Osakekauppaa tekevät nykyisin tietokoneet. Ne tahkoavat rahaa nopeudellaan, mutta järki niiltä puuttuu. Seurauksena voi olla äkillisiä kurssiromahduksia.

Teksti: Petri Mäenpää

Osakekauppaa tekevät nykyisin tietokoneet. Ne tahkoavat rahaa nopeudellaan, mutta järki niiltä puuttuu. Seurauksena voi olla äkillisiä kurssiromahduksia.

Julkaistu Tiede -lehdessä 5/2011.Yhdysvaltain pörsseihin iski outo ilmiö viime toukokuun 6. päivänä. Alkuiltapäivästä tilanne oli vielä tavanomainen. Sijoittajia huolestutti Kreikan velkakriisi, ja kello 14.42 Dow Jones -osakeindeksi oli noin kolmen prosentin laskussa. Silloin markkinat joutuivat yhtäkkiä vapaaseen pudotukseen. Indeksi vajosi yli kuusi prosenttia muutamassa minuutissa. Kello 14.47 se oli pudonnut lähes kymmenen prosenttia edellisen päivän päätöskurssista.Pudotus oli suurin, mikä Yhdysvaltain historiassa on tapahtunut yhden päivän kuluessa. Suurin osa siitä tapahtui vain viiden minuutin aikana. Lyhytkestoista pörssiromahdusta alettiin kutsua nimellä salamarysäys. Kello 15.07 indeksi oli jo kiivennyt takaisin lähes koko kuuden prosentin äkkilaskun. Hetken aikaa joidenkin luotettujen ja tunnettujen suuryhtiöiden osakkeet maksoivat kuitenkin vain sentin. Mitä ihmettä noina minuutteina tapahtui?

Automaattinen kauppa yllättiRomahduksen aiheutti automaattinen kaupankäynti. Se on vallannut pörssit tällä vuosituhannella. Tietokoneet tekevät arviolta yli 70 prosenttia Yhdysvaltain pörssien ostoista ja myynneistä. Helsingin pörssissäkin ainakin kolmasosan kaupasta tekevät tietokoneet.Osto- ja myyntistrategian määrää tietokoneisiin etukäteen ohjelmoitu algoritmi eli laskentamenetelmä. Koodaajat ovat kehittäneet algoritmeja, jotka reagoivat silmänräpäyksessä osakkeiden hinnanmuutoksiin ja talousuutisiin. Pörssien kaupankäyntijärjestelmät taas ovat kehittyneet niin nopeiksi, että ne käsittelevät tietokoneiden antamat osto- ja myyntimääräykset sekuntien tuhannesosissa.Reuters ja muut uutistoimistot taas ovat kehittäneet palveluita, jotka välittävät uutisia tietokoneiden ymmärtämässä muodossa. Algoritmit lukevat uutiset itsenäisesti ja reagoivat, ennen kuin ihmissilmä on ehtinyt edes silmäillä otsikon.

Tietokoneet vetävät välistäTärkeä osa automaattista kaupankäyntiä on korkean frekvenssin kauppa (high frequency trading), jossa ostetaan osakkeita ja myydään ne samassa silmänräpäyksessä. Siinä algoritmit pyrkivät arvaamaan muiden aikeita ja hyötymään niistä.Suuret institutionaaliset sijoittajat, esimerkiksi rahastonhoitajat, pilkkovat ostojaan ja myyntejään pieniin eriin, jotta markkinoiden muut osapuolet eivät saisi vihiä niiden aikeista. Näin ne saavat kaupat tehtyä itselleen edulliseen hintaan. Jos suuren eläkerahaston hoitaja haluaa esimerkiksi myydä miljoona Nokian osaketta, koska ei usko toimitusjohtaja Stephen Elopin uuteen strategiaan, hänen kannattaa valuttaa osakkeita markkinoille tipoittain. Näin muut eivät huomaa hänen myyntihalujaan ja pääse hyötymään tarjonnan aiheuttamasta kurssilaskusta, ennen kuin hän on päässyt koko miljoonan osakkeen erästään eroon. Pilkottujen erien koko on usein 100–500 osaketta. Pikakauppaa käyvät tietokoneet yrittävät haistella pilkotuista eristä, kuinka paljon sijoittajat ovat valmiita tarjoamaan osakkeista, jotka ne haluavat ostaa. Haistelu tapahtuu siten, että tietokoneet lähettävät pörssin kaupankäyntijärjestelmään sarjan hintatunnusteluita. Tunnustelut peruutetaan niin nopeasti, että kaupat eivät ehdi toteutua. Tällainen salamamääräys saattaa olla markkinoilla vain puoli sekunnin tuhannesosaa. Tunnustelun jälkeen korkean frekvenssin kauppiaat ostavat sijoittajaa kiinnostavaa osaketta ennen kuin sijoittaja ehtii tehdä sen itse. Sekunnin murto-osan jälkeen he tarjoavat osaketta sijoittajalle hieman korkeampaan hintaan.Kun sijoittaja aikoo esimerkiksi ostaa erän tiettyä osaketta sadan euron kappalehintaan, korkean frekvenssin kauppias ryntää sekuntien tuhannesosien aikana väliin, ostaa itse tuota osaketta sadan euron hintaan ja tarjoaa saman tien sijoittajalle 100,05 eurolla. Näin on tehty hetkessä voittoa viisi senttiä osakkeelta. Kun algoritmi kirnuaa tällaisia pieniä voittoja päivät pääksytysten salamannopeassa tahdissa, voitot voivat kasautua tähtitieteellisiksi.

Palvelinfarmi pörssin viereenKorkean frekvenssin kauppiaat sijoittavat yleensä palvelinfarminsa pörssien välittömään läheisyyteen. Lyhyt välimatka minimoi elektroniseen tiedonsiirtoon kuluvan ajan ja antaa näin kauppiaille niiden tarvitseman minimaalisen etumatkan.Lisäksi pörssejä syytetään näiden kauppiaiden suosimisesta. Kaupankäynnin sääntöjen mukaan kaikille pitää tarjota tiedot osto- ja myyntitarjouksista samaan aikaan, mutta säännöissä on porsaanreikä, jonka turvin pörssit tarjoavat ne maksua vastaan korkean frekvenssin kauppiaille sekunnin murto-osaa aiemmin kuin muille. Kauppiaat käyttävät etua tehokkaasti omaksi voitokseen ja muiden tappioksi. Monet pitävätkin korkean frekvenssin kauppiaita digitaalisina piraijoina.Tällaista strategiaa voi kutsua myös välistä vetämiseksi. Onko se reilua? Kauppiaille riittää, että se on laillista. Joka tapauksessa algoritmeja vastaan on äärimmäisen vaikeaa kilpailla nopeassa kaupankäynnissä. Piensijoittajan putsaaminen on tietokoneille kuin tikkarin viemistä pikkulapselta. Mitä nopeammin kauppaa käydään, sitä vahvemmilla tietokoneet ovat ihmisiin verrattuina. Piensijoittajan paras suoja tietokoneita vastaan onkin kaupankäynnin hidastaminen.

Koneet jäähylle New Yorkin salamarysäys paljasti, että huippunopea automaattinen kaupankäynti on riski myös koko järjestelmälle. Algoritmit ovat laumasieluja. Kaikki käyttävät samoja strategioita – toiset paremmin, toiset huonommin. Markkinahäiriöiden riski kasvaa, kun kaikki tietokoneet ryntäävät elektronisena sopulilaumana saman tavoitteen perään samaan aikaan. Salamarysäys oli markkinahäiriö, joka syntyi, kun lähes kaikki ostotarjoukset vedettiin markkinoilta yhtä aikaa. Kun ostajia ei juuri ollut, hinnat putosivat hyvin nopeasti. Tämä puolestaan laukaisi joukon automaattisia myyntimääräyksiä, jotka oli asetettu ennalta määrätyille rajahinnoille. Myyntien vyöry romautti hinnat hetkessä. Ihmiset eivät ehtineet väliin, koska dominovaikutus eteni niin nopeasti.Yhdysvaltain arvopaperikauppaa valvova viranomainen tutki romahduksen ja laati uudet turvamääräykset. Jos osakkeen hinta muuttuu viiden minuutin kuluessa yli kymmenen prosenttia, kauppa osakkeella keskeytyy nyt automaattisesti. Tietokoneet joutuvat jäähylle viideksi minuutiksi, jotta ihmiset ehtivät väliin arvioimaan tilanteen ja tekemään johtopäätökset.

Petri Mäenpää on vapaa toimittaja.

Algoritmi antaa ohjeet

Algoritmi on äärellinen sarja täsmällisiä ohjeita. Sen avulla voidaan ratkaista tietty ongelma. Alun perin algoritmit keksittiin matematiikassa, mutta nykyisin niitä käytetään eniten tietojenkäsittelytieteessä.Yleensä koemme koemme algoritmit ensimmäistä kertaa silloin, kun opimme kertomaan allekkain ja jakamaan jakokulmassa. Kaikki oppivat koulussa myös ikivanhan Eukleideen algoritmin. Sen avulla voi laskea kahden kokonaisluvun suurimman yhteisen tekijän. Näin se käy: Jaa suurempi luku pienemmällä. Jos jakojäännös ei ole nolla, jaa pienempi luku jakojäännöksellä. Toista, kunnes jakojäännökseksi saadaan nolla. Suurin yhteinen tekijä on viimeinen nollasta eroava jakojäännös.Matematiikan ja tietojenkäsittelytieteen ulkopuolella algoritmeja esiintyy keittokirjoissa. Reseptit kertovat parhaimmillaan täsmällisesti, mitkä vaiheet kokin tulee tehdä ja missä järjestyksessä, kun hän valmistaa tietyn ruokalajin.

Koodari pihisti koodin

Menestyvistä algoritmeista on tullut pankeille kultakaivoksia, joten niitä myös varjellaan kuin silmäterää.Maailman suurin ja mahtavin investointipankki Goldman Sachs tekee tietokoneillaan lähes idioottivarmaa voittoa päivästä toiseen. Tästä voi päätellä, että sen algoritmit ovat ylivertaisia.Heinäkuussa 2009 Goldman Sachsilla tapahtui arvoryöstö. Pankin entinen koodari, 40-vuotias Sergei Aleynikov pidätettiin epäiltynä kaupankäyntiohjelmistojen koodien varastamisesta.Aleynikov oli työskennellyt Goldman Sachsilla 400 000 dollarin vuosipalkalla, kunnes kilpailija esitti hänelle kolminkertaisen palkkatarjouksen. Viimeisinä työpäivinään Goldman Sachsilla hän kopioi salaisia koodeja ja yritti peittää jälkensä, mutta ne paljastuivat sisäisessä tutkinnassa.FBI jäljitti Aleynikovia kuin agenttitarinassa ja pidätti hänet myöhemmin lentokentällä. Hänet tuomittiin maaliskuussa kahdeksaksi vuodeksi vankeuteen.