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高频交易的经济学
进行高频交易业务的成本
高频交易业务的成本驱动因素是数据、劳动力、设备和软件、交易成本、行政和法律成本，最重要的是交易损失。有效的风险管理、监控和合规框架（会在第14、16章讨论）可以限制交易损失。本节描述了不归因于风险的经营成本。
数据成本
数据往往是非常昂贵的或完全免费的。多家公司，如路透社和彭博，供销售的分笔数据具有极高的溢价。经纪商和交易场所可以向潜在交易商免费提供优质的分笔数据。初创的高频交易公司需要在可选择的工具中获得至少两年的历史数据以生成初始交易模型。
硬件
如第2章所述，硬件成本是高频交易运营费用中最小的部分。最基本而有效的高频交易设置包括在零售店就可买到的计算机。它需要专业的操作系统，如Windows 7或Red Hat Linux，才能进行完整的配置和远程访问权限。明智的做法是购买单独的机器进行开发、测试和生产，以最小化无意识的代码操控和处理能力过载的情况。
连接性
连接性对于任何成功的高频交易操作都很重要，具有足够带宽的快速连接可确保交易操作接收最完整的报价和交易集：如第2章所述，报价很可能由于网络拥塞而丢失。连接性涉及：
·主机托管；
·毗邻服务；
·普通连接。
主机托管是由交易所和其他交易场所提供专用设施，通常包括用于高频交易服务器的安全“机箱”、电源，以及通常通过专用线路连接高频交易和交换服务器的实际网络“线路”。高频交易商可以自由地配置他们喜欢的服务器，并且包括远程可访问性。
毗邻服务类似于主机托管，尽管它们可以使用第三方公司运营的位于交易地点附近的设施，但不是与交易场所相同的设施。与主机托管一样，毗邻服务为服务器、电源和高速网线（通常光纤连接）提供了机箱。然而，网线通过互联网连接到交换机，会导致不如主机托管那么安全。
最后，小成本的高频交易初创企业可以依靠优质的有线网络来运营，直到其系统持续获利。然而，如果网络遭遇极端拥塞，那么就会导致一系列报价的缺失以及信息和交易的延迟。
软件
高频交易操作需要配置以下软件，这些软件可能是也可能不是内部构建的：
·交易信号的计算机化生成是高频交易系统的核心功能。生成器接受并处理分笔数据，形成投资组合分配和交易信号，并记录损益。生成器通常在内部建造，并保持最高机密。保密要求源自纯粹的商业竞争考虑：每个投资策略只有有限的容量，而拥有生成器代码的竞争者必然会削弱或彻底破坏高频交易策略的盈利能力。
·通过高频交易操作配置的金融建模软件可以进行计算机辅助分析，以构建新的交易模型。MatLab和R已经成为业界最受欢迎的量化建模选择。MatLab比较昂贵，但在行业中众所周知。不过R是免费的：它是一个高效的开源软件，最重要的是，它可以扩展专有数据库。例如，花旗集团现在就在R上运行几乎所有的模型。
·网络信息收集软件促进了证券的高频基本定价。及时捕捉小道消息和新闻公告增强了对短期价格走势的预测。像汤森路透、道琼斯、RavenPack、SemLab和AbeMarkets.com这样的新媒体，提供了一系列机器可读格式的实时新闻产品。
·交易软件包含最优执行算法，以在给定时间间隔内实现最佳执行价格。这个软件使交易员能够进行及时交易，决定市场激进程度，并将订单分为最优的。最佳执行算法的开发和交易前的许可现在是许多经纪商的主要业务。然而，独立的公司已经开始帮助投资者以最有效的方式分配他们的订单。例如，位于纽约的MarketFactory提供了一套软件工具，帮助自动化交易员在外汇市场获得额外优势。此外，越来越多的传统买方投资者，如大型养老基金和对冲基金，已经开发了自己的一套最优执行算法，以尽量绕过经纪交易商。第15章讨论了最优执行方面的最新发展。
·第14章将会讨论，实时风险管理应用程序确保系统保持在预先指定的行为和止盈止损界限内。这样的应用程序也可以称为系统监控和容错软件，并且通常在内部构建，但是也可以买到现成的。购买第三方风险软件的优势是模块的可靠性。第三方软件经过多个客户的尽职调查，因此可能比内部构建的系统更加健全。
·用于监控高频交易系统性能的桌面和移动应用程序是如今所有高频交易组织的必备条件。遇到任何问题，如违反风险限制、停电或其他问题应立即联络责任方。与风险管理系统一样，性能监控和合规系统往往是通用的，可以购买经过良好测试的第三方软件。
·实时第三方研究可以传输高级信息和预测。有时，这些预测可以运用在交易系统中。例如，警告即将发生崩溃的预测可以用于增强以流动性为主的高频交易系统。AbeMarkets.com和HFTindex.com会提供这种信息。
电子化执行
高频交易从业者可以通过他们的执行经纪商和电子通信网络来快速指定和执行交易。高盛（Goldman Sachs）和瑞士信贷（Credit Suisse）经常被认为是主导电子化执行的经纪商。瑞银集团（UBS）、巴克莱（Barcays）和Quantitative Brokers一直是外汇和固定收益的执行场所。
执行供应商通常收取预先通知的每笔交易的费用。然而，如第5章所述，总成本可能包括每个经纪商之间都不同且无法看到的支出。了解电子化执行的成本结构在高频设置中尤其重要，其中大笔的交易可能会抵消收益。
托管和清算
除了提供至交易所的连接外，经纪交易商通常提供特殊的“主要”服务，包括保管交易资金（称为托管）和交易对账（称为清算）。托管和清算都涉及一定程度的风险。在托管安排中，经纪自营商需要对资产负责，而在清算中，经纪自营商可以作为交易对手违约时的保险。经纪商和交易场所会收取托管和清算费用。
人员费用
高频系统的初始开发既有风险又昂贵，设计交易模型所需的工作人员需要了解博士级别的金融和计量经济学量化研究。此外，编程人员应该有足够的经验来处理系统交互、计算机安全性和算法效率等复杂事项。
管理和法律费用
像金融行业的任何企业一样，高频交易员需要做到像法律和会计部门人员那么细心，做到照顾每一个小细节。因此，合格的法律和会计援助对于良好的运营是不可或缺的。
高频交易的资本化
与任何其他形式的交易一样，高频交易公司可以利用股权和杠杆来资本化。初始权益通常来自企业创始人的出资、私募股权投资、私人投资者或母公司的资本。所需初始股权的总金额取决于许多因素，但主要使用以下变量：
·高频交易策略与实时资本交易时的盈利能力。
·交易运营的成本结构。
·策略的夏普比率。
·策略的最大回撤。
高频交易策略的盈利能力描述了每投入一美元所获得的“毛”收益。毛收益不考虑交易成本，并大致展示了对潜在盈利能力的预测。在投资的最初阶段，回测的绩效可以看作潜在的未来绩效。但是要小心：回测往往没考虑到策略本身的基本成本和市场影响，从而削弱实际生产环境的盈利能力。最糟糕的是，由于不切实际的假设或代码错误，回测可能是错误的，这个问题可能直到代码转移到使用环境时才会暴露。
在整体绩效中表现良好的策略需要承担巨大的成本。在高频环境中，与交易成本相比，每个交易的收益通常很小，这很容易消除任何盈利的相似性，特别是在运营的初始阶段账面交易很小的时候。如第5章所述，当交易量很小时，交易成本通常较大，反之亦然。例如，一个普通的零售经纪公司为每笔交易收取20美元，本金为40000美元或以下，或超过名义利率的0.05%。每个交易都有两条线：一个建仓、一个平仓，每个轧平交易会清掉0.1%的交易员。与此同时，大型机构每交易100万美元，只需要3美元或5美元的成本——只占0.0005%的本金，这是比零售投资者低100倍的成本。
当可用资本很少时，通常可以“放杠杆”。杠杆最常见的是通过抵押交易的金融工具借入资金。因此，利用1：9的杠杆，100000美元的投资可以成为100万美元的交易本金，从而可能获得较低的交易成本并保持更好的盈利能力。此外，杠杆还有助于增加策略的收益。没有杠杆时，10万美元0.1%的收益是100美元。当该策略以1：9杠杆交易时，0.1美元的收益成为100万美元×0.1%=1000美元，或1%的投资收益，这是一个重大的提高。当然，当策略亏损时，其损失也相应增加：一个没有杠杆的10万美元本金的损失是100美元，使用1：9杠杆时，损失就会变成1000美元。
经纪商是最天然的杠杆提供者：他们可以观测交易商的实时头寸，并通过清算交易员的头寸确保资本的回报。当交易商的账户价值低于安全抵押品价值，即保证金时，清算就会发生。保证金的要求因经纪人而异，但通常会要求账户在任何时候都有一定百分比的交易本金。然而，保证金要求并不是书面的，可以在逐个账户甚至是逐个情况的基础上谈判。
为了避免清算，交易员可以优化最适合每个策略的杠杆。最大回撤和夏普比率指标会揭示策略波动性和历史最大回撤，从而帮助交易商确定能够承受多少杠杆。
除了杠杆，后期的股权也可以是交易资本的来源，并且可以从对提高绩效感兴趣的已成立机构（如银行资产管理部门、基金中的基金、养老基金、大型对冲基金等类似机构）获得。
从大型机构投资者的角度来看，它们可能希望投资于高频运营，大多数高频交易往往属于“另类”投资类别。“另类投资”（alternative investments）一词描述了在更广泛的对冲基金下的大多数策略，该术语用于区分与“传统”投资所不同的战略，如长期共同基金和债券投资组合。由于是另类投资，高频交易策略是纳入更大型机构的备选投资组合。为了能够合格地进行机构投资，高频交易经理需要提供每年8%～12%、波动率越小越好、时长1～3年的可审计绩效记录。
高频交易的薪酬遵循对冲基金模型：高频交易经理可获得管理费用和绩效费用。管理费用通常为投资本金的固定百分比；绩效费用是高于基金份额此前最高价值的收益的百分比，称为高水位标记。正如任何其他对冲基金经理一样，只有当基金经理增加（或已经增加）基金份额的价值时，绩效费用才会支付给高频经理，从而激励他们跑赢大市。
由于其相对新颖性，高频交易通常被视为“新兴经理”业务。从机构投资者的角度来看，“新兴”的标签通常导致在策略生命周期方面感知更高的风险，这样会转化为更高的绩效费用和更低的管理费用。如果任意对冲基金都要求2%的管理费用和20%的绩效费用（典型的“2和20”模式），高频交易员通常提供“1和30”模型，其中1%被管理的资产作为管理活动的补贴，30%的最高水位标记收益作为绩效奖励支付。
高频交易的杠杆
高频交易业务可以维持多少杠杆并保持可行性？这个问题的快速回答取决于每个高频交易策略的两个变量的特征：夏普比率和最大回撤。夏普比率的好处在于它对于杠杆的不变性：无杠杆高频策略的夏普比率与100倍杠杆的高频策略的夏普比率完全相同。如第6章所指出的，这是由于高频夏普比率的结构：带杠杆的高频交易头寸不会保持隔夜，所以高频交易的夏普比率不包括分子中的无风险率利率。当夏普比率增加时，分子中的预期收益和分母的分布中的波动率按比例增加杠杆的数量L：
高频交易运营的预期收益必须考虑到经营成本，因此高频交易业务的夏普比率会根据这个费用进行调整：
或者使用每日数据，并假设每年有250个交易日：
式（7-2）和式（7-3）中的表达式对于盈利的业务是正的，而杠杆值L不能无限增加。年化波动率只是收益可变性的平均度量，实际的损失可能更严重。为了确定稳定操作所需的最小夏普比率SR HFT Ops，最大回撤可作为更方便度量的指标。
假设历史最大回撤可能发生在10%的最坏情况下，所需的夏普比率SR HFT Ops与历史最大回撤远离收益均值的标准差有关：
由此我们可以得出SR HFT Ops为
若杠杆策略想保持偿还能力，夏普比率需要考虑超过由式（7-5）确定的SR HFT Ops最小值的操作成本SR HFT Ops。图7-4显示了样本高频策略的总计绩效。根据该策略的样本历史，该策略提供2.78的毛夏普利率，2012年7月发生的最大回撤为0.93%，每日波动率为0.15%。当杠杆超过式（7-5）确定的SR HFT Ops最小值时，该策略提供的最低运营夏普比率SR HFT Ops为1.41。如果这个特定策略被分配1000万美元的资本，并允许9：1的杠杆，L=10，则最大每日运营支出不能超过13730美元，或者每年250个交易日总计3432729美元。这个数字远远小于从日平均收益率计算的数量：如果因为最大回撤而破产的风险被完全忽略，那么预期杠杆表现被计算为年化平均日收益乘以资本和杠杆：
E[收益纯] = E[R每日]×250×资本×杠杆 （7-6）
如果按照式（7-6）来计算，那么毛收益可能接近6959034美元——当回撤风险被考虑时，这个数字会误导成本费用。
如果要求一个更严格的绩效指标，从而观测到最大回撤发生在所有小于5%的情况下，式（7-5）可以重写为：
其中最大降幅处的标准偏差从1变为3。对于策略中所投的1000万美元资本，最小夏普比率为2.41，所允许的最大年度费用为931801美元。
如果高频交易操作具有杠杆和很高的夏普比率，则更有可能持续使用和发展。高杠杆率增加了弥补成本的可能性，并且高的夏普比率降低了灾难性损失的风险。
图7-4 高频交易行业的参与者