Par V. Lebreton
'Consultant pour les marchés financiers, Doctorant au CES – MATISSE, Université Paris1 Panthéon
Sorbonne et Ms Spécialisé Finance de marché et Architecture...)
INTRODUCTION
Le trading algorithmique provient de la dématérialisation du traitement des ordres d'achats
ou de ventes d'actifs. Depuis 1980 l'informatisation des places boursières offre des
possibilités de traitement en temps réel de l'information financière. Cette révolution
technologique a permis de développer des procédés et des méthodes d'évaluations
mathématiques pour identifier des moments où les transactions retournent des bénéfices.
Les recherches actuelles se portent vers des systèmes de transaction autonomes
programmés selon certaines périodes et certains algorithmes. En effectuant des opérations
plus rapidement ils offrent des possibilités de gain là où le trader ne peut intervenir. Il
existe une trentaine d'algorithmes pour assister le trader, les plus connus sont le VWAP, le
TWAP, TVOL. Les algorithmes les plus récents offrent des stratégies décisionnelles et
font l'objet de nombreuses recherches. Ces avancées dans la modélisation d'automates
décisionnels permettent d'envisager un avenir riche pour ces technologies, les acteurs en
faisant déjà usage pour plus de 30 % de leurs techniques de trading.
PRINCIPES DE BASE
Ce que l'on appelle aujourd'hui trading algorithmique se compose de deux activités : les
opérations de bourse assistées par des algorithmes qui anticipent et favorisent les
opportunités de bénéfices (en informant le trader par des graphiques, des alertes et des
traitements automatiques), et le trading automatisé qui utilise des automates comme agents
autonomes effectuant des transactions selon des algorithmes et des stratégies paramétrées.
En première partie de cette étude je présenterai brièvement l'histoire de ces technologies, à
partir des premiers temps des échanges d'informations aux moyens de relais électriques
jusqu'à la naissance des réseaux télématiques. Je présenterai ensuite la mise en place des
premiers échanges automatisés. Enfin je parlerai de la période actuelle et de
l'informatisation massive des acteurs du marché.
La seconde partie présentera un état de l'art des différents algorithmes actuellement sur le
marché. On verra alors qu'il existe plusieurs niveaux d'intervention dans le trading
algorithmique, soit grâce aux différentes avancées dans le développement des
automatistes, soit par ce que les stratégies de trading ont été perfectionnées. Ce sera alors
l'occasion d'aborder plus en détail les aspects stratégiques liés à cette discipline.
Puis je présenterai dans une troisième partie les éléments techniques et théoriques
nécessaires à la mise en place de ce type de trading. Il s'agit principalement des
environnements informatiques spécifiques et des méthodes utilisées en finance
quantitative pour suivre et anticiper les marchés au plus près. Nous verrons que ces
méthodes font régulièrement appel à la recherche en mathématique appliquée ou à
l'intelligence artificielle.
Ce travail de synthèse a pour but de permettre une meilleure compréhension des
techniques de trading actuelles en présentant des informations disponibles dans l'univers
anglo-américain. Même si ces technologies ne sont pas encore pleinement développées il
semble évident que la mise en réseaux de nombreuses plate-forme boursières offrira des
espaces de déploiement particulièrement intéressants. J'ai souhaité rendre accessible cette
discipline peu connue et peu documentée dans notre pays, la France étant un des plus
grands pays pourvoyeurs d'experts en finance quantitative grâce à la qualité des ses écoles
et de ses formations.
BREF HISTORIQUE
Les origines (1860-1970)
Le trading algorithmique est récent si on le compare à l'existence tricentenaire de la
bourse, et retracer son histoire implique plusieurs disciplines. Un des points de départ
pourrait être fixé par la naissance du « pantélégraphe » de l'abbé Giovanni Caselli (On
peut voir au Conservatoire national des arts et métiers de Paris deux exemplaires du
« pantélégraphe ». A la réception, on utilisait une feuille de papier imbibée d'iodure de
potassium pour faire apparaître la signature sous forme d'un dessin de couleur marron. Le
traitement de l'image se faisait ligne par ligne. Ce traitement par ligne été employé pour la
télévision et le fax). Exploité par la Société des télégraphes, de 1867 à 1870, il servait à
expédier des ordres de Bourse et permettait d'authentifier la signature d'un donneur
d'ordres. C'est cette accélération du traitement et de la diffusion de l'information qui va
alors sans cesse augmenter, soit par la mise en relation d'acteurs éloignés soit par la
rapidité d'exécution et de traitement. Les transactions se font ensuite par téléphone, par fax
et en France par minitel.
Le trading automatisé (1970-1990)
A partir de cette période apparaît le trading télématique avec les premiers ordinateurs et
les écrans de présentation des courbes. Dans un premier temps l' « automated trading »
n'est pas un trading réalisé par des machines autonomes, mais la mise en place
d'instruments diffusant automatiquement l'information pour les acheteurs et les vendeurs,
ainsi que la dématérialisation du passage des ordres. La traduction exacte serait
« informatisation des salles de marché». Cette informatisation a permis d'effectuer des
calculs et des arbitrages systématiques sur les valeurs et les indices, méthode qui a pris le
nom de « program trading ». En rendant le jeu de l'offre et de la demande beaucoup plus
réactif, les systèmes d'informations ont accentué le crack boursier d'octobre 1987 aux
USA. Les informations fournies à toutes les parties au même instant ont produit des
mouvements de masse et des variations extrêmement amples des marchés (le 19 octobre
3
1987, Wall Street perd 22,6 %) [5].
Le trading algorithmique (1990-2010)
A partir de cette date les salles de marché ont commencé à s'informatiser massivement
afin de proposer une cotation en continue et d'offrir une capacité de gestion des
transactions toujours plus importantes. A partir de 1997, les ECN (Electronic
Communication Network) sont conçus. Il s'agit de centres informatiques qui mettent en
relation les professionnels et les brokers pour effectuer des transactions informatisées. Ces
ordinateurs tournent 24h/24 et offrent une automatisation du marché. Tous les acteurs
autorisés peuvent se connecter et effectuer des transactions sur le marché coté ou sur les
marchés hors cote.
Les nouvelles possibilités de trading offertes par les ECN ont transformé le program
trading en algorithmique trading. Les capacités des ordinateurs étant dorénavant
suffisantes pour effectuer des calculs en temps réel, l'ensemble du marché s'est engouffré
dans l'amélioration du trading assisté par des agents autonomes, les recherches s'effectuant
dans les grandes institutions financières aussi bien que chez les éditeurs, les brokers ou les
universités. L'idée est d'optimiser les traitements décisionnels ainsi que les coûts
transactionnels, car les volumes de données croissent constamment et nécessitent une
réactivité extrême et une analyse en continue. Les fonctions de trader évoluent donc vers
plus de monitoring, les opérations les plus simples étant laissées aux algorithmes.
Parallèlement à ces développements tournés vers les besoins opérationnels des traders,
depuis 2002 ce sont tenus plusieurs concours de trading automatique regroupant des
équipes d'étudiants et de chercheurs autour de la plateforme de simulation Penn Lehmann
Automatic Trading (PLAT) à l'université de Pennsylvanie (Kearns , M. ; Ortiz, L. (2003) -
The Penn-Lehman Automated Trading Project. IEEE Intelligent Systems, 6, pp. 22-31,
Nov/Dec).
Actuellement plusieurs groupes effectuent des recherches sur les algorithmes décisionnels
automatisés : les chercheurs d'ITG Inc. autour de I. Domowitz, ensuite la communauté des
chercheurs de l'Université du Texas à Austin avec M. Kearns, P. Stone, A. Sherstov, enfin
au Royaume-Uni le Center for Financial Research de l'Université de Cambridge avec M.A. H. Dempster, R. G. Bates et V. Leemans.
'Consultant pour les marchés financiers, Doctorant au CES – MATISSE, Université Paris1 Panthéon
Sorbonne et Ms Spécialisé Finance de marché et Architecture...)
INTRODUCTION
Le trading algorithmique provient de la dématérialisation du traitement des ordres d'achats
ou de ventes d'actifs. Depuis 1980 l'informatisation des places boursières offre des
possibilités de traitement en temps réel de l'information financière. Cette révolution
technologique a permis de développer des procédés et des méthodes d'évaluations
mathématiques pour identifier des moments où les transactions retournent des bénéfices.
Les recherches actuelles se portent vers des systèmes de transaction autonomes
programmés selon certaines périodes et certains algorithmes. En effectuant des opérations
plus rapidement ils offrent des possibilités de gain là où le trader ne peut intervenir. Il
existe une trentaine d'algorithmes pour assister le trader, les plus connus sont le VWAP, le
TWAP, TVOL. Les algorithmes les plus récents offrent des stratégies décisionnelles et
font l'objet de nombreuses recherches. Ces avancées dans la modélisation d'automates
décisionnels permettent d'envisager un avenir riche pour ces technologies, les acteurs en
faisant déjà usage pour plus de 30 % de leurs techniques de trading.
PRINCIPES DE BASE
Ce que l'on appelle aujourd'hui trading algorithmique se compose de deux activités : les
opérations de bourse assistées par des algorithmes qui anticipent et favorisent les
opportunités de bénéfices (en informant le trader par des graphiques, des alertes et des
traitements automatiques), et le trading automatisé qui utilise des automates comme agents
autonomes effectuant des transactions selon des algorithmes et des stratégies paramétrées.
En première partie de cette étude je présenterai brièvement l'histoire de ces technologies, à
partir des premiers temps des échanges d'informations aux moyens de relais électriques
jusqu'à la naissance des réseaux télématiques. Je présenterai ensuite la mise en place des
premiers échanges automatisés. Enfin je parlerai de la période actuelle et de
l'informatisation massive des acteurs du marché.
La seconde partie présentera un état de l'art des différents algorithmes actuellement sur le
marché. On verra alors qu'il existe plusieurs niveaux d'intervention dans le trading
algorithmique, soit grâce aux différentes avancées dans le développement des
automatistes, soit par ce que les stratégies de trading ont été perfectionnées. Ce sera alors
l'occasion d'aborder plus en détail les aspects stratégiques liés à cette discipline.
Puis je présenterai dans une troisième partie les éléments techniques et théoriques
nécessaires à la mise en place de ce type de trading. Il s'agit principalement des
environnements informatiques spécifiques et des méthodes utilisées en finance
quantitative pour suivre et anticiper les marchés au plus près. Nous verrons que ces
méthodes font régulièrement appel à la recherche en mathématique appliquée ou à
l'intelligence artificielle.
Ce travail de synthèse a pour but de permettre une meilleure compréhension des
techniques de trading actuelles en présentant des informations disponibles dans l'univers
anglo-américain. Même si ces technologies ne sont pas encore pleinement développées il
semble évident que la mise en réseaux de nombreuses plate-forme boursières offrira des
espaces de déploiement particulièrement intéressants. J'ai souhaité rendre accessible cette
discipline peu connue et peu documentée dans notre pays, la France étant un des plus
grands pays pourvoyeurs d'experts en finance quantitative grâce à la qualité des ses écoles
et de ses formations.
BREF HISTORIQUE
Les origines (1860-1970)
Le trading algorithmique est récent si on le compare à l'existence tricentenaire de la
bourse, et retracer son histoire implique plusieurs disciplines. Un des points de départ
pourrait être fixé par la naissance du « pantélégraphe » de l'abbé Giovanni Caselli (On
peut voir au Conservatoire national des arts et métiers de Paris deux exemplaires du
« pantélégraphe ». A la réception, on utilisait une feuille de papier imbibée d'iodure de
potassium pour faire apparaître la signature sous forme d'un dessin de couleur marron. Le
traitement de l'image se faisait ligne par ligne. Ce traitement par ligne été employé pour la
télévision et le fax). Exploité par la Société des télégraphes, de 1867 à 1870, il servait à
expédier des ordres de Bourse et permettait d'authentifier la signature d'un donneur
d'ordres. C'est cette accélération du traitement et de la diffusion de l'information qui va
alors sans cesse augmenter, soit par la mise en relation d'acteurs éloignés soit par la
rapidité d'exécution et de traitement. Les transactions se font ensuite par téléphone, par fax
et en France par minitel.
Le trading automatisé (1970-1990)
A partir de cette période apparaît le trading télématique avec les premiers ordinateurs et
les écrans de présentation des courbes. Dans un premier temps l' « automated trading »
n'est pas un trading réalisé par des machines autonomes, mais la mise en place
d'instruments diffusant automatiquement l'information pour les acheteurs et les vendeurs,
ainsi que la dématérialisation du passage des ordres. La traduction exacte serait
« informatisation des salles de marché». Cette informatisation a permis d'effectuer des
calculs et des arbitrages systématiques sur les valeurs et les indices, méthode qui a pris le
nom de « program trading ». En rendant le jeu de l'offre et de la demande beaucoup plus
réactif, les systèmes d'informations ont accentué le crack boursier d'octobre 1987 aux
USA. Les informations fournies à toutes les parties au même instant ont produit des
mouvements de masse et des variations extrêmement amples des marchés (le 19 octobre
3
1987, Wall Street perd 22,6 %) [5].
Le trading algorithmique (1990-2010)
A partir de cette date les salles de marché ont commencé à s'informatiser massivement
afin de proposer une cotation en continue et d'offrir une capacité de gestion des
transactions toujours plus importantes. A partir de 1997, les ECN (Electronic
Communication Network) sont conçus. Il s'agit de centres informatiques qui mettent en
relation les professionnels et les brokers pour effectuer des transactions informatisées. Ces
ordinateurs tournent 24h/24 et offrent une automatisation du marché. Tous les acteurs
autorisés peuvent se connecter et effectuer des transactions sur le marché coté ou sur les
marchés hors cote.
Les nouvelles possibilités de trading offertes par les ECN ont transformé le program
trading en algorithmique trading. Les capacités des ordinateurs étant dorénavant
suffisantes pour effectuer des calculs en temps réel, l'ensemble du marché s'est engouffré
dans l'amélioration du trading assisté par des agents autonomes, les recherches s'effectuant
dans les grandes institutions financières aussi bien que chez les éditeurs, les brokers ou les
universités. L'idée est d'optimiser les traitements décisionnels ainsi que les coûts
transactionnels, car les volumes de données croissent constamment et nécessitent une
réactivité extrême et une analyse en continue. Les fonctions de trader évoluent donc vers
plus de monitoring, les opérations les plus simples étant laissées aux algorithmes.
Parallèlement à ces développements tournés vers les besoins opérationnels des traders,
depuis 2002 ce sont tenus plusieurs concours de trading automatique regroupant des
équipes d'étudiants et de chercheurs autour de la plateforme de simulation Penn Lehmann
Automatic Trading (PLAT) à l'université de Pennsylvanie (Kearns , M. ; Ortiz, L. (2003) -
The Penn-Lehman Automated Trading Project. IEEE Intelligent Systems, 6, pp. 22-31,
Nov/Dec).
Actuellement plusieurs groupes effectuent des recherches sur les algorithmes décisionnels
automatisés : les chercheurs d'ITG Inc. autour de I. Domowitz, ensuite la communauté des
chercheurs de l'Université du Texas à Austin avec M. Kearns, P. Stone, A. Sherstov, enfin
au Royaume-Uni le Center for Financial Research de l'Université de Cambridge avec M.A. H. Dempster, R. G. Bates et V. Leemans.
Dernière édition par Springfellow-Hawk le 3/5/2010, 11:51 pm, édité 1 fois