så lång tid att alla marknadsaktörer hinner få den relevanta informationen och får chansen att agera på den, därav namnet Adaptive (anpassningsbar). När detta har uppnåtts avslutas aktionen. Ett typiskt värde för X kan vara mellan 5-10 ms medan Y kan vara 40 50 ms, d.v.s. man uppnår nästan omedelbara avslut på ordrar samtidigt som man tillhandahåller en effektiv och rättvis prisbildning. De grundläggande mekanismerna för AMA-auktioner är välkända från traditionella auktioner. Det som är nytt och gör den anpassningsbar är den tidsperiod under vilken de tillämpas. Observera att det finns flera alternativ till att använda det förändrade jämviktspriset som utvärderingskriterium i AMA-auktionens steg 2. Några tänkbara kriterier är: En förändrad obalans i auktionen. Närhelst en order mottas. Dessa alternativa utvärderingskriterier är båda mer känsliga än jämviktspriset, så om man använder dem är det mer troligt att man uppnår upprepade förseningar i steg 2. Fördelen med detta är att marknadsaktörerna får möjligheten att agera på information som de kan anse vara värdefull; även om en order inte förändrar jämviktspriset kan den utgöra information för en annan marknadsaktör. Nackdelen är förstås att auktionerna pågår under längre tid, och det är mer troligt att den slumpmässigt satta yttre tidsgränsen uppnås. Användningen av jämviktspriset som utvärderingskriterium är en kompromiss mellan känsligheten och auktionens löptid. Större transaktioner och ökad likviditet Förutom att man skapar en rättvis och effektiv prisbildningsprocess kan Adaptive Micro Auctions, AMA, även medföra andra potentiella positiva effekter som ökad transaktionsstorlek och likviditet. Man kan hävda att både avreglering som t.ex. MiFID och högfrekvenshandel har minskat transaktionernas storlek och likviditet. Det underliggande resonemanget är som följer: Avregleringen har haft effekt sedan konkurrensen mellan ett ökat antal marknadsplatser har skapat incitament för att minska tick-storlek till nivåer där volymen är mycket liten på varje prisnivå. Detta tvingar en större order att äta sig igenom ett antal prisnivåer och generera ett stort antal affärer för att komma till avslut. Högfrekvenshandel har effekt eftersom institutionella marknadsaktörer tvekar att ha ordrar liggande i orderböckerna på grund av risken för informationsläckage och sniping. AMA-auktioner kan till viss del användas för att motverka dessa negativa effekter. För det första koncentrerar en AMA-auktion likviditeten i tid: alla ordrar som läggs in under auktionsfasen avslutas samtidigt, med ett enda jämviktspris. Detta hjälper till att minska antalet affärer och ökar likviditeten. Angående det informationsläckage som fruktas av institutionella placerare så kan en AMA-auktion konfigureras så att den endast sprider en begränsad mängd marknadsdata, t.ex. det nuvarande jämviktspriset. Vad gäller sniping så sker detta aldrig i en AMA-auktion eftersom alla marknadsaktörer hinner reagera på nya inkommande ordrar. Detta är faktiskt AMA-auktionens viktigaste bidrag. Ett dynamiskt alternativ till circuit breakers Circuit breakers är temporära handelsstopp som införs när ett finansiellt instrument, som t.ex. en aktie, snabbt har ändrat värde. Efter en nedkylningsperiod startar handeln igen, typiskt sett med en auktion. Det intressanta fallet är vanligtvis när ett instrument har fallit i värde, som diskuteras nedan. Syftet med en circuit breaker är att förhindra överdrivna, oftast nedåtgående, rörelser i det handlade instrumentets kurs. Antagandet är att sådana överdrivna rörelser orsakas av en temporär brist på likviditet i orderboken. När marknadsaktörerna fått en chans att undersöka och utvärdera de nuvarande priserna i orderboken görs ytterligare likviditet tillgänglig från dem i form av nya köpordrar. Idén är att det temporära handelsstoppet som introduceras av circuit breakern Cinnober Financial Technology AB 6

ger marknadsaktörerna den tid de behöver för att undersöka och utvärdera situationen. Circuit breakers har emellertid en nackdel som ofta ignoreras. Om marknadsaktörerna vet att handeln kan komma att stoppas under en längre period på grund av en circuit breaker, då kan de komma att öka sina riskpremier. De sänker då det pris de är villiga att betala för ett instrument. Detta gör i sig att instrumentet faller ytterligare. Med ökningen av högfrekvenshandel är det troligt att marknadsaktörerna redan implementerat automatiska algoritmer som t.ex. vi är 1 % från ett handelsstopp orsakat av en circuit breaker ; sälj instrumentet, vilket ytterligare accelererar instrumentets fall. Detta innebär att valet av längd på handelsstoppet som används i en circuit breaker -mekanism är viktig, eftersom fördelarna med att ge marknadsaktörerna tid att omvärdera en situation måste vägas emot utökade riskpremier. Nuvarande implementeringar av circuit breakers använder sig typiskt sett av fasta tidsperioder som bestämts för att de antas utgöra en bra kompromiss. Ett typiskt värde är 5 30 minuter. Det finns två problem med fasta tidsperioder som mäts i minuter. En period mätt i minuter är extremt lång i en handelsmiljö där tidsskalan sjunkit snabbt med ökningen av högfrekvenshandel och ett generellt ökat handelstempo. Användandet av en fast period antyder att det är möjligt att finna en optimal tid för varje situation. Ett potentiellt fall på 15 % under hög omsättning måste behandlas likadant som ett fall på 5 % under låg omsättning. Det är inte troligt att man kan hitta en tidsperiod för handelsstopp som är optimal i alla situationer. Konceptet med Adaptive Micro Auctions, AMA, erbjuder ett attraktivt alternativ till traditionella circuit breakers av fastställd längd, förutsatt att AMAparametrarna X och Y sätts som en funktion av det förhållande som utlöser circuit breakern. Istället för att stoppa handeln helt och hållet när man når circuit breaker -gränsen ökas längden på AMAparametrarna helt enkelt dynamiskt. D.v.s. ett fall på 5 % ger AMA-parametrarna X och Y medan 6 % ger X+n och Y+n, osv. Observera att funktionen kan göras mer komplex och ta med andra parametrar, som exempelvis omsättning, med i beräkningen. Medan exemplet ovan använder fristående steg är detta inte en förutsättning: man kan lika väl använda en kontinuerlig funktion. Detta innebär att man kan hitta en funktion som dynamiskt justerar tiden för handelsstoppet till den optimala längden i varje situation. För de flesta handelsplatser bör tidsskalan för X- och Y-parametrarna som används i samband med circuit breakers mätas i sekunder och millisekunder istället för minuter. Genom att använda dynamiska AMA-auktioner istället för circuit breakers för att begränsa överdrivna nedåtgående marknadsrörelser får man en jämn inbromsning av handeln istället för ett abrupt stopp med alla störningar detta medför. Slutsats En Adaptive Micro Auction, AMA, är ett koncept som använder sig av de goda kvaliteterna hos traditionella auktioner: rättvis och effektiv prisbildning med nästan omedelbara avslut. Genom att använda AMA-modellen etablerar man en miljö där marknadsaktörerna ges lika möjligheter att agera på ny information, oavsett vilka svarstider de arbetar med, vilket befriar investerarna från rädslan för att deras ordrar skall bli utsatta för sniping av marknadsaktörer med snabbare tillgång till ny information. Med denna modell kommer många av de symptom vi försöker bota på dagens finansmarknader inte ens att uppstå. Adaptive Micro Auctions är ett sätt för marknadsplatser att differentiera sig på dagens konkurrensutsatta och fragmenterade marknader och attrahera kunder som annars skulle komma att rikta en stor del av sin likviditet till mörka pooler. Cinnober Financial Technology AB 7

Passion för förändring Cinnober är den världsledande oberoende leverantören av innovativ marknads- och clearingteknologi. Våra lösningar är skräddarsydda för att hantera höga transaktionsvolymer med säkerställd funktionalitet och korta svarstider. Vi känner passion för en sak: att tillämpa avancerad finansiell teknologi för att hjälpa marknadsplatser och clearinghus att ta tillvara på nya möjligheter i en tid av förändring. Bland våra kunder finns ledande börser som t. ex. Chicago Board Options Exchange, London Metal Exchange och NYSE Liffe. Vi arbetar även med nya initiativ och alternativa handelssystem som t.ex. Alpha Trading System, Burgundy och Markit BOAT. Våra klienter litar på vår plattformsoberoende javabaserade teknologi för att snabbt och kostnadseffektivt dra nytta av förändringar. Cinnober har sitt huvudkontor i Stockholm och har 170 anställda som tillsammans har mer än 1 500 manårs erfarenhet av att utveckla börs- och post trade-system. Då vi är en oberoende teknologileverantör som inte själva driver någon marknad undviker vi alla intressekonflikter. Vi ägs inte av och har inga ägarintressen i någon marknadsplatsoperatör. Våra meriter säger allt. Vi hjälper våra kunder att omvandla förändringar till en konkurrensfördel.