一、
21世纪中叶的金融行业,同30年前区别甚微,事实上,金融这玩意在700年前威尼斯商人发明债券以来,其本质没有发生任何变化,无非就是资源的再分配,以及将未来的收入提前变现。不同的是随着时代发展,任何新科技成果的诞生,都会立刻在金融行业得到应用,-----这里云集了全人类最聪明的脑袋和最易调配的资金,毕竟钱生钱是最容易的事。
我叫王睿,2040年我供职于一家金融机构。这个时代的金融市场仍然是证券、期货、基金、各类衍生品琳琅满目,由于人们生活需求和理财意识的提高,从业者在各领域深耕细作,故很难在行业做到全知全能。但机器除外。
2040年,摩尔定律在半导体领域失效已超过二十年,然而一个魔鬼的出现让人们早已忘记了定律的存在。量子计算机的发展,让计算星系轨迹、宇宙膨胀速度等需要宏大运算能力的研究变得可行,而在民用领域,人工智能和对天气、地震的精准预测是量子计算机的三大惠民应用之二。
第三则是金融市场的建模,这也是我的工作。简单说来,借助量子计算机近乎无穷大的计算力,人们能建立起精确的数据模型,以预测金融市场的趋势和走向。大到纳斯达克指数和美元汇率,小到某只股票的价格,都可以通过量子计算机在一定范围内进行预测。
预测的机制和原理其实并无新奇之处,用的是和20世纪末就开始用于模拟金融市场运行的蒙特卡洛算法,简单讲,在计算机上将模型模拟成千上万次,每次的输入值都随机选择。由于输入值很多时候就是一个估计区间,因此计算机模型会随机选取每个输入的该区间内的任意值,通过大量成千上万甚至百万次的模拟次数,最终得出一个累计概率分布图。
例如,假设茅台今天的股价是50块,我想预测它100天后的股价,就将每天的股价波动值a设为随机数,然后用系统进行模拟计算,模拟一遍出来的结果会与实际值相差甚远,但如果模拟1万次、10万次,其结果会无限接近真实值。当然随机数的发射并非绝对随机,通常会根据其历史数据寻找分布特征,然后在分布区间内发射随机数。
所以,计算的次数越多,样本越大,对于事件的模拟就会越接近真实。蒙特卡洛模拟法是我们用计算机研究社会问题的最佳方式,因为社会问题并不能像自然科学问题那样在实验室做大量实验,它只有真实发生了才能产生数据。但蒙特卡洛模拟给了我们一种用类科学实验手段模拟社会问题的方法,而量子计算机将其计算量、数据能级和算法复杂度提高到了基于二进制计算的电脑无法企及的高度。
这就是我所供职机构的主要职能:根据客户需求,用量子计算机对金融事件和项目进行精确模拟。
我永远不会忘记入职哪天,公司领导对我的谆谆教诲,“摆在你面前的是全世界最先进的量子计算机,它可以模拟一切金融事件,甚至可以细化到每个投资者的数据来演绎一场全球性的金融危机。
蒙特卡洛模拟最早用于预测核反应释放出的中子的运动轨迹概率,后来广泛用于不确定场景下的决策问题,其核心思想是通过抓住事物概率分布的几何数量和特征,利用数学方法来加以模拟。
例如我们求解圆周率,假设圆的半径是R, 那画一个外切于圆的正方形,则圆的面积S圆=πR², 正方形的面积S方=4R², 所以π=4*S圆/S方。
运用蒙特卡洛模拟算法思想,我们可以在这个以正方形里随机射入小点,统计出落入圆内的数量X和落入圆外的数量Y ,则S圆/S方≈X/(X+Y).
π=4*S圆/S方≈4X/(X+Y), 当射入小点的数量越多,这个近似值就越接近真实圆周率,如果射入无穷多的小点,你就能计算出真实的圆周率。而量子计算机在建立随机数的数量上有着无可比拟的优势。
我当时问领导,无论是模拟基本粒子的运动还是在平面上射入点,都是一个非主观的自然运动过程,但金融市场则不一样,你无法模拟投资者的选择,那不是随机的。
领导说,当参与因子的数量大到一定程度,社会事件在统计学上是可以进行随机模拟的。举个例子,我们模拟股价,假设你是全知全能的上帝,你可以跟每一个人对话并获得他的真实想法,那你自然可以通过把每个投资者的投资意愿加总,计算出明天的股价。但别忘了,投资者在跟你互动后是可能改变想法的,这就和你测量中子运动的行为会改变中子运动一个道理。所以你扮演上帝,结果反而不如扮演一个蒙特卡洛程序来得精准。
我若有所悟。在入职培训的最后,领导跟我宣布了行业的三条禁忌:黄线、红线和死线。
黄线是不能将自己的需求代入到模拟中。例如你模拟股价,不能把自己的投资倾向加入到随机数的选择逻辑。
红线是不能在模拟中扮演上帝,即你不能去跟你的随机因子对话,不管那是一个人还是一台电脑。
至于死线很简单,不能用来模拟除了金融事件之外的其他事件。至于这一条的原因领导秘而不宣,我个人的理解是公司不能浪费计算资源。
但也许隐藏在真实原因之后的,是一个远比这可怕的事实。
二、
3年前我入职时,被分配到了衍生品部门,负责根据客户需求,对市场上的衍生品的定价和风险管理进行模拟计算。而在波澜不惊地工作了800多天后,我主动要求调动,调到了现在的部门,金融风险部。这个部门的工作职责是对全球的金融风险进行模拟防控,为此,部门拥有全公司最大的一台独立量子计算机,“拉普拉斯之妖”,之所以起这个名字,是因为18世纪的法国大科学家拉普拉斯曾经提出一个假设,基于牛顿定律,只要我们知道一切初始条件,我们能够计算出宇宙任意地点在任意时间的状态,一切事件都是遵循物理规律的过程的集合,而我们只需要洞悉一切物理规律,就能准确预测所有未来。----这理论被称作“拉普拉斯之妖”,这也是我们赋予这台超级量子计算机的希冀:我们期望通过其前所未有的计算能力,实现当年拉普拉斯在拿破仑面前的豪言。
2040年7月的一天,我盯着“拉普拉斯之妖”如银河中心一般闪烁沸腾的
OLED
屏幕,心里却在想着那个女人,这让我痛苦不堪,但我难以抑制,哪怕面对着的是伟大的金融市场的全盘模拟,我也无法将思绪从一个渺小的个体抽身。
我有一个伟大的秘密。
我们的小组在上个月成功模拟并预警了A股的一次流动性危机,以2040年中国股市世界第一的体量,这消耗了每秒58000量子比特的资源,意即每步可以运算2的58000次方,这已逼近了“拉普拉斯之妖”64000量子比特的运算极限。金融监管部门给我们公司发来了嘉奖,如果不是我们的预警让市场和监管方及时采取措施,那么A股预计将蒸发上百万亿的市值。
公司一片欢腾,老板给我们部门以重奖,歌舞升平之下,没人在意这次模拟的操作合规性。
只有我知道这个秘密:对于A股运行这样的宏大模拟,系统一般会有七八十百个进程并行计算,相当于是将不同的股票以及其他证券、基金、股指期货和各类衍生品等和A股相关联的金融产品细分开来,最后再通过一定的方式加总,计算出最终结果。而其中的一个进程,是我偷偷加入的,它不是任何证券或金融产品,甚至和金融无关。它是在模拟一个人的明天。
那个人叫小艾,是我的女友,
简单说来,情况如下:我和小艾在一起两年了,已进入到谈婚论嫁的阶段,但在最近的两个月,我总有一种直觉,小艾似乎正在或者将要给我戴绿帽子。按照常理,对于我这样一个搞数学建模的人来讲,直觉是不可靠的东西,但在这种时刻它又是如此的让我难以摆脱,它就像凯库勒梦见衔尾蛇,醒来后立马忘情科研,最终拜此直觉所赐,发现了苯分子的环装结构。
而我醒来后发愤图强,全情投入到对我绿帽问题的建模中去。而我的研究面临着三个问题,第一,此模型的特征数据有限,仅有的数据包括小艾的出行地点分布、手机通讯频率、同我的聊天记录特征分析等,我的直觉正是源于这些不能称之为线索的线索,例如她在两年前每天同我聊天的长度大概能换算成5800个汉字,而现在只有不到400个。这样的直觉很多人都曾有过,但从未有人将其量化,----这也是我愿意一试的原因,我认为凭“拉普拉斯之妖”无限的计算能力,总能从这些看似扑朔迷离的线索里找到草蛇灰线。
第二个问题是,系统对模拟计算的资源进行了严格管控,在没有模拟任务的时候发起计算,系统将会报警。所以我必须选在有模拟任务的同时进行绿帽模拟,而且最好是类似全市场模拟这样的宏大任务,这样一是在时间上能覆盖绿帽模拟,二是同时进行数百个进程的情况下,我的进程才不易被监控发现。
第三个问题,死线。“不能用来模拟除了金融事件之外的其他事件”。对于这个问题,我唯一的解决方案是用管理员权限篡改系统的预警阈值,让它不至于因为我进行社会问题模拟而报警,但“死线”的“死”字太过有威慑力,它在报警之外有无其他后果,没有人知道,因为没人试图挑战,除了我。
这是我的第一次模拟,A股市场的庞大体量完美地掩护了我的私心,我的进程没有触发报警,而对于金融风险的完美预警也使得不会有人去回溯系统日志。但模拟结果却如同五雷轰顶,小艾出轨了。
我让系统模拟一个小艾的生活场景,设定的参数是我住院了,小艾独自在家,她的男性同事对她发起晚饭邀约,发射的随机数是她的全部同事和朋友。而第一次的模拟结果是小艾有15.8%的几率同男同事去了酒店,有1.1%的可能性带男同事回家过夜,还有0.74%的几率,她带了两个男同事回家。
“拉普拉斯之妖”给出的结论是:小艾的风控意识有待加强。
所以在全公司员工陷入狂欢之时,我却抑郁了。“拉普拉斯之妖”的计算能力毋庸置疑,我只能安慰自己,出现这个结果是模型和参数设定造成的偏差,于是我期待着第二次的模拟给小艾平反昭雪,但我只能耐心等候着下一次的大型计算来临。
三、
1个月后,我得到了一个消息,美联储和美国证监会打算同我国央行和金融监管部门联合举行为期两周的全球系统性金融危机联合应急演练,而我们公司将是承办方之一。这意味着我们将迎来时长14天的不分昼夜的模拟计算,根据估计,我能获得50多次模拟绿帽模型的机会。
我的第二次绿帽模拟于联合演练的第二天进行。我修改了部分参数和关系结构,试图让这个隐匿于全球金融市场演练之中的进程模拟这样的场景:
小艾最近在健身房找了一个私人教练,身高1米84,臂展1米96.5,长得像易建联和张震的儿子。我一直担心小艾在频繁的肢体接触中和他产生不可名状的情愫,所以我决定模拟小艾在健身房的一天。
我发射的随机数所建造的模型是这样的:小艾今天上拉伸课,内容就是教练帮她压韧带,做出很多凌空劈叉、双腿架肩之类的互动。当然,课堂的真实情况是怎样我不得而知,这是我通过想象进行的设定。
同第一次模拟不同,我调用了更多的系统资源,进行视频模拟。系统在我输入的过往的影像资料中采集数据,然后生成全新的影像,这个新视频是“拉普拉斯之妖”编剧和导演,从虚空中凭空产生的,你可以理解为人工智能进行机器学习后掌握了导演技能,但事实上,它只是蒙特卡洛算法的一次前所未有的应用而已。
我的担心是视频模拟所消耗的资源过大,但好在对全球市场的模拟计算调用了“拉普拉斯之妖”几乎所有的资源,所以系统并未对我的进程报警。
接下来,一部小电影在我眼前徐徐展开,屏幕上的小艾身着紧身运动背心长裤,身材在健身房里鹤立鸡群。而长得像易建联跟张震儿子的教练正聚精会神地用手抵住小艾的第五腰椎,指导她在泡沫滚轴上按摩股四头肌。
视频模拟的原理同电脑游戏建模中的AI算法相似,通过一定的算法对人物的行为逻辑进行模拟,只不过我用了蒙特卡洛算法,也就是计算每一步行为的发生概率,然后采取最大概率的那个行动。
一切都像是一个岁月静好的下午,教练有条不紊地提升着女会员的软开度,女会员不时发出“啊。。。哦。。。额。。。”的娇喘,这本是对于痛楚再正常不过的反射。而我却听得心惊肉跳。
“嘛呢王睿!”我的同事小徐路过,看见我盯着屏幕上正在劈叉的美女和教练,目光焦灼。
我赶紧趴到地上做了一个小燕飞,说我腰椎不好,在跟着健身网红学抻腰。
40分钟过去了,二人相敬如宾,没有出现我想象中的暧昧举止。我长吁一口气,看见时间也不早了,决定终止这次模拟,回到生活中去,美好的生活似乎正朝我施施然踱来。
就在这时,小艾“嗷”的一声,似乎是胯扭了,易建联和张震的儿子闪电般出手相扶,另一只手往小艾屁股上一拍道:“跟你讲了多少次了,直腿旁压的时候别那么用力。”严厉得就像一个私塾学究。
小艾嘤咛一声,回以一个似愠非愠的眼神,“又打我。教练你好严格。”
我本来已觉天旋地转,“又打我”的“又”字让我彻底崩溃。
“你狗日的在瞎JB模拟个啥!”我对着屏幕怒喝着,巨大的OLED屏后,是一整栋大楼那么高的主机群。这台显示器相当于在云端,我的怒吼它听不见,但同事小徐听见了。
“王睿你嚷嚷啥呢!”
“额,系统竟模拟出美国总统伊万卡特朗普得前列腺癌死了,导致道琼斯和纽交所指数狂跌,这不扯淡么!”我赶紧切换到主进程,指着屏幕愤愤不平。
“是很扯淡,不就死个总统,股市怎么会跌那么多。”小徐点头称是。
“我的意思是,伊万卡没有前列腺。”
“恩,这个问题确实值得深究。我关注医疗板块时,曾经看过相关文章,临床研究表明,女性的尿道旁腺和前列腺是同源器官,也能分泌类似前列腺液的液体,甚至在高潮时射出,也就是所谓的潮吹。”
“我看你是在关注影视板块时研究的。”我揶揄道。
小徐对我的嘲讽不予理睬:“在所有女性癌症中,前列腺癌占了
0.003%
,也就是说有极低的概率女性也会得前列腺癌的。
”
我有些难以置信:“那为何偏偏是伊万卡?”
“你可以作两种理解,第一,量子计算机的计算原理是什么?假设一台量子计算机的计算能力是n个量子比特,则它在实施一次的运算中可以同时对2
ⁿ
个输入数进行数学运算。其效果相当于传统计算机重复实施
2
ⁿ
次操作,或者采用
2
ⁿ
个不同处理器实行并行操作。。。。怎么样,是不是听上去很熟悉?从本质上看,量子计算机的每一次运行,就相当于创造了
2
ⁿ
个多重宇宙,每个多重宇宙里有一个普通处理器在进行计算。而在这无数个多重宇宙里,有无数个伊万卡,总有一个伊万卡会得前列腺癌。”
“第二呢?”
“第二,生活是不公平的。”
“是的,生活是不公平的。”我喃喃地重复着小徐的话。
第二次模拟的结果不言而喻,我痛定思痛,决定换个思路,对小艾进行迂回包抄。
我对这段关系的疑心始于我俩性生活频率的骤降,通常来说,我国当代夫妻的性生活频率会在生子之后骤降,这在一定程度上可以理解,例如生产对女性带来的激素波动,工作繁忙造成的生理疲乏,以及我国中年男性那方面不行,等等。而以上条件对我和小艾都不成立,我跟她压根没结婚,我也自觉那方面还行。
但我和小艾已经58.25天没有发生过肢体接触了,经粗略计算,进入2040年以来,我同小艾的性生活频率还不如我国当代夫妻的平均值,这太可怕了,在找不到任何合理理由的情况下,我只能倾向于一个博弈论理论:世上的性生活在一定的时间范围内是守恒的,你日益减少甚至消失的性生活,会在世上的另一个角落被他人递补回来。
于是我的第三次模拟,即试图用“拉普拉斯之妖”模拟我和小艾在接下来一年时间的性生活曲线,然后基于“性生活守恒”定律来判断小艾出轨的可能。
让我崩溃的是,“拉普拉斯之妖”模拟了我未来一年的性生活曲线,直到年关将近,都还是一条毫无起伏的取值为0的直线,就像平直的心电图一样让人绝望。
那边厢,小徐也在对着他的屏幕啧啧感叹。“王睿,你看这两个曲线,联邦基准利率下降得就像就像一个字母L,而道琼斯、上证、泛欧斯托克等各项股市指数却稳步上涨。超宽松的货币政策让银行资金源源不断流入证券市场,这让你想起了什么没?是不是想到了2008年的金融危机和2015年的A股股灾?人们总是善忘,世间的财富在一定时间范围内是守恒的,金融市场的铁律是零和游戏,有赢家就必有输家。当前的经济形势很危险啊。”
“零和游戏,零和游戏。”我机械地重复着小徐的话。男女关系又何尝不是一场零和游戏呢,性生活是具备流动性的,它会此消彼长,此起彼伏。我的曲线越惨淡,另一个人的曲线就会越昂扬。想到这里,我突然有了一个很阿Q的思路:在这个时代,随着精神文明的进步,男女关系变得比过去要温和得多,人们分手时搞得鱼死网破的现象很少出现,取而代之的是文明分手,也就是打个分手炮,这有点类似于婚前的单身派对,既是一种继往开来,也是一种仪式。所以,在未来的生活中,我同小艾如果一直没有性生活,就意味着一个事实:我同她始终没有分手。
我突然有点如释重负。
就在这个时候,我的性生活曲线突然诈尸,它狠狠地向上弹起,在320天后,我和小艾终于有了一次生活。
我查看了一下详情,该次生活耗时2分钟,吓得我赶紧把屏幕挡住,生怕被女同事看见了。怎么说呢,这不是我的真实水平,应该就是一次毫无感情的例行公事,其目的是证明大家都是文明人。
“王睿!基准利率上涨了,监管层坐不住了,风暴将至!”小徐激动地嚷嚷着。
而我的内心一片死寂。
四、
我的第四次模拟,是一种在浑噩中的逃避。我已经对这段关系绝望,我只想看看未来的自己是什么样。
我建立了一个随机数投射范围限定在我个人生活的小型模型,想看着自己独自吃饭健身上班,喝得颤颤巍巍回家,在向小艾求欢被拒后手淫,还手睡着了。这样的生活能重复多久,我的人生还有没有下一个牛市?
我按下开始模拟的按钮,出现的第一个画面竟然是小艾和一个陌生男性正在巫山云雨,我气得差点用水杯砸向屏幕,生生忍住。我问拉普拉斯之妖:这是什么意思?不是说好模拟我的个人生活吗?
“没毛病,这个场景的主题是:你去北京出差了。”拉普拉斯回答我。
“我去北京出差了那屏幕里是谁?”
“是小艾和她的情人。”
“那我他妈的在哪?
“你去北京出差了。”
我差点气晕过去。
看起来,无论怎样模拟,我都逃不掉头顶的那抹翠绿。
我问小徐,你相信宿命吗?
小徐说,我们搞金融工程的人,不信宿命,只信概率。