J. Doyne Farmer (родился 22 июня 1952 года) — американский учёный и предприниматель, занимающийся сложными системами , интересующийся теорией хаоса , сложностью и эконофизикой . Он является профессором наук о сложных системах имени Бейли Гиффорда в Школе предпринимательства и окружающей среды Смита Оксфордского университета , где он также является директором программы «Экономика сложности» в Институте нового экономического мышления в Оксфордской школе Мартина . Кроме того, он является приглашенным профессором в Институте Санта-Фе . Его текущие исследования посвящены экономике сложности , с упором на системный риск на финансовых рынках и технологический прогресс. За свою карьеру он внес важный вклад в сложные системы , хаос , искусственную жизнь , теоретическую биологию , прогнозирование временных рядов и эконофизику . Он стал соучредителем Prediction Company , одной из первых компаний, которая занялась полностью автоматизированной количественной торговлей . Будучи аспирантом, он возглавлял группу, которая называла себя Eudaemonic Enterprises , и построил первый носимый цифровой компьютер, который использовался для победы в рулетке. Он является основателем и главным научным сотрудником Macrocosm Inc., компании, занимающейся масштабированием методов экономики сложности и внедрением их в практику.
Книга Фармера « Осмысление хаоса: лучшая экономика для лучшего мира» была опубликована издательством Allen Lane в апреле 2024 года. [1]
Хотя Фармер родился в Хьюстоне, штат Техас, он вырос в Силвер-Сити, штат Нью-Мексико . На него сильное влияние оказал Том Ингерсон, молодой физик и лидер бойскаутов, который пробудил в нем интерес к науке и приключениям. [2] Деятельность скаутов включала поиск заброшенной испанской золотой шахты для финансирования миссии на Марс, автопутешествие по Северо-Западным территориям и кемпинг в отдаленных районах Барранка-дель-Кобре . [3] Фармер окончил Стэнфордский университет в 1973 году, получив степень бакалавра наук по физике, и поступил в аспирантуру Калифорнийского университета в Санта-Крус , где изучал физическую космологию под руководством Джорджа Блюменталя .
Еще во время учебы в аспирантуре Фармер и его друг детства Норман Паккард сформировали группу под названием Eudaemonic Enterprises. [2] Их целью было выиграть в рулетку и использовать вырученные средства для создания научной коммуны. [4] Слово eudaemonia происходит от Аристотеля и обозначает состояние просветления, достигаемое в результате жизни, прожитой в соответствии с разумом.
Они купили рулетку и провели обширное экспериментальное и теоретическое исследование ее физики. Чтобы запустить свою систему, они построили первый носимый цифровой компьютер, примерно в то же время, что и первый настольный компьютер Apple . Фармер вручную закодировал трехкилобайтную программу для компьютера на машинном языке. Программа включала пакет с плавающей точкой, секвенсор для выполнения вычислений и операционную систему, которая функционировала с помощью ввода с пальцев ног и вибрационного вывода. Самая ранняя версия компьютера была спрятана под мышками, но более поздняя версия была спрятана в обуви. [2] [5]
Их схема использовала тот факт, что обычно проходит более десяти секунд с момента, когда крупье выпускает шарик, до закрытия ставок. В это время один человек измерял положение и скорость шарика и ротора, используя большой палец ноги, чтобы щелкнуть переключатель в своем ботинке. Компьютер использовал эту информацию, чтобы предсказать вероятное положение приземления шарика. Сигнал был передан второму человеку, который быстро сделал ставки. Они совершили более одиннадцати поездок в Лас-Вегас, Рино и Тахо и достигли 20%-ного преимущества над заведением, но страдали от постоянных проблем с оборудованием. Это сочеталось с их страхом перед насилием со стороны казино, поэтому они никогда не играли по-крупному и не смогли получить большие суммы, о которых изначально мечтали. [2]
После проекта с рулеткой Фармер переключил тему своей диссертации на хаотическую динамику и объединился с Джеймсом П. Кратчфилдом , Норманом Паккардом и Робертом Шоу, чтобы основать Коллектив динамических систем (впоследствии известный другим как Chaos Cabal). Хотя они имели благословение преподавателей Уильяма Л. Берка и Ральфа Абрахама , они по сути были соруководителями докторских диссертаций друг друга. [ требуется ссылка ] Их самым важным вкладом был метод реконструкции пространства состояний, который позволил визуализировать и изучать хаотические аттракторы, основанные только на одном временном ряде. Теперь это используется для идентификации хаотических аттракторов и изучения их свойств в самых разных физических системах. [6] В своей докторской диссертации в 1981 году Фармер показал, как изменение параметра бесконечномерной системы может привести к последовательности последовательно более сложных хаотических аттракторов, напоминающих переход к турбулентности. Позже он разработал метод нелинейного прогнозирования временных рядов, который использовался для использования хаоса низкой размерности для создания лучших краткосрочных прогнозов. [7] Другие работы включали усовершенствованный метод реконструкции пространства состояний и вывод фундаментальных пределов, в которых это становится невозможным, так что динамика становится по своей сути случайной. [7] [8] Он и его коллеги также разработали метод определения того, когда хаос можно отличить от нулевой гипотезы коррелированного линейного случайного процесса. [9] [10]
После окончания докторской диссертации в 1981 году Фармер получил постдокторское назначение в Центр нелинейных исследований в Лос-Аламосской национальной лаборатории и получил стипендию Оппенгеймера в 1983 году. Он заинтересовался тем, что сейчас называется сложными системами , и стал одним из организаторов нескольких основополагающих конференций в этой области. [11] [12] [13] В 1988 году он основал Группу сложных систем в Теоретическом отделе и набрал группу постдокторантов, которые впоследствии стали лидерами в этой области, включая Кунихико Канеко, Криса Лэнгтона , Уолтера Фонтану, Стина Расмуссена , Дэвида Вулперта , Стефани Форрест , Джеймса Тейлера и Сета Ллойда . [14]
Фармер и Норман Паккард разработали концепцию метадинамики , т. е. совместно эволюционирующих сетей и динамических систем . Например, узлы сети могут представлять химические виды, а ребра — их возможные реакции, кинетика которых порождает систему дифференциальных уравнений. По мере появления новых видов набор реакций изменяется, а кинетика, в свою очередь, изменяется. Эта концепция использовалась для моделирования иммунной системы и происхождения жизни. [15] Совместная работа с Ричардом Бэгли привела к моделированию автокаталитического набора полимеров, в котором несколько видов поддерживаются в высокой концентрации, со многими свойствами метаболизма; автокаталитический набор развивался с течением времени способом, напоминающим эволюцию живых систем, но без генетического кода. [16] [17]
Джеймс Килер и Фармер продемонстрировали, что система связанных логистических карт может создавать колебания со спектром мощности 1/f. [18] Они показали, что это происходит потому, что система постоянно настраивается так, чтобы оставаться вблизи критической точки, свойство, которое позже Пер Бак назвал самоорганизованной критичностью .
В 1991 году Фармер оставил свою должность в Лос-Аламосе, воссоединился с Норманом Паккардом и однокурсником Джеймсом Макгиллом и стал соучредителем Prediction Company . В то время преобладало мнение, что рынки были совершенно эффективны, поэтому было невозможно получать постоянную прибыль без инсайдерской информации. [19] Фармер и Паккард были мотивированы желанием доказать обратное. Разработанная торговая стратегия была ранней версией статистического арбитража и использовала различные сигналы, полученные в результате обработки по существу всех количественных входных данных, связанных с фондовым рынком США. Она также включала высокочастотную модель прогнозирования в качестве наложения, что снижало транзакционные издержки. С 1996 года торговля была полностью автоматизирована. Фармер был одним из главных архитекторов торговой системы, существовавшей в 1999 году. Prediction Company была продана UBS в 2006 году, а в 2013 году была перепродана Millennium Management. В конечном итоге стратегия была закрыта в 2018 году.
В 1999 году Фармер покинул Prediction Company и перешел в Институт Санта-Фе, где проводил междисциплинарные исследования на стыке экономики и сложных систем, разработал теорию рыночной экологии и стал одним из основателей эконофизики .
Рыночная экология основана на наблюдении, что финансовые фирмы занимаются специализированными стратегиями и могут быть отсортированы по группам, аналогично видам в биологии. [20] Влияние рынка ограничивает размер любой конкретной стратегии. Фармер показал, как построить рыночную пищевую сеть, которая описывает, как торговые стратегии влияют на прибыль и размер друг друга. Рыночная пищевую сеть поддерживают фундаментальные экономические виды деятельности, такие как спрос на ликвидность, кредитование реальной экономики и диверсификация рисков. Они создают закономерности в ценах, которые используются торговыми фирмами, которые аналогичны хищникам в биологии. Некоторые стратегии стабилизируют, в то время как другие дестабилизируют, и сдвиги в рыночной экологии могут привести к финансовой нестабильности, например, подъемам и спадам. Эти идеи оказали важное влияние на гипотезу адаптивных рынков . [21]
Фармер считается одним из основателей области «эконофизики». [ требуется ссылка ] Она отличается от экономики более ориентированным на данные подходом к построению фундаментальных моделей, отходя от стандартного теоретического шаблона, используемого в экономике максимизации полезности и равновесия. [22] Вместе с Майклом Демпстером из Кембриджа Фармер начал издавать новый журнал под названием Quantitative Finance и в течение нескольких лет был его соредактором.
Его вклад в микроструктуру рынка включает выявление нескольких поразительных эмпирических закономерностей на финансовых рынках, таких как необычайная устойчивость потока заказов. Фабрицио Лилло и Фармер заметили, что существуют длительные периоды, когда заказы, поступающие на рынок, с гораздо большей вероятностью будут на покупку, чем на продажу, и наоборот, с корреляциями, затухающими очень медленно по степенному закону. [23] Он и его коллеги разработали модель нулевого интеллекта для непрерывного двойного аукциона, которая, как было показано, предсказывает разницу между ценами спроса и предложения. [24] Множество различных эмпирических исследований задокументировали закон воздействия на рынок, который гласит, что среднее изменение цены из-за заказа, поступающего на рынок, пропорционально квадратному корню из размера заказа. Этот закон примечателен тем, что он универсален, в том смысле, что функциональная форма воздействия на рынок остается той же, пока рынки работают в «нормальных» условиях. [25] Работа его и его коллег заложила основу, которая в конечном итоге была разработана группой Жана-Филиппа Бушо . [26]
Кризис 2008 года, как широко распространено мнение, был примером цикла кредитного плеча, в котором кредитование сначала становится слишком свободным, а затем становится слишком жестким. [27] Модель на основе агентов для инвесторов в стоимость с кредитным плечом показывает, как использование кредитного плеча может объяснить толстые хвосты и кластерную волатильность, наблюдаемые на финансовых рынках. [28] Аналогичным образом, использование стоимости под риском, воплощенной в Базеле II, может привести к циклу, в котором кредитное плечо и цены медленно растут, в то время как волатильность падает, за которым следует крах, в котором цены и кредитное плечо резко падают, в то время как волатильность резко растет, напоминая Великую умеренность и последующий кризис. [29] Фармер является редактором Handbook of Financial Stress Testing . [30]
Хотя инновации могут казаться по своей природе непредсказуемыми, на самом деле существует несколько эмпирических закономерностей, которые предполагают обратное. Вместе с несколькими коллегами Фармер разработал теорию для объяснения закона Райта, который гласит, что издержки снижаются как степенная функция кумулятивного производства. [31] Собирая данные по многим различным технологиям, можно показать, что это тесно связано с законом Мура , который можно использовать для составления надежных прогнозов технологического прогресса в сценариях обычного ведения бизнеса. [32] [33] Недавно в статье, написанной в сотрудничестве с Дж. Макнерни, Дж. Савой, Ф. Каравелли и В. Карвалью, было показано, что положение отрасли в глобальной производственной сети является важным фактором, определяющим ее долгосрочный рост. [34]
В ответ на пандемию COVID группа Фармера в Оксфорде совместно с Франсуа Лафоном, Пенни Мили, Марко Пангалло, Антоном Пихлером и Р. Марией дель Рио Чаноной правильно предсказала влияние COVID на экономику Великобритании. [35] [36] В отдельной работе Асано и др. показали, как расширение стандартной макроэкономической модели путем предположения, что домохозяйства принимают решения о сбережениях, копируя друг друга, приводит к поведению, которое напоминает эндогенный деловой цикл. [37]
Фармер пишет о науке и приключениях, является страстным мореплавателем и любителем пеших походов.
Работа Фармера и Паккарда над рулеткой, а также их приключения в казино Невады были представлены в документальном сериале Breaking Vegas 2004 года под названием «Beat the Wheel».