Thuật toán là gì? (What Is an Algorithm?)

Thuật toán là một tập hợp các hướng dẫn để giải quyết vấn đề (set of instructions for solving a problem) hoặc hoàn thành một nhiệm vụ (accomplishing a task). Một ví dụ phổ biến của thuật toán là công thức nấu ăn, bao gồm các hướng dẫn cụ thể để chuẩn bị một món ăn hoặc bữa ăn. Mọi thiết bị máy tính đều sử dụng các thuật toán để thực hiện các chức năng của nó dưới dạng các hoạt động dựa trên phần cứng hoặc phần mềm.

Trong tài chính, các thuật toán đã trở nên quan trọng trong việc phát triển các hệ thống giao dịch tự động và tần số cao (HFT), cũng như trong việc định giá các công cụ tài chính phức tạp như các công cụ tài chính phái sinh.

Hiểu thuật toán (Understanding Algorithms)

Các công ty tài chính sử dụng thuật toán trong các lĩnh vực như định giá khoản vay, giao dịch chứng khoán , quản lý tài sản nợ và nhiều chức năng tự động. Ví dụ: giao dịch thuật toán , được gọi là giao dịch thuật toán, được sử dụng để quyết định thời gian, giá cả và số lượng đơn đặt hàng chứng khoán. Còn được gọi là giao dịch tự động hoặc giao dịch hộp đen, giao dịch thuật toán sử dụng các chương trình máy tính để mua hoặc bán chứng khoán với tốc độ mà con người không thể thực hiện được.

Phần lớn giao dịch chứng khoán ở Mỹ được thực hiện bằng thuật toán và chúng cũng được sử dụng rộng rãi trong giao dịch ngoại hối. Một phần lớn trong số đó là giao dịch tần số cao (high-frequency trading, HFT), thường được các quỹ phòng hộ sử dụng.

HFT liên quan đến việc sử dụng các máy tính và thuật toán phức tạp để giao dịch. Một tác dụng phụ của thuật toán là thời gian nắm giữ cổ phiếu trung bình đã giảm đáng kể - từ 8 năm trong những năm 1950 xuống còn chưa đầy 6 tháng vào năm 2020.

Các thuật toán máy tính làm cho cuộc sống trở nên dễ dàng hơn bằng cách cắt giảm thời gian cần thiết để thực hiện mọi việc theo cách thủ công. Trong thế giới tự động hóa, các thuật toán cho phép người lao động thành thạo và tập trung hơn. Các thuật toán làm cho các quy trình chậm trở nên thành thạo hơn. Trong nhiều trường hợp, đặc biệt là trong tự động hóa, thuật toán có thể tiết kiệm tiền cho công ty.

Vì giá cổ phiếu, trái phiếu và hàng hóa xuất hiện ở nhiều định dạng khác nhau trực tuyến và trong dữ liệu giao dịch, nên quá trình thuật toán xử lý điểm số của dữ liệu tài chính trở nên dễ dàng. Người sử dụng chương trình chỉ cần thiết lập các thông số và nhận được kết quả mong muốn khi chứng khoán đáp ứng được tiêu chí của người giao dịch (securities meet the trader's criteria.).

Thuật toán được sử dụng trong giao dịch để giúp giảm bớt khía cạnh cảm xúc khi đầu tư. Các thuật toán được sử dụng bởi các ngân hàng đầu tư, quỹ phòng hộ và những thứ tương tự; tuy nhiên, một số chương trình và chiến lược dựa trên thuật toán có thể được các nhà đầu tư bán lẻ mua và triển khai. Có một số loại thuật toán dựa trên chiến lược mà chúng sử dụng, chẳng hạn như chênh lệch giá và thời điểm thị trường. 

Các loại giao dịch thuật toán (Types of Algorithmic Trading)

Một số loại thuật toán giao dịch giúp nhà đầu tư quyết định nên mua hay bán. Các loại thuật toán chính dựa trên chiến lược mà chúng sử dụng. Ví dụ: thuật toán đảo ngược trung bình xem xét giá ngắn hạn so với giá trung bình dài hạn và nếu một cổ phiếu tăng cao hơn nhiều so với mức trung bình, nhà giao dịch có thể bán nó để kiếm lợi nhuận nhanh chóng.

Các chiến lược thuật toán khác có thể định thời điểm thị trường, tái cân bằng quỹ chỉ số hoặc kinh doanh chênh lệch giá. Ngoài ra còn có các chiến lược khác, chẳng hạn như tái cân bằng quỹ và mở rộng quy mô.

Kinh doanh chênh lệch giá (Arbitrage)

Kinh doanh chênh lệch giá có vẻ tận dụng sự chênh lệch giá giữa cùng một tài sản ở các thị trường khác nhau. Thuật toán có thể tận dụng chiến lược này bằng cách nhanh chóng phân tích dữ liệu và xác định chênh lệch giá, sau đó nhanh chóng thực hiện việc mua hoặc bán những tài sản đó để tận dụng chênh lệch giá (quickly execute the buying or selling of those assets to capitalize on the price difference). 

Một tài sản có thể giao dịch với một mức giá trên một sàn giao dịch nhất định, nhưng với một mức giá khác trên một sàn giao dịch khác - thuật toán sẽ tận dụng lợi thế bằng cách mua tài sản ở mức giá thấp hơn trên một sàn giao dịch và ngay lập tức bán nó với giá cao hơn trên một sàn giao dịch khác.

Chọn đúng thời điểm thị trường (Market Timing)

Chiến lược chọn đúng thời điểm thị trường sử dụng phương pháp kiểm tra ngược để mô phỏng các giao dịch giả định nhằm xây dựng mô hình giao dịch. Những chiến lược này nhằm dự đoán một loại tài sản sẽ hoạt động như thế nào theo thời gian (predict how an asset will perform over time). Thuật toán sau đó giao dịch dựa trên thời điểm tốt nhất được dự đoán để mua hoặc bán. Những chiến lược này liên quan đến nhiều bộ dữ liệu và nhiều thử nghiệm.

Đảo ngược trung bình (Mean Reversion)

Chiến lược đảo ngược trung bình (Mean revision strategies) nhanh chóng tính toán giá cổ phiếu trung bình của một cổ phiếu trong một khoảng thời gian hoặc phạm vi giao dịch. Nếu giá cổ phiếu nằm ngoài mức giá trung bình—dựa trên độ lệch chuẩn và các chỉ số trong quá khứ—thuật toán sẽ giao dịch tương ứng.

Ví dụ: nếu giá cổ phiếu thấp hơn giá cổ phiếu trung bình thì đó có thể là một giao dịch xứng đáng dựa trên giả định rằng nó sẽ trở về mức trung bình (ví dụ: tăng giá). Loại chiến lược này phổ biến trong số các thuật toán. 

Ví dụ giao dịch thuật toán

Sau đây là một ví dụ về thuật toán giao dịch. Một nhà giao dịch tạo hướng dẫn trong tài khoản tự động của mình để bán 100 cổ phiếu nếu đường trung bình động 50 ngày xuống dưới đường trung bình động 200 ngày. Ngược lại, nhà giao dịch có thể tạo hướng dẫn mua 100 cổ phiếu nếu đường trung bình động 50 ngày của một cổ phiếu tăng lên trên đường trung bình động 200 ngày.

Các thuật toán phức tạp xem xét hàng trăm tiêu chí trước khi mua hoặc bán chứng khoán. Máy tính nhanh chóng tổng hợp các hướng dẫn của tài khoản tự động để cho ra kết quả như mong muốn. Nếu không có máy tính, giao dịch phức tạp sẽ tốn thời gian và gần như không thể thực hiện được.

Thuật toán trong khoa học máy tính (Algorithms in Computer Science)

Trong khoa học máy tính, lập trình viên phải sử dụng năm phần cơ bản của thuật toán để tạo ra một chương trình thành công:

1. Mô tả vấn đề bằng thuật ngữ toán học (Describe the problem in mathematical terms)
2. Tạo các công thức và quy trình tạo ra kết quả (Create the formulas and processes that create results)
3. Nhập thông số kết quả (Input the outcome parameters)
4. Thực hiện chương trình nhiều lần để kiểm tra độ chính xác của nó (Execute the program repeatedly to test its accuracy)
5. Kết luận của thuật toán là kết quả được đưa ra sau khi các tham số đi qua tập lệnh trong chương trình (The conclusion of the algorithm is the result given after the parameters go through the set of instructions in the program).

Đối với các thuật toán tài chính, chương trình càng phức tạp thì phần mềm càng sử dụng được nhiều dữ liệu để đưa ra những đánh giá chính xác khi mua hoặc bán chứng khoán. Các lập trình viên kiểm tra kỹ lưỡng các thuật toán phức tạp để đảm bảo chương trình không có lỗi. Nhiều thuật toán có thể được sử dụng cho một bài toán; tuy nhiên, một số đơn giản hóa quy trình tốt hơn những quy trình khác. 

Ưu điểm và nhược điểm của giao dịch thuật toán (Advantages and Disadvantages of Algos Trading)

Giao dịch theo thuật toán có ưu điểm là loại bỏ yếu tố con người khỏi giao dịch nhưng cũng có những nhược điểm.

Thuận lợi

Có lẽ lợi ích lớn nhất của giao dịch thuật toán là nó loại bỏ yếu tố con người. Với giao dịch thuật toán, phần cảm xúc trong giao dịch sẽ được trung hòa.

Khả năng giao dịch quá mức cũng giảm đi khi giao dịch trên máy tính—hoặc giao dịch dưới mức, nơi các nhà giao dịch có thể nhanh chóng chán nản nếu một chiến lược nhất định không mang lại kết quả ngay lập tức. Máy tính cũng có thể giao dịch nhanh hơn con người, cho phép chúng thích ứng với những thay đổi của thị trường nhanh hơn.

Nhược điểm

Vấn đề lớn với giao dịch thuật toán là nó phụ thuộc vào máy tính. Không có nguồn điện (điện) hoặc Internet, các thuật toán sẽ không hoạt động. Sự cố máy tính cũng có thể cản trở giao dịch thuật toán. 

Ngoài ra, mặc dù chiến lược dựa trên thuật toán có thể hoạt động tốt trên giấy hoặc trong mô phỏng nhưng không có gì đảm bảo rằng nó sẽ thực sự hoạt động trong giao dịch thực tế. Các nhà giao dịch có thể tạo ra một mô hình có vẻ hoàn hảo phù hợp với điều kiện thị trường trong quá khứ nhưng lại thất bại ở thị trường hiện tại.