第73回OPT公開研究会（2020/11/26）
https://web.jiep.or.jp/seminar/tcwg/tc09_opt20201126/

株式の高速取引と取引所の高速化
スパークス・アセット・マネジメント株式会社
運用調査本部
ファンドマネージャー 兼 上席研究員
水田孝信
mizutata[at]gmail.com@takanobu_mizuta (twitter)
https://mizutatakanobu.com

本発表資料はスパークス・アセット・マネジメント株式会社の公式見解を表すものではありません．
すべては個人的見解であります．

自己紹介
2000年 気象大学校卒業
2002年 東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻修士課程修了
研究内容：宇宙空間プラズマのコンピュータシミュレーション
2004年 同専攻博士課程を中退
同年 スパークス・アセット・マネジメントに入社： バックオフィス業務2005年 ボトムアップ・リサーチ・アナリスト
2006年 クオンツ・アナリスト → 2010年より ファンド・マネージャー
2009年 人工知能学会などで研究発表を始める
2011年 東京大学大学院工学系研究科システム創成学専攻博士課程
社会人をしながら在籍 指導教官：和泉潔先生
研究内容：人工市場を用いた金融規制のシミュレーション
2014年9月修了： 博士（工学）2017年度より 上席研究員兼務
現在 金融市場全般の調査、株式市場やポートフォリの定量的分析、上記の学術研究も継続
2007年 日本証券アナリスト協会検定会員
2009年 中小企業診断士
2014年より 東京大学公共政策大学院 非常勤講師
2016年度より 人工知能学会 金融情報学研究会幹事 → 2019年度より 主幹事
2017・18年度 人工知能学会 代議員（終了）2019年 Computational Finance and Economics Technical Committee Member
on IEEE Computational Intelligence Society（終了）その他の話題：もしご興味あればご覧下さい
本業の調査
高速取引や資産運用業界についてのレポート
https://www.sparx.co.jp/report/special/

金融における人工知能
京都大学 金融市場資本論 講義資料
https://mizutatakanobu.com/20200114.pdf

学術研究
金融規制のエージェントシミュレーション

東証公式のページ「東証マネ部！」インタビュー記事（一般向けに解説したもの）
https://money-bu-jpx.com/news/article008322/
東京大学公共政策大学院 経済物理学 講義資料
https://mizutatakanobu.com/2020e.pdf

教科書的な本
高安美佐子ほか，マルチエージェントによる金融市場のシミュレーション, コロナ社, 2020，和泉潔，水田孝信，第５章「エージェントモデルによる金融市場の制度設計」
https://www.coronasha.co.jp/np/isbn/9784339028225/

株式市場は様々な参加者がいることで成立
アセットオーナー
年金基金、ソブリン・ウエルス・ファンド

今日のお話2

一部委託

一部
委託

株式
取引所

資産運用会社

私はココ！

高速取引 今日のお話1
業者

直接
執行

HFT（High Frequency Trades）
高頻度取引

アセットマネジメント

注文
注文

個人
投資家

証券
会社

注文
執行

高速取引業者：株式の転売で儲けたい：古本屋
アセットオーナー、投資家：企業を保有したい：本を読みたい

お互いに必要本を入手するのに古本屋は必要だが、ぼったくられたくない（高頻度取引業者は生きててほしいがボロ儲けして欲しくない）（参考）株の取引は社会の役に立っているのか？
疑問に思われる方はこちらをご覧ください

なぜ株式市場は存在するのか？
（拙著）

https://www.sparx.co.jp/report/special/2174.html

本来は、株式市場は人類の発展に非常に重要であることを説明したいのですが、時間がないので省略します
さらに高速取引業者となると、ますます何の役に立っているか分かりにくいかもしれませんが、とりあえず、古本屋みたいなもので、役に立っているとご理解ください高速取引業者のイメージは？

雰囲気はあっているが大げさ
高速取引を悪者にしたい意図↑このために誤った記載多数
高速取引を排除する取引所を作った人を正義として描く↑現実では普及しなかった取引所
2009年～2011年ごろの話↑今こんなには儲からない(後述)
しかし、やってることはこんな感じ

フラッシュ・ボーイズ

https://books.bunshun.jp/ud/book/num/9784167913403

株の取引はミリ秒（0.001秒）単位の差で、莫大な損得が発生するので、ヴィンセントとアントンの会社もそのレイテンシー（遅延）を減らすべく、システムを構築することに血眼になっていた。トレス・サッチャー社では、マイクロ波タワーの建設や光ケーブルを計画中だが、巨額となる予算などに難航していた。

全体的に大げさだし今はこんなには儲からない：やってることはこんな感じ
公式ページ（動画配信サイトへのリンクあり）http://hummingbirdproject-movie.jp/（予告動画）

https://youtu.be/_5XEDVirnmk

高速取引業者の正しい姿は？
第１章アルゴリズム取引とは１－１アルゴリズム取引とは／１－２アルゴリズム取引の目的／１－３アルゴリズムの種類／１－４アルゴリズムの運用者／１－５アルゴリズム取引環境の変化とHFT／１－６アルゴリズム取引規制
第２章アルゴリズム取引の市場環境
２－１証券市場／２－２証券取引所／２－３証券会社／２－４売買制度／２－５マーケット
情報／２－６レイテンシー削減のための接続方式／２－７不公正取引／２－８アメリカの市場環境
第３章市場取引におけるリターン、リスク、コスト、流動性
３－１損益／３－２リターン、コスト、リスク／３－３流動性
第４章アルゴリズム取引概論
４－１アルゴリズム取引の目的／４－２アルゴリズム取引戦略の大分類／４－３アルゴリズム取引の利用形態／４－４アルゴリズム構築手順の概要
第５章アルゴリズム取引戦略
５－１執行アルゴリズム／５－２ベンチマーク執行アルゴリズム／５－３マーケット・メイキング・アルゴリ
ズム／５－４裁定アルゴリズム／５－５ディレクショナル・アルゴリズム／５－６市場操作系アルゴリズ
ム
第６章HFT：高頻度取引
６－１HFTの概要／６－２HFTの定義／６－３HFTのシェア／６－４HFTのアルゴリズム取引／
６－５HFTが市場に及ぼす影響／６－６HFTの規制
第７章外国為替取引におけるアルゴリズム取引
７－１外国為替取引の市場環境／７－２株式取引アルゴリズムと外国為替取引アルゴリズムの違い／７－３外国為替取引におけるアルゴリズム取引戦略／７－４個人投資家からみたＦＸ取引アルゴリズム
第８章アルゴリズム取引の環境の変化と投資家の取組み
８－１アルゴリズム取引の変化／８－２プレイヤー別の対応状況／８－３アルゴリズム取引の導入における課題と対策／８－４個人投資家の視点から［付録］
Ａインプリメンテーション・ショートフォール
Ｂ証券会社やFX業者が提供するオーダー・タイプ

https://store.kinzai.jp/public/item/book/B/13408/

書籍名は怪しげだが、網羅的で教科書的な内容
高速取引のみならずアルゴリズム取引全般の実態を正確に紹介

本日のお話：株式の高速取引と取引所の高速化
・私は技術的なことには詳しくありません！！
・高速取引および取引所の関係者ではありません⇔ ポジショントークにならないというメリット
・株式取引の高速化について、どういう雰囲気なのか示せればいいかなぁと思ってます（１）高速取引業者の主要戦略（２）高速取引業者の努力（３）高速取引産業の現状（４）株式取引所同士の高速化競争

（１）高速取引業者の主要戦略（２）高速取引業者の努力（３）高速取引産業の現状（４）株式取引所同士の高速化競争高速取引業者の主要２戦略：マーケットメーカー戦略、裁定取引

マーケットメーカー戦略
買いと売りの両方を常に出しておき、その差額だけ儲かる↑古本屋と似ている
裁定取引
経済的価値が同じにもかかわらず、取引所（市場）によって価格が異なる場合、安いほうを買って高いほうを売る↑新品より高く買ってくれる古本屋を探すのに似ているマーケットメーカー戦略

買いと売りを同時に出す

注文

売り
注文数量

価格

84101176

100

買い
注文数量

99204

9877

注文

９９円と100円を行ったり来たりしていると儲かる↑ ９９円で買って100円で売ることを繰り返す
市場がどちらかの方向に動き出したら、すばやく逃げる必要↑ ９９円で買っちゃったものがもっと安い値段でしか売れなくなる
高速に取引できることが非常に重要な戦略
昔からある戦略。以前は大人数で手作業で行われていた。
彼らの仕事が機械化され効率化された ⇒ 社会全体のコストは下がったと考えられる。

裁定取引
経済的価値が同じものを、（例）99円で買い瞬時に他で100円で売る
取引所間や現物（株式）・先物・オプション間、ETF・現物間など（時間がたてば同じものになるもの同士）昔からある戦略が機械化されたもの
99円で買う100円で空売り

株式99円の売り短期間で仕入れ・転売
投機家

取引所A

少しでも早く売りたい

先物
先着１名
100円で買いのみ

取引所B１番でないと意味がない

誰よりも高速に取引できることが非常に重要な戦略映画”ハミングバード・プロジェクト”はこの話

（参考）現実の裁定取引：ETF（上場投資信託）と株式の交換
高速取引業者

安いほうを買って高いほうを売る
価格差が利益

ETF

交換可能

株式
１

株式
２

株式
3

株式
4

・・・

ETFは組み入れている株式をすべて集めたものと交換可能
ETFと組み入れ株式に価格差があるときに，安いほうを買い，交換を行い，高いほうを売って, 価格差を利益とすることができる．

マーケットメーカー戦略をやりながら裁定取引を行う複雑な取引

必要な速さは、、、、”低レイテンシー”（低遅延）
一定時間内にどれだけ多くのデータを転送できるかはどうでもよい（一般的なネットの速さ）
1注文あたりのデータ量は多くない
我々は”レイテンシー”を以下の意味で使っています
注文の付け合せ処理にかかる時間やデータ転送時に発生する遅延の合計

取引所

注文付け合せ取引価格の更新

新しい取引価格

注文
投資家

（参考）東京証券取引所の方のプレゼン資料

2013/4/26講義（慶應義塾大学） 証券市場におけるICTの活用について
https://www.slideshare.net/kabucontse/20130426

アルゴリズム取引の正体より（参考）フラッシュボーイズで話題となったレイテンシー裁定
https://store.kinzai.jp/public/item/book/B/13408/

複数の取引所の注文を取りに行くために同時に注文を出すことがある
しかし、市場の物理的な場所（データセンター）が違うことなど、さまざまな理由により、厳密には同時注文が到着しないなので、高速取引業者は、それに先回りして100円で買っておいて、101円で売りつけるなどが可能
これに対応する投資家は、遅延が予想される市場には少し先に注文を出すなどのアルゴリズムを使う「いたちごっこ」

（１）高速取引業者の主要戦略（２）高速取引業者の努力（３）高速取引産業の現状（４）株式取引所同士の高速化競争

シカゴ取引所－ニューヨーク取引所の裁定取引
東京証券取引所の方のプレゼン資料

まっすぐの方が速い

2013/4/26講義（慶應義塾大学） 証券市場におけるICTの活用について
https://www.slideshare.net/kabucontse/20130426

個々の装置でニュース記事となる

2016/8/8 The Wall Street Journal
進化する超高速取引、光速の領域に踏み込む

https://jp.wsj.com/articles/SB11948173908644753879104582238422701469822

重いシステムコスト

2016/8/30 Bloomberg シカゴ－東京の高速ト
レーディング網構築で高頻度会社が協議－関係者

高速取引業者も厳しい時代に、、

https://www.bloomberg.co.jp/news/articles/2016-08-30/OCP43S6K50Z601

計算機内の高速化
北陸先端大学の修士論文

https://hdl.handle.net/10119/15214

ここの高速化の研究

CPUではなくFPGA(Field Programmable Gate Array)を用いて演算、高速化をはかる

（参考）東京証券取引所の方のプレゼン資料

2013/4/26講義（慶應義塾大学） 証券市場におけるICTの活用について
https://www.slideshare.net/kabucontse/20130426

（１）高速取引業者の主要戦略（２）高速取引業者の努力（３）高速取引産業の現状（４）株式取引所同士の高速化競争金融庁・関東財務局 登録 高速取引行為者
日本においては2018年より当局への登録が義務付けられた

https://www.fsa.go.jp/menkyo/menkyoj/kousoku.pdf

全55社、日本所在は１社のみ（2020/10/15現在）

（参考）高速取引を行いたい方はこちらを熟読ください

https://www.fsa.go.jp/common/shinsei/hst/index.html

最大手のバーチュ

2016/4/5 日本経済新聞
米ＣＥＯに聞く超高速取引の世界シングルヒットで収益蓄積

https://www.nikkei.com/article/DGXMZO99122930R30C16A3I00000/

唯一の上場企業で、唯一ある程度の情報開示がされている業者
マーケットメーカー戦略と裁定取引が主要な戦略

唯一日本所在 ダルマ・キャピタル

2019/1/16 NHK
株価の波乱要因？！ 超高速取引の実態はhttps://archive.is/L34Ih （アーカイブ）

やはり、マーケットメーカー戦略と裁定取引が主要な戦略

進む装置産業化

2017/3/22 The Wall Street
Journal
高速取引に陰りフラッシュ・ボーイズに苦難の時代

先週米HFT大手バーチュ・ファイナンシャルが同業のKCGホールディングスに買収を提案したとのニュースが流れたが、その背後にはこうした状況があったのだ。この買収が実現すれば、電子取引で米最大手2社が統合することになる。バーチュの株価は15年の上場時から約4分の1に下落し、KCGは過去2四半期にわたり主力のマーケットメーキング事業が赤字だった。多くの業界大手が撤退した。インタラクティブ・ブローカーズ・グループのトーマス・ピタフィ会長兼最高経営責任者（CEO）は今月、オプション市場のマーケットメーキング業務から撤退する方針を明らかにした。これはピタフィ氏が1980年代に創設に参画した事業だ。かつてヘッジファンド大手シタデルでグローバルなHFT業務を率い、その後はHFT会社テザ・テクノロジーズを立ち上げたミーシャ・マリ
シェフ氏は昨年11月、テザが自己勘定取引から手を引くと述べた。
https://jp.wsj.com/articles/SB11171128282105153616004583037991111080344

現在の航空業界のような状況になるだろう

これ以上の高速化技術がさらなる流動性向上につながるかは疑問

（参考）投資家は高速取引業界をどう思っているか？

金融庁は60社程度のHFTの登録を見込む。世界大手はほぼ日本市場でも取引している。競争は激しく、収益力は低下している。スパークス・アセット・マネジメントの水田孝信
ファンドマネージャー兼上席研究員は「彼らがもうけすぎていると、他の投資家が高く買わされていることになるから、今ぐらいがちょうどいいのでは」と指摘する。
かつて、証券会社の自己売買部門が提供していた流動性をHFTが代わって担うようになったいきさつもあり、HFTなくしては厚みのある市場は成り立たなくなった。

不公正な取引は他の投資家と同じように摘発しなければならない。株式の値幅制限のようなルールを入れにくい為替市場も急変動を抑制する仕組みが必要だ。だが、ルールを守っている以上はHFTは市場のインフラにもなり、「生かさず殺さず」ということだろう。

2019/2/4松崎雄典 「高速取引は「生かさず殺さず」 市場の設計、道半ば」,日本経済新聞
https://www.nikkei.com/article/DGXMZO40796210R00C19A2000000/

（１）高速取引業者の主要戦略（２）高速取引業者の努力（３）高速取引産業の現状（４）株式取引所同士の高速化競争

「取引所」ってどういうイメージですか？
== 過去 ==== 現在 ==

人が集まる「市場」

データーセンターにある「サーバー」

https://www.jpx.co.jp/corporate/events-pr/140years/index.html

https://www.jpx.co.jp/systems/connectivity/（データーセンターの所在地は秘密）

（参考）テレビでよくみるあれは？1/2
どちらかと言えば飾りです
中の人もトレーダーではありません
東証職員のうち一部の部
署の人が中で働いている（違法取引の監視？）

https://www.jalan.net/kankou/spt_13102aj2200024782/（参考）テレビでよくみるあれは？2/2
ニューヨーク証券取引所には現在でも人手のブローカーやマーケットメイクするトレーダー（スペシャリスト）が存在（もちろん、電子取引が主です）(写真)https://toyokeizai.net/articles/-/145694 (2016/11/9: トランプ当確時)(詳細)http://www.nicmr.com/nicmr/report/repo/2004/2004aut02.pdf

感染者が出たあと、2020/3/23より入場停止になっていた（左）(写真) https://jp.reuters.com/article/ny-stx-us-idJPKCN21R3IU?feedType=RSS&feedName=special20(詳細) https://www.newsweekjapan.jp/stories/business/2020/03/ny142.php

5/26から徐々に再開（右）https://www.nikkei.com/article/DGXMZO59611040W0A520C2000000/

諸説あるが、いなくても大きな影響はなかったといわれている取引所同士の高速化競争
取引所が多数存在 ⇒投資家に選んでもらえる取引所
100円で売る

99円で買う株式
99円の売り取引所C

高速取引業者（裁定取引）

少しでも早く売りたい

株式
100円で買い高速 取引所A
株式100円で買い低速

取引所B

他が同じ条件なら注文処理が早い取引所に注文何度も取引できる、機会を逃したくない他の取引所より注文処理が少しでも速いことが重要

高速化競争

コロケーションサービス
いち早く注文が取引所に届くように隣のサーバーラックに⇒ コロケーションサービス（取引所提供）同一データセンター
HFTプログラム

一般
投資家専門業者

自動発注

取引所サーバー取引所

東京証券取引所提供コロケーション・サービス

https://www.jpx.co.jp/systems/connectivity/（参考）動画もあります
コロケーションサービスのメニューや施設の性能を以下の動画にて短時間で分かりやすくご紹介しております。どうぞご覧ください。

https://www.jpx.co.jp/systems/connectivity/

使用しているケーブルについての説明とかも (2分36秒あたり)
サーバー2重化、電源、空調とかも（2分30秒～4分くらい）

まとめ

・株式の高速取引と取引所の高速化について現状を説明した
・高速取引は古本屋と同じように社会の役にたっている
・高速取引で必要な「高速」とは低レイテンシー(低遅延)のこと
・高速取引の主要な2戦略はマーケットメーカー戦略と裁定取引
いずれも古くからある手法で、その手作業が機械化されたもの
・高速取引は各種ハードウェアへの投資が巨額のため以前ほどは儲かっておらず装置産業化・寡占化している・これ以上の高速化がさらなる流動性向上につながるかは疑問
・取引所も高速取引に使ってもらえるようにするために、高速化を進めており、取引所同士の競争もある・書籍”フラッシュ・ボーイズ”、映画”ハミングバード・プロジェクト”は大げさで不正確だが、雰囲気は分かる
・書籍”アルゴリズム取引の正体”はとても客観的でおすすめ