Efeito Combinado das Estratégias e do Limit Order Book num Mercado Artificial

Mestrado em Gestão de Sistemas de InformaçãoO desenvolvimento de modelos de sociedades artificiais tem tido um papel importante no estudo do comportamento dos mercados financeiros. Ainda que o recurso aos dados empíricos seja a prática mais comum das abordagens computacionais aplicadas àqueles mercados, tem-se assistido uma cada vez mais frequente utilização de ambientes artificiais, quer em complemento, quer em alternativa às abordagens empíricas. Ao longo dos últimos anos, a generalidade dos ambientes artificiais tem recorrido ao desenvolvimento de Modelos Baseado em Agentes (Agent-based models - ABM), o qual consiste num sistema computacional onde é possível reproduzir o comportamento das entidades intervenientes no fenómeno a estudar, e as interacções dessas entidades entre si e com o ambiente em que se encontram. A reprodução dos referidos comportamentos tem em vista a confirmação de hipóteses teóricas e experimentais que contribuam para explicar o fenómeno estudado. Em linhas gerais, o tema proposto para este Trabalho de Fim de Mestrado é a criação de um ABM com o objectivo de avaliar o efeito da participação conjunta de dois diferentes tipos de comportamento. O primeiro consiste na existência de um conjunto de estratégias dos agentes individuais. O segundo restringe-se a existência de um Limit Order Book, ou seja, de um mecanismo de registo de pedidos de compra e de venda de acções disponíveis no mercado. Sabe-se que em Economia, a validação dos resultados conseguidos em ambientes artificiais é com frequência efectuada através da comparação dos referidos resultados com um conjunto de factos estilizados. Assim sendo, esta dissertação tem início com a apresentação dos principais factos estilizados dos mercados financeiros. De seguida passar-se-á ao enquadramento da simulação computacional de sociedades artificiais e à identificação dos aspectos fundamentais e específicos dos Modelos Baseados em Agentes. O terceiro capítulo apresenta as ideias fundamentais do Limit Order Book e dos comportamentos baseados em estratégias. A apresentação e a análise dos resultados incide prioritariamente sobre a avaliação de três diferentes cenários, onde: 1) Considera-se a existência de um mecanismos onde actuam estratégias individuais responsáveis pelas opções de compra e de venda de acções constituintes do mercado; 2) Considera-se apenas a existência de um mecanismo designado Limit Order Book (LOB) e 3)É considerado o efeito da participação conjunta dos dois diferentes mecanismos (estratégia e LOB). Em termos gerais, conclui-se que num mercado artificial com agentes inteligentes, a existência de um Limit Order Book tem um papel preponderante sobre a existência de um conjunto de estratégias, ou seja, sobre a inteligência dos agentes do mercado. Por fim, são indicadas as várias possíveis melhorias e ampliações do modelo apresentado, no sentido de o tornar mais completo, tanto sobre o ponto de vista das funcionalidades contempladas como do ponto de vista da sua versatilidade.Agent-based models are increasingly being used to model artificial societies of financial markets. Though the usage of empirical data is the most common practice of computational approaches applied to those markets, there has been an increasingly frequent use of artificial environments, either in addition or as an alternative to empirical approaches. Over the past years, the generality of artificial environments is being supported by Agent-Based Models - ABM, which are able to reproduce the behavior of the entities involved in a given phenomenon. Interactions take place among the model entities and between the entities and the environment. In so doing, ABM models allows to confirm some research questions and help explaining the phenomenon at hand. The topic of this work is the creation of an ABM in order to evaluate the effect of joint participation of two different types of behavior. The first is the existence of a set of strategies of individual agents. The second is restricted to the presence of a Limit Order Book - LOB. It is known that in economics, the validation of the results obtained in artificial environments is often carried out by comparing these results with a set of stylized facts. Therefore, this dissertation begins with the presentation of the main stylized facts of financial markets, followed by the framing of computer simulation of artificial societies and the identification of fundamental and specific aspects of ABM. The third chapter presents the basic ideas of the Limit Order Book and some behavior-based strategies. The presentation and analysis of results focuses primarily on the evaluation of three different scenarios: 1) We consider the existence of a mechanism where agent's individual strategies are used in deciding to buy, to sell or just to do nothing; 2) We consider only the existence of a simplified Limit Order Book, where the investor decisions are taken at random and the price dynamics is only carried out by the Limit Order Book, and 3) We consider the combined effect of the above (strategies and LOB), were the price dynamics continues being handled by the LOB but the buying/selling decisions are now defined by the agent strategies. Overall, we conclude that in an artificial market with intelligent agents, the presence of a Limit Order Book plays the leading role over the existence of a set of strategies, i.e., on the intelligence of the players. Finally, some possible enhancements and extensions to the model in order to make it more complete are presented