C凯文·贝肯能把我们从2008年的金融危机中拯救出来吗?可能不会。但凯文·贝肯6度背后的网络科学很可能有。
根据这句名言，每个电影演员和凯文·贝肯之间的距离都不超过6度，从联合主演到联合主演(实际上大多数演员和贝肯之间的距离只有3度)。参与者组成了一个“小世界”网络，这意味着从一个成员到另一个成员只需要非常少的连接。各种自然和人造的小世界网络极其常见:美国西部的电网，线虫的神经网络秀丽隐杆线虫互联网、生物学中的蛋白质和基因网络、科学论文中的引用，以及大多数社交网络都很小。
这些小型网络大多使用集线器，或与其他节点连接特别多的节点。凯文·贝肯是个焦点，因为他主演了很多电影。RMG神经元秀丽隐杆线虫“微小的大脑也是一个中枢，协调它的社会行为(它们确实是)。”集线器通过在遥远的节点之间提供快捷方式，使小世界变得很小。这是一件非常好的事情。
例如，在1978年《航空公司放松管制法案》(Airline Deregulation Act)逐步取消政府控制后，航空公司转而采用中心辐条航线。机票价格下降，座位数从50%上升到85%。当Lowe ' s五金店在90年代早期转向中心辐射式配送系统——创建一个30个足球场大的配送中心，为大约100家门店提供服务——它降低了40%到50%的配送成本。
除非你是一个金融爱好者，否则我打赌你不会在同一个句子中听到“拓扑”和“2008年金融危机”这两个词。
这种效率来自小型网络整合复杂业务的方式。建立和维护链接是很昂贵的，而且小型网络的链接更少。基于集线器和辐条的网络也很简单，对随机节点故障也很健壮——因为大多数节点都是这样不集线器，因此对网络的运行不是那么重要。
这让我们回到了凯文·贝肯和2008年。你可能会想，如果你在设计一个非常重要的网络，比如，全球金融系统，你会想使用一个小世界网络，只有很少数量的枢纽。然而，直到最近，我们的金融网络还不是这样的。
我2013年，时任美联储(Federal Reserve)副主席的珍妮特·耶伦(Janet Yellen)向一屋子的经济学家展示了一个看起来像缠结在一起的纱线团的东西1：
这个看起来凌乱的数字代表了信用违约互换(CDS)市场网络，看起来就像一个太小的抽屉里塞了太多的绳子。这种混乱源于银行之间传统的交易方式，即场外交易(OTC)，即“场外交易”(OTC):直接、自由、随时、以他们希望的方式进行。这是自上世纪70年代以来大多数衍生品买卖的方式，当时衍生品的繁荣使它们成为世界上最大的市场。如今，金融系统中来自衍生品交易的资金比全球股票和债券市场的资金总和还要多。2、3、4
耶伦对她的纱线团缠结提出了异议。耶伦表示，如果CDS网络被重新配置为中心辐射型，将会更安全——事实上，这正是危机后金融监管的一个重点。凯文•贝肯(Kevin Bacon)和劳氏硬件(Lowe 's Hardware)的效率和简单性，正被应用于全球衍生品交易。
在2009年9月的金融危机之后，20国集团(发达国家的主要经济理事会)的领导人在匹兹堡开会，采取行动建立中心-辐网络。5他们同意对场外衍生品市场实施所谓的“清算命令”，这是一项通过强制设置中心和辐条来使金融系统更安全的规定。这项规定要求所有标准的场外衍生品必须在交易所交易，并通过中央清算对手方(CCPs)进行清算。ccp只是站在衍生品买卖双方之间的公司。2010年，多德-弗兰克法案(Dodd-Frank act)将这一要求写入了美国法律，此后其他国家也纷纷效仿。现在，与之前的自由交易主导的衍生品交易不同，大多数时候，当A银行想从B银行购买衍生品X时，B银行必须先把X卖给CCP，然后CCP反过来把X卖给A。
这一要求在耶伦的第一幅图中，把CDS网络梳理到一个整洁的中心，然后谈到了她的第二幅图，即以中国共产党为中心。
该命令的执行仍在进行中，但基本上已成定局。利率衍生品占场外交易市场的近80%，而现在，由于这项委托，美国的CME Clearing和欧洲的LCH Clearnet的Swapclear等ccp每周清算70%的利率衍生品交易。6信用衍生品的比例甚至更高，达到79%。耶伦认为这一进展是为了让金融体系更加安全。
但真的是这样吗?
T他认为，金融网络的形状(或拓扑结构)可能是金融传染和系统性风险的关键因素，这一观点相对较新，而且不一定显而易见。事实上，除非你是一个金融爱好者，否则我打赌你不会在同一个句子中听到“拓扑”和“2008年金融危机”这两个词。
把拓扑学看作是2008年的数学潜台词。正如存在危险的贷款操作一样，也存在危险的拓扑结构。比如这个:
这个网络中的四家银行(以及它们所欠的金额)是相同的:每家银行都拥有相同的资本，这意味着在破产前，它们承担损失的能力是相同的。你可以把资本想象成银行的燃料:在银行齿轮停止运转之前，可以从银行油箱里取出的钱。
现在，假设A银行损失了一大笔钱，以至于它破产了，无法支付欠B的所有钱，在这种情况下，B也遭受了损失。如果B的损失大于它的资本，它也会下降。如果A和B一起损失足够多，那么C也会失败。最后，一个损失，或泄漏，大到足以耗尽网络中所有银行的全部资本，将使整个系统崩溃。
现在将其与下面的网络进行对比:
银行本身和以前一样:它们都有相同的资本和相同的债务。唯一发生变化的是网络的拓扑结构:谁向谁借了钱，借了多少。这一次，所有的银行都在四处借贷，使得网络更加紧密。例如，A银行的债务与之前一样，但这次它分别欠B、C和D三分之一。
再想象一下，A引发了一个漏洞，一定量的财政流体从系统中流出。这次的不同之处在于A的赤字(它的负债和它能支付的差额)被B、C和D银行平均分摊，因此B、C和D银行的损失仅为B之前的三分之一。这意味着A一定是亏损的三次比以前更大，能拿下另一家银行。第二种网络的连接拓扑结构使它能够比它的环形亲戚吸收更大的冲击。
2008年信贷市场冻结的一个重要原因，仅仅是对谁暴露于谁的困惑。
上述四个银行网络的例子来自经济学家富兰克林•艾伦(Franklin Allen)和道格拉斯•盖尔(Douglas Gale)在2000年撰写的一篇颇具影响力的论文。7他们的模型和分析比我在这里描述的要复杂得多，但他们得出了同样的结论:金融网络的联系越紧密，它就越稳健，这意味着需要更大的冲击才能触发一系列银行倒闭。
另一方面，这个小小的四银行模型也说明了高度连接网络的一个令人担忧的特点。正如Allen和Gale在他们的论文中指出的那样，一个足以耗尽四家银行资本的大损失将会摧毁全连接的网络，就像它肯定会摧毁环形网络一样。不同之处在于，当环形网络一次只故障一家银行时，完全连接的银行却突然同时故障。这就是英国央行(boe)首席经济学家兼执行董事安德鲁•霍尔丹(Andrew Haldane)所说的高度互联网络的“强健而脆弱”特性。8
霍尔丹说，事实上，金融网络的高度联系为上次危机“播下了种子”。但我们怎么知道霍尔丹和耶伦都支持的中心辐射式解决方案不会以可能更危险的意外后果为代价来减少一种危险呢?
这是一个经济学问题，不难找到专家认为这正是问题所在。
我碰巧接到了休斯顿大学(University of Houston)金融学教授克雷格•皮龙(Craig Pirrong)的电话，就在几分钟前，他刚刚在彭博电视台(Bloomberg TV)上看到了现场直播。在那里，当被问及ccp是否让系统更健全时，皮龙说“没有”。
“没错，”当我提醒他时，他说。“有时候我觉得我应该在营火旁，下巴底下顶着手电筒，谈论这个话题。”
C担保品交易本应通过减少债权人在衍生品交易中对债务人的敞口总额来降低信用风险。例如，想象一下，由于衍生品的存在，我们之前看到的环形四家银行网络中的每家银行都欠下了接下来的1亿美元。那么整个系统的信贷风险总额将是4亿美元，因为这是债权人面临风险的现金总额。另一方面，如果所有银行都通过CCP进行交易，那么，由于每家银行都将通过CCP进行交易欠共产党1亿美元是欠如果CCP提供1亿美元，这两笔债务将被取消，并变为零。因此，整个体系的信贷敞口总额也将为零。
在更现实的情况下，CCP不会将系统的信用敞口降至零，但它创造的轮辐式结构仍将降低这一风险。它通过网络中更少的链接将系统的债务汇集起来，提供更多的入网机会。这与航空公司的情况类似，中心辐射式航线减少了航线数量，为乘客提供了更多共享航班的机会。在这种情况下，好处是空座位更少。就金融而言，好处是信贷敞口较低。国际清算银行(Bank of International Settlements)最近估计，这一风险敞口为2.9万亿美元，低于2008年底的5万亿美元，部分原因在于ccp。
“在规划金融网络方面，我们仍有点处于石器时代。这才是真正可怕的部分。”
hub -and-spoke的简单形状——其少量的连接和路线，易于理解的流程——也促进了透明度，这本身就降低了风险。2008年信贷市场冻结的一个重要原因，仅仅是对谁暴露于谁的困惑。斯坦福大学(Stanford)金融和衍生品专家达雷尔•达菲(Darrell Duffie)模仿了雷曼破产前银行家的思维方式，对我说:“天哪，如果雷曼破产，还有谁会与雷曼有关?”我和谁有关系?谁可能和雷曼兄弟有关系?天啊，这真的很复杂。我想我要停止提供贷款了。”
托运人、零售商和航空公司也因为类似的原因从枢纽和辐条中获益。航空公司需要追踪的航线更少了。快餐连锁店更容易追踪沙门氏菌和其他污染物的来源。
事实上，在谈到监管机构和政界人士对清算任务的热情时，Duffie说，“人们并不太相信清算任务会降低风险。这基本上是一种提高透明度、对我们实际面临的各种风险更有信心的方式。”
长期以来，大银行一直是金融网络的中心，帮助其缩小规模。ccp的不同之处在于，它们的数量比大银行少，所以它们让一个小世界变得更小。此外，ccp的优点是只做一件事:站在交易双方之间。它们比银行更简单、更透明，正如Duffie所指出的，“CCP不能借钱给阿根廷或亚利桑那州的房地产开发项目，而银行可以。”它没有承担风险的判断力。”
一个然而，也有人不相信。
当我在富兰克林·艾伦(Franklin Allen)面前提出ccp不会从事危险行为的论点时，他对ccp对安全的贡献比达菲更持怀疑态度，他反驳了我。“我不同意这种说法，”他说，“因为如果你看看尼克·李森(Nick Leeson)和巴林(Barings)等衍生品丑闻，就会发现很难控制这些风险，所以当涉及欺诈和其他事情时，事情就不会很好地运作。”然后就有可能发生这些灾难性故障。”
皮龙的观点是，监管机构只是在转移风险，而不是减少风险。他对我说:“你只要从一端挤压气球，气球就会从另一端弹出来。”他总结了他认为的清算任务中最令人担忧的权衡:总信贷风险(ccp应该降低的风险)和ccp实际上可能增加的“流动性风险”之间的权衡。
金融中的流动性意味着可以获得现金，或可以轻易变现的资产。流动性风险是指在你需要流动性的时候没有流动性的危险。CCP可能会在危机期间加剧流动性紧缩，因为它们保护自己不受银行违约影响的方式:通过实施严格的规则，要求银行不仅为CCP的债务提供抵押品，还为银行可能的债务提供抵押品潜在的必须向中国共产党投降。ccp要求流动资产作为抵押品。因此，市场剧烈波动或崩盘可能导致ccp向银行追加巨额保证金以保护自己，从而在银行体系最需要流动性的时候将其抽走。这可能会导致一些银行在其他短期债务上出现违约，迫使它们走向破产，从而牺牲了CCP的利益。
皮龙还担心，清算任务将对完全不交易衍生品的金融网络成员产生影响。他的一篇论文表明，如果银行破产，ccp的净收益和保证金要求可以减少银行的其他债权人——比如通过贷款而不是衍生品向银行放贷的货币市场基金——的收回金额。9
“从系统的角度来看，”皮龙说，“从每个人的角度来看，不清楚风险敞口是否已经减少。”一些暴露减少了，但另一些暴露增加了。”
达菲与合作者朱浩翔(音译)的研究表明，ccp甚至并不总能减少总信贷敞口，而实际上是可以的增加它。10发生这种情况的原因是，即使银行之间直接交易，银行之间也存在收益净额——他们的交易通常会导致双向债务。现实世界中的ccp通常不会挡在两个交易对手之间的所有交易之间，但只会挡在一些交易之间。因此，CCP的净收益是以双边体系本应获得的净收益为代价的。
Duffie对我说:“我认为没有人真正考虑过在CCP的多边网和失去CCP之外的双边网之间的权衡。”尽管他认为监管机构采用清算指令是正确的，但他也认为“他们的规划过程可能不是很好，因为他们在开始之前没有分析来确信这实际上会大幅降低风险。”
对于那些发现问题的人来说，这仍然是问题的一部分:金融网络如此庞大和复杂，只有全面的数据和对它的全面建模，才有希望告诉我们，这项委托(更不用说其他衍生品监管)是否真的有好处。浏览一下最近有关这一话题的经济学文献就会发现，大多数研究都集中在玩具模型上，这些模型与艾伦和盖尔的模型一样，都是对现实世界的戏剧化简化。这是必要的第一步，因为在你能跑之前，你必须先学会走路，而且还没有能够描述整个金融网络的数据。
但就目前而言，正如达菲在斯坦福大学的同事、经济学家马修·杰克逊(Matthew Jackson)告诉我的那样，“在规划金融网络方面，我们还处于石器时代。”很多人意识到这是一个问题，我们还没有真正做好工作的工具，所以我们有信心说，我们真的已经控制住了……这是真正可怕的部分。”
事实上，情况比这更棘手，因为即使我们想要的所有数据和模型都上线了，仍然有一些权衡是科学本身无法解决的。例如，正如Jackson所指出的，“哪个网络是最优的，取决于你对它施加的冲击是什么……一些网络可能对许多小的变化非常强大，但当涉及到一家大公司的大金融崩溃时，它可能是一个灾难性的网络。”
与我交谈过的经济学家都认为，有一件事是显而易见的:CCP自身失败的风险。
集线器故障是集线器辐射型网络的致命弱点。这就是为什么工蜂会蜂群保护蜂王，生物学家Jordi Bascompte呼吁优先保护传粉网络中的中心物种，11为什么自9/11事件以来有士兵在中央车站巡逻，为什么监管机构要求ccp收集抵押品。
ccp过去也失败过，但只是在较小的市场。12艾伦告诉我，现在他们处于世界最大市场的中心，“这降低了这种系统性风险引发危机的可能性，但如果发生这样的危机，后果会严重得多。”
换句话说，ccp把市场的所有鸡蛋都放在了一个篮子里。
Duffie不喜欢这个比喻(“嗯，这在数学上不是很好……因为联网”)，他指出一个大节点的故障不一定比许多小节点的故障更糟。他说，最重要的是，监管机构是否把CCP倒闭的可能性“降低得足够小”，其次，他们是否“有一种合理的方法来处理一家倒闭的CCP”。
达菲停顿了一下，似乎是一个不祥的时刻，然后补充道:
“他们还没有。”
这听起来很熟悉。这和2008年的情况是一样的，大银行和其他金融公司。这导致了对贝尔斯登(Bear-Stearns)和美国国际集团(AIG)的特别救助，以及围绕雷曼(Lehman)破产的混乱。
所以,是网络科学是否有希望帮助世界抵御另一场金融灾难?可能。但如果有，那也只能从马克·吐温的推论中得到帮助:“把所有的鸡蛋放在一个篮子里，然后看好那个篮子。”13
鲍勃·亨德森(Bob Henderson)曾学习物理学，在华尔街工作，现在是一名专注于科学和金融的独立作家。
参考文献
1.互联性和系统风险:金融危机的教训和政策影响——2013年在圣地亚哥美国经济协会/美国金融协会联合午餐会上的演讲。
2.央行三年2013年外汇及衍生品市场活动调查．
3.世界银行。交易的股票总价值国内生产总值(%)。
4.证券业和金融市场协会。与金融市场和经济有关的统计和数据．
5.20国集团领导人声明匹兹堡峰会。多伦多大学(2009)。
6.金融稳定委员会，场外市场衍生品改革，第十次实施进展报告(2015年)。
7.艾伦，F. & Gale, D.金融传染。政治经济学杂志1081-33(2000)。
8.霍尔丹，A.G.，《重新思考金融网络》2009年在阿姆斯特丹金融学生协会的演讲。
9.《货物清单:中央交易对手和系统风险》。金融市场基础设施学报2（2014）.
10.Duffie, D. & Zhu, H.中央清算对手方是否降低对手方风险?资产定价研究综述1, 74 - 95(2011)。
11.刘志强，王志强，王志强，等。传粉网络的模块化结构。美国国家科学院院刊104, 19891 - 19896(2007)。
12.一窥失败的中央交易对手。Ftalphaville.ft.com(2011)。
13.吐温,M。Pudd 'nhead威尔逊查尔斯韦伯斯特公司，纽约，纽约(1894)。
