كاربردها و جايگاه آن در یک سيستم مالي

فيزيك مالي : كاربردها و جايگاه آن دريك سيستم مالي

چكيده
مسائل و مشكلات موجود در اقتصاد و بازارهاي سرمايه، فيزيكدانان را جذب خود ساخته تا درصدد ارائه راهكارهاي مناسب براي حل مشكلات فوق، دست بكار شوند. امروزه فيزيك آماري نقش بسيار مهمي را در اقتصاد و امور مالي ايفا مي كند . به كار برد مفاهیم فيزيك در امور مالي و اقتصاد به ترتيب فيزيك مالي و فيزيك اقتصادي اطلاق مي شود. در اين مقاله، ابتدا فيزيك مالي تشريح و اجزاي يك سيستم مالي ارائه و جايگاه فيزيك مالي در يك سيستم مالي بيان مي شود ، سپس نمونه هايي از كاربرد فيزيك در امور مالي ارائه و نهايتاً به بررسي تطبيقي تحليل گري مالي ، مهندسي مالي ، فيزيك مالي و فيزيك اقتصادي پرداخته مي شود.

واژه هاي كليدي: فيزيك مالي، فيزيك اقتصادي، تحليل گري مالي، مهندسي مالي، حركت براونین
(براونی) .

مقدمه
با مطرح شدن محيط هاي تجاري بين المللي، جهاني سازي بازارهاي سرمايه، رقابت، مشتري مداري و توليد محصولات و ارائه خدمات جديد، يقيناً مديران براي اتخاذ تصميمات مناسب و بهينه، نياز به ابزارهاي جديدي دارند. دراين راستا بايد از دانش و اطلاعات به روز و كافي برخوردار بود تا علاوه بر بقاء در محيط هاي تجاري بين المللي و رقابتي، روندي رو به رشد داشت، بنا بر این بايد از متخصصان علوم مختلف براي حل مسائل و مشكلات مالي و اقتصادي استفاده نمود. امروزه براي حل مسائل و مشكلات مالي و اقتصادي از علوم ديگر همانند روانشناسي، رياضي و فيزيك استفاده مي شود. در عصر كنوني براي قيمتگذاري محصولات و خدمات، پيش بيني آينده تجاري شركتها و احتمال ورشكستگي آنها، مديريت پورتفوي، مديريت ريسك و غيره، ديگر نمي توان فقط به تجزيه و تحليل ذهني يك مديراتكا نمود بلكه از يافته هاي علوم ديگر استفاده مي شود. به عنوان مثال براي قيمت گذاري اختيارهاي خريد و فروش سهام از فرمول هاي رياضي و فيزيك بهره مي گيرند و براي مديريت ريسك از ابزارهاي مهندسي مالي كه مبتني بر روش هاي كمي و رياضي هستند، استفاده مي شود.
يكي از جديدترين پيوندهاي كاربردي بين علوم مختلف، پيوند بين امور مالي و اقتصاد با فيزيك و رياضي مي باشد كه در واقع متخصصان و دانشمندان اين علوم سعي در استفاده از مفاهيم و فرمول هاي رياضي و فيزيك براي حل مسائل و مشكلات مالي و اقتصادي دارند. به كاربرد مفاهيم فيزيك براي حل مسائل و مشكلات موجود در امور مالي و اقتصاد به ترتيب فيزيك مالي و فيزيك اقتصادي اطلاق مي شود. در اين مقاله سعي بر اين است كه به صورتي ساده و كاربردي فيزيك مالي تشريح و سپس اجزاي يك سيستم مالي ارائه و جايگاه فيزيك مالي در يك سيستم مالي بيان شود و سپس نمونه هايي از كاربرد فيزيك در امور مالي ارائه و نهايتاً به بررسي تطبيقي تحليل گري مالي، مهندسي مالي، فيزيك مالي و فيزيك اقتصادي پرداخته شود.

فيزيك مالي
بطوركلي فيزيك به دو شاخه نظري و كاربردي تقسيم مي شود. هدف علم فيزيك شناخت جهان به بهترين شكل ممكن است. درواقع علم فيزيك درصدد است كه هيچ سئوالي بي پاسخ نماند. هدف آرماني علم فيزيك اين است كه به تمامي سئوالات پاسخ دهد. امروزه علم فيزيك در راستاي هدف خود به شاه كليدي براي حل بسياري از مشكلات در ساير علوم تبديل شده است. مصداق بارز آن فيزيك ليزري، فيزيك هسته اي و بيو فيزيك است. فيزيك گسترش توصيف هاي عمومي(مدل هاي رياضي ) و مربوط به دنياي واقعي پيرامون ماست. اين مدل ها بسياري از انواع مسائل پيچيده را شرح مي دهند، به عنوان مثال حركت مولكول ها در گاز يا حركت ستارگان در كهكشان، در امور مالي و اقتصاد نيز از اين مدل های ریاضی استفاده مي شود.
همانطوری که بیان گردید، از استفاده هاي ديگر فيزيك، كاربرد آن در امور مالي و اقتصاد است كه به فيزيك مالي و فيزيك اقتصادي معروف است و در چند سال اخير توجه فيزيكدانان را به خود جلب نموده است. امروزه پيوند فيزيك و امور مالي ديگر جاي تعجب ندارد. مسائل مالي و پولي همانند آزمايشات فيزيك مي باشند به اين معنا كه هر دو با اعداد و كميت ها سروكار دارند و اين بيانگر ارتباط عميق بين فيزيك و امور مالي مي باشد. بازارهاي مالي بين المللي داراي قابليت سودآوري فراواني براي فيزيكدانان هستند. دانشمندان فيزيك مي توانند با استفاده از تكنيك هاي آماري، حركتهاي پويا و پيچيده قيمت سهام، نرخ هاي بهره و قيمت اوراق مشتقه را با احتمال خطاي معقولي پيش بيني نمايند. به عنوان نمونه مي توان از سري زمانـي باكس-جنكينز براي تخمين ريسك سيستماتيك در بورس اوراق بهادار، از تحليل هاي تكنيكـي براي پيش بينـي رونـد قيمت سهام در بورس اوراق بهـادار، از شبكه هاي عصبي براي پيش بيني روند قيمت سهام و براي طراحي مدل سرمايه گذاري مناسب در سبد سهام، استفاده نمود.
ارائه مدلي براي پيش بيني فراز و نشيب هاي بازار، ريسك قيمت گذاري ها و پديده هاي اقتصادي كه مصداق بارزي از پديده هاي تصادفي هستند، نيازمند تجزيه و تحليل دقيق و هوشمند انه اي است كه فيزيكدانان عرصه فيزيك آماري تاكنون نقش بسزايي در پيشبرد آن در دنيا داشته اند. از مصاديق بارز ديگر فيزيك در امور مالي، شبيه سازي رفتار بازار با حركت براوني مي باشد. همچنين تحليل هاي نظير شبيه سازي مونت كارلو ، منطق فازی ، هندسه فركتالی ، آشوب و شبكه هاي عصبي كه ابزار اساسي تحليل گران سيستم هاي پيچيده است، تاكنون نتايج قابل تأملي را در اين پيش بيني ها در دنيا ارائه كرده است. فيزيكدانان آماري روز به روز پا به اين عرصه جذاب و سودآور مي گذارند و مدل هايي را در اقتصاد و امور مالي به نام خود ثبت مي كنند. با توجه به مطالب ارائه شده به كاربرد فيزيك در امور مالي و اقتصاد، فيزيك مالي و فيزيك اقتصادي گفته مي شود. به عبارتي بهتر، به كاربرد مفاهيم فيزيك براي حل مسائل و مشكلات موجود در امور مالي، فيزيك مالي گفته مي شود. در چند سال اخير، توجه به كاربردهاي فيزيك آماري براي توصيف بازارهاي مالي و اقتصادي بسيار عميق تر و گسترده تر شده است و مباحث جديدي مطرح شده اند. از جمله آنها مي توان به موارد زير اشاره كرد:
• ويژگي هاي آماري سري هاي زماني در مالیه و اقتصاد:
– چگالي احتمال و مقياس تغيير قيمت.
– ارتباطات خطي و غير خطي در سري هاي زماني.
– عموميت در سري هاي زماني و مدل هاي آماري آنها.
• كاربردهايي در قيمت گذاري اختيار خريد و فروش سهام و اقدامات تأميني.
• كاربرد هايي در تئوري پرتفوليو.
• شبيه سازي مدل هاي ميكروسكوپي بازار.
• تئوري و پيش بيني ورشكستگي در بازار سهام.
ملاقات فيزيك و امور مالي
تعداد بسيار اندكي از فيزيكدانان به طور مستمر بر روي بازارهاي مالي كار كرده اند. بانكها، شركتهاي بيمه و ساير موسسات مالي و اعتباري و شركتهاي بزرگ و بين المللي از دانشمندان فيزيك به خصوص فيزيكدانان آماري كه از مهارتهاي محاسباتي و رياضي مناسب و قدرت تجزيه و تحليل بسيار بالا در تفسير مسائل مالي برخوردارند، استفاده نموده اند. فيزيكداناني كه در اين عرصه پا گذاشته اند به دانشمندان موشكي مشهور هستند. امروزه با پيچيده شدن بازارهاي مالي، نياز به چنين دانشمنداني كه از قدرت بالايي در حل مسائل و مشكلات مالي با استفاده از مهارتهاي محاسباتي برخوردارند بيش از پيش احساس مي شود. اين افراد كه در اين عرصه وارد مي شوند غالباً داراي مدرك دكتري در يك از شاخه هاي فيزيك مي باشند.

در دهه اخير با بكار گيري فيزيك نظري و كاربردي در بازارهاي مالي، رويا پردازي دانشمندان جوان در رسيدن به بالاترين رتبه هاي علمي در سنين جواني مي تواند تحقق يابد. بازارهاي مالي نياز به فيزيكداناني داردكه از بعد نظري و كاربردي در حد بالايي از دانش قرار داشته باشند، يعني هم توانایي محاسباتي و رياضياتي بالايي داشته و هم توانايي تجزيه و تحليل مسائل مالي را داشته باشند تا بتوانند بين مفاهيم فيزيك و مشكلات مالي ارتباطاتي را برقرار نمايند و با تركيب اين دو حيطه راهكارهايي جهت حل مشكلات مالي بانكها، شركتهاي بيمه، موسسات مالي و اعتباري و ساير شركت هاي بزرگ و تجاري ارائه کنند. امروزه اين موضوع از آن چنان اهميتي در بين فیزيكدانان برخوردار شده است كه جوامع علمي فيزيك مثل جامعه فيزيك اروپا دررابطه با كاربردهاي فيزيك در امور مالي و اقتصاد گردهمايي را در دابلين تشكيل دادند و به اين موضوع پرداختند. روابط حاكم بر بازارهاي مالي بين المللي ساده نيستند و بازارهاي مالي متفاوتي از نظر زمان، مكان و جريانات سرمايه در سطح جهان وجود دارند. اين پيچيدگي هاي بازارهاي مالي بين المللي به همراه طبيعت پوياي آن بازارها، دليل اصلي جذب فيزيكدانان به مباحث مالي و پولي مي باشد، به عنوان نمونه سهام مبادله شده در بورس اوراق بهادار نيويورك، توكيو، لندن، پاريس، هنگ كنگ و ديگر شهرهاي جهان داراي ارزش هاي مبادلاتي مختلفي از همديگر هستند. ارزش سهم هايي كه مورد خريد و فروش قرار مي گيرند ناشي از ارزش هاي دارايي هاي پشتوانه مربوط به آن نوع سهام مثل قهوه، فلزات گرانبها و غيره مي باشد. در واقع اين روابط پيچيده حاكم بر بازارهاي مالي نياز به افرادي دارد كه از مهارتهاي بالاي محاسباتي و رياضي و قدرت تجزيه و تحليل مناسب مشكلات مالي و مهمتر از همه توانايي ايجاد ارتباط مناسب بين مفاهيم فيزيك و مشكلات مالي، برخوردار باشند.
اجزاي يك سيستم مالي و جايگاه فيزيك مالي در آن
اجزاي يك سيستم مالي شامل موارد زیر می باشد:
● نهادهاي مالي،
● بازارهاي مالي،
● ابزارهاي مالي،
● قوانين و مقررات مالي
● نظارت براجراي قوانين و مقررات.
طبق قوانين و مقررات بورس اوراق بهادار منظور از نهادهاي مالي، نهادهاي مالي فعال در بازار اوراق بهادارهستند كه از آن جمله مي توان به “كارگزاران”، “كارگزاران يا معامله گران”، “بازار گردانان”، “مشاوران سرمايه گذاري”، “موسسات رتبه بندي”، “صندوق هاي سرمايه گذاري”، “شركتهاي سرمايه گذاري “، “شركتهاي پردازش اطلاعات مالي”، “شركتهاي تامين سرمايه” و “صندوق هاي بازنشستگي” اشاره كرد. نهادهاي مالي همان بازيگران مالي هستند. انواع بانكها (ملي، تجاري و سرمايه)، شركتهاي بيمه، موسسات سرمايه گذاري و موسسات مالي و اعتباري و موسسات ليزينگ، نمونه هايي از بازيگران مالي هستند. بازارهاي مالي يك نوع محيط بازي را تشكيل مي دهند كه شامل بازارهاي رسمي (بورس) و بازار غيررسمي(فرا بورس)، بازارهاي پولي و سرمايه مي باشد.
ابزارهاي مالي به چهار دسته کلی ابزارهاي مالكيت ، ابزارهاي بدهي ، ابزار مشتقه و ابزارهاي تركيبي تقسم مي شوند.ابزارهاي مالكيت مربوط به حقوق صاحبان سهام است و رايج ترين آنها سهام عادي مي باشد. ابزارهاي بدهي نشانگر وامي است كه صاحبان يك سازمان از اشخاص حقيقي و حقوقي مي گيرند مثل وام دريافتي از موسسات مالي و اعتباري و يا اوراق قرضه انتشار يافته توسط شركتها. ابزارمشتقه ابزار مالي مي باشند كه ارزش آنها از ارزش ساير اوراق بهادار مشتق مي شود مثل اختيارهاي معامله ، قراردادهاي سلف ، قرادادهاي آتي و تاخت . نهايتاً ابزارهاي تركيبي، تركيبي از سه ابزار اول مي باشند مثل اوراق قرضه قابل تبديل به سهام.
قوانين و مقررات مالي شامل قوانين مربوط به نظام عمليات نهادهاي مالي و بازارهاي مالي هستند. نهايتاً اين كه موضوع نظارت بر اجراي قوانين و مقررات مالي دربرگيرنده نظارت بر عمليات بانكها و شركتهاي بيمه و موسسات مالي و ساير شركتها و موسسات مربوط مي باشد. همان طوري كه بيان شد، بازيگران مالي بسيار زيادي در يك سيستم مالي وجود دارند كه هريك از آنها اهداف متنوع و خاص خود را دارند ولي همه آنها علاقمند به افزايش ارزش سرمايه خود مي باشند. فيزيكدانان مالي به اين بازيگران مالي كمك مي كنند كه ارزش سرمايه خود را با كمترين ريسك ممكن، حداكثر نمايند و در جهت حداكثر كردن ثروت بازيگران مالي تلاش مي كنند. فيزيكدانان مالي با مشاهده و تفسير مسائل مربوط به نهادهاي مالي با استفاده از مهارتهاي رياضي خود در جهت حل مشكلات مالي گام بر مي دارند. بسياري از اين فيزيكدانان براي موسسات مالي و شركتهاي بزرگ كار مي كنند و عده اي هم توسط شركتهاي مشاوره مالي كوچك بكار گمارده مي شوند و درآمدهاي بسيار بالايي كسب مي نمايند. به عنوان نمـونه، پروفسور الكساندر ليپتون لفشيتز رئيس مبادلات خارجـي در دوچه بانك در نيويورك مي باشد، وي در سال ۱۹۸۲ جايزه « بهترين جوان متخصص ژئو فيزيك » را از فرهنگستان علوم روسيه دريافت كرد و با سفر به ايالات متحده امريكا بعد از مدتي به عنوان بازرگان در وال استريت مشغول به كار شد. وي از اطلاعات رياضي و فيزيك خود بهره جست و ايده هايي در رابطه با پيوند فيزيك با امور مالي مطرح نمود و از مفهومي به نام موج كلوين كه به طور شگفت انگيزي در مدل هاي مالي براي ارزيابي سود و منافع فرعي داراي كاربرد است، استفاده كرد و آن با عنوان مدل آفين شناخته مي شود. وي براي بسياري از مشكلات كاري خود ازقوانين رياضي و فيزيك بهره مي گيرد و آنها را حل مي كند.
پرفسور ليپتون پيش بيني كرده بود كه با پيوند مدل هاي واقعي ، مهندسي مالي ، تئوري بازي ها و پيش بيني ها مي توان ابزارهاي مناسبي براي حل مسائل مالي ابداع كرد. وي تحقيقاتي در اين راستا انجام داد، از آن جمله تحقيقي پيرامون ساختار ميكروسكوبي بازار بود به طوري كه بيان مي كند اصطلاحاتي مثل عرضه و تقاضا و نقدينگي و بعضي از اصطلاحات تخصصي مالي به نحوي با رياضي مرتبط هستند به طوري كه اين ارتباط منجر به قيمت گذاري محصولات با استفاده از فرمول هاي رياضي و فيزيك شده است. فيزيكدانان مالي بيان مي كنند، در بسياري از حالات بازار مثل مايع يا گاز عمل مي كند بطوري كه بانكدارها از مفاهيمي مثل « نقدينـگي » و « بي ثباتي» براي تشريح حالتهـاي خـاص مـربـوط به فعاليت هاي خودشان استفاده مي كنند در حاليكه روان بودن آب همان نقدينگي و ناپايداري گازها همان بي ثباتي را مي رساند و اين موارد را دليلي بر ارتباط عميق فيزيك و امور مالي مي دانند.

حركت تصادفي در امور مالي
اين موضوع كه بعضي از مشكلات مالي مي توانند به كمك ابزارهاي علمي نشان داده شوند، موضوع جديدي نيست. در سال۱۹۰۰ميلادي لوئيز باچيليير در رابطه با نوسانات قيمت سهام در بورس اوراق بهادار پاريس مطالعاتي را انجام داد، وي يك مفهوم فراتر از رياضيات را وارد محاسبات خود نمود و آن ، يك مفهوم فيزيكي به نام « حركت تصادفي » بود كه پيش تر از وي توسط ايساك نيوتن معرفي شده بود. در سال ۱۹۰۵ باچيليير مقاله اي منتج از رساله دكتري خود به چاپ رساند كه حقيقتاً شامل نتايج قابل ملاحظه و ديدگاه هاي برجسته اي بود كه نه تنها با حركت براوني انيشتن بلكه با بسياري از نظريات مالي بعد از جنگ جهاني هم هماهنگ بود.

مدل بازار سهام باچيليير بسيار ساده بود و بسياري از جريانات و نوسانات قيمت را در بر نمي گرفت به عنوان مثال شامل احتمالات شكست نمي شد. وي فرض كرده بود كه بسياري از تغييرات به دنبال توزيع چگالي گاووسي است و شكست ها در مدل وي در نظر گرفته نشده بود زيرا احتمال رخ دادن حوادث بزرگ و مهم در يك جهان گاووسي بسيار كوچك است.

بسياري از دانشمندان تلاش كرده اند كه مدل هاي مالي بهتري را ايجاد نمايند. ايجاد يك مدل مناسب نوسانات قيمت در راستاي كنترل بهتر ريسك مالي توسط بازيگران مالي عامل حياتي در بازارهاي بين المللي است. در واقع بازارها مي توانند به عنوان « مبادلات ريسك » در نظر گرفته شوند كه در آن هريك از بازيگران مالي سعي در كاهش ريسك خود دارند. يك مدل نوسانات قيمت سعي در پيش بيني اين موضوع دارد كه در آينده چه اتفاقي با چه احتمالاتي رخ خواهند داد. پس اين نظريه كه يك حالت مشخص حتماً رخ خواهد داد كاملاً بي معناست. اين موضوعي است كه منجر به توسعه قوانين آماري مي اين مدل مي تواند شامل قيمت هاي سهام جاري و گذشته، نرخ هاي بهره و ساير متغيرها باشد. براي آزمايش اين مدل، تغييرات قيمت هاي پيش بيني شده را با تغييرات قيمت هاي واقعي مقايسه مي كنند و سپس ارزش پارامترهاي موجود در مدل فوق را براي حصول به بهترين ارائه از واقعيت تعديل مي كنند. همواره يك مدل خوب، در تعادل بين سادگي از نظر رياضيات و قدرت توصيف مناسب قرار دارد، يعني مدلي مناسب است كه از آن چنان پيچيدگي هاي رياضي برخوردار نبا

شد كه فهم آن مشكل باشد، در واقع تا حد ممكن رياضيات مربوط به مدل را به جهت فهم بهتر آن مدل ساده مي كنيم البته تا جايي كه به تفاسير نتايج حاصله از آن مدل صدمه اي وارد نگردد. تا به امروز مدلي جامع كه تمام جوانب بازارهاي مالي و سرمايه را در نظر بگيرد، ارائه نشده است ولي مدل هاي گوناگوني توسط فيزيكدانان آماري ارائه شده است كه همگي سعي در پيش بيني آينده بازارهاي مالي و سرمايه دارند، درواقع سعي در پيش بيني تغييرات محصولات در آن بازارها را دارند.

آزمون هاي زيادي پيرامون كارآيي و پيش بيني و ارتباط بين آنها صورت گرفته است. طبق نتايج حاصله، بازارها كارآتر هستند تا قابل برآورد و پيش بيني. قبل از مقاله فاما در سال ۱۹۷۰ فرضيه بازار كارا به طور گسترده مورد پذيرش قرار گرفته بود و بعد از

آن، « بازارهاي سرمايه كارآ » بازارهاي بي اندازه كارا در انعكاس اطلاعات معرفي شدند و آن، چه به صورت انفرادي و چه به صورت كامل مورد پذيرش اقتصاددانان مالي بوده است. ديدگاه پذيرفته شده در رابطه با فرضيه بازار كارآ اين بود كه وقتي اطلاعات ايجاد مي شود به طور گسترده ، به سرعت و بدون تاخير تاثير خود را بر روي قيمت اوراق بهادار مي گذارد. بنابراين هيچ مطالعه و تحليل تكنيكي در قيمت هاي سهام گذشته براي پيش بيني قيمت آتي تأثير نخواهد داشت و تجزيه و تحليل هاي اساسي، همانند درآمد شركت ها وارزش داراييها در راستاي كمك به سرمايه گذار در انتخاب سهام، بي ارزش خواهد بود و سرمايه گذار به صورت انفرادي قادر به دستيابي به بازده بيشتر به وسيله انتخاب تصادفي پورتفوي با توجه به ريسك متناظر با آن خواهد بود.

فرضيه بازار كارآ كه بر اساس حركت تصادفي بنا شده است به اعتقاد برخي از اقتصادانان مالي يك مبحث نامربوطي است كه در ادبيات مالي براي مشخص كردن يكسري قيمت، جايي كه تغييرات ثانويه قيمت ارائه مي شود، به صورت تصادفي از قيمت گذشته بيان مي شود. بر اساس منطق حركت تصادفي، اگر جريان اطلاعات غيروابسته بوده و اطلاعات بدون وقفه اثر خودش را بر قيمت سهام گذاشته است، پس تغييرات قيمت فردا فقط وابسته به خبرهاي فردا و غيروابسته به تغييرات قيمت امروز

خواهد بود. با توجه به اين كه خبرهاي فردا غيرقابل پيش بيني مي باشند، پس نتايج تغييرات قيمت نيز غير قابل پيش بيني و تصادفي خواهند بود. در نتيجه قيمت ها از همه اطلاعات كسب شده تاثير پذيرفته اند و سرمايه گذاران بي اطلاع به خوبي يك كارشناس قادر به تشكيل يك پورتفوي مناسب از بين انواع سهام موجود در بازار خواهند بود. در ابتداي قرن بيست و يكم فرضيه بازار كارآ كمرنگ شد خيلي از متخصصان آماري و اقتصادانان مالي تا حدي به قابل پيش بيني بودن قيمت سهام اعتقاد پيدا كردند. گروهي از اقتصادانان بر اجزاي رفتاري و رواني تعيين كننده قيمت سهام تاكيد نموده اند و اعتقاد به قابل پيش بيني بودن قيمت سهام بر مبناي الگوي قيمت گذشته سهام داشته اند، بعضي از اقتصادانان ادعا كرده اند كه الگوهاي قابل پيش بيني به سرمايه گذار توانايي تحصيل بازده اضافي را مي دهد.

حركت براونين در امور مالی
زيست شناسي به نام براونین در طي آزمايش هاي خود با پديده هاي جالبي برخورد نمود. وي متوجه شده بود كه اگر يك تخم چمن را در داخل مايعي مثل آب قرار دهيم و با دقت به آن نگاه كنيم مثلاً با ميكروسكوب، مي بينيم كه اين تخم چمن ساكن نيست بلكه به صورت كاملاً محسوسي در محيط مايع(آب) حركت هاي ريزي انجام مي دهد و دائما جابجا مي شود.

انگار موجودات نامرئي در هر لحظه اين تخم چمن را به سمتي مي كشند و اين حركتها كاملاً بي نظم بوده و در يك جهت نيستند. اين كه چرا شما اين تخم چمن را دائماً در حال حركت مي بينيد، توسط آلبرت انيشتن در قالب يكي از سه مقاله مشهورش جواب داده شده است. انيشتن بيان كرد كه موجودات نامرئي كه در هر لحظه در يك جهت تصادفي به تخم چمن ضربه مي زنند چيزي جز مولكول هاي آب نيستند، زيرا مولكول هاي آب دائماً در حال حركت هستند. اين امر به خاطر دماي آب

است زيرا ضربه هاي كاملاً تصادفي به تخم چمن وارد مي كنند.حال در امور مالي اين بحث پيش مي آيد كه قيمت يك كالا در بازار چگونه بالا – پايين مي شود؟ با فرض ثابت بودن مقدار عرضه و تقاضاي كالا و فصلي نبودن كالاي مورد بحث، تغييرات قيمت كالا در بازار را مي شود به خوبي با حركت براوني مدلسازي نمود. لذا تمام عواملي كه در تعيين قيمت نقش دارند مثل مولكول هاي آب به صورت تصادفي به قيمت كالا ضربه وارد مي كنند. در ادامه یکی از کاربردهای حرکت براونین در امور مالی تشریح می گردد.

قيمت گذاري اختيار خريد و فروش سهام و حركت براونين
اختيارها قراردادهاي خاصي هستند كه به دارنده آن حق خريد يا فروش دارايي را به قيمت توافقي در تاريخ مشخص يا قبل از آن تاريخ اعطا مي كند. اختيارها از سال ۱۹۷۳ در بازار هاي سازمان يافته معامله مي شوند.گفتني است كه خريد يا فروش كالا يا سهام مربوطه از اختيارات دارنده است، نه از تعهدات وي. بنابراين زماني كه به نفع وي باشد از اختيار خود استفاده مي كند.
اختيارهای خريد و فروش گوناگونی در بازارها وجود دارند. اختيار اروپايي كه حق استفاده از اختيار را فقط در تاريخ انقضا به دارنده مي دهد، اختيار امريكايي كه حق استفاده از اختيار را در تاريخ انقضا يا قبل از آن به دارنده مي دهد و اختيار آسيايي كه تسويه آن بستگي به متوسط قيمت در طول عمر اختيار خريد دارد.
در اختيارهاي خريد و فروش، دارنده اختيار خريد سهام، داراي اختيار براي خريد دارايي است و هيچ تعهدي ندارد ولي انتشار دهنده اختيارها، تعهداتي در قبال دارنده اختيارها دارد. اين عدم تقارن حقوق و تعهدات منجر به قراردادهاي بيمه اي مي شود و مشكلاتي را در قيمت گذاري اختيارها پديدار مي سازد و سئوالاتي را براي انتشار دهندگان و دارندگان اختيارهاي خريد و فروش در رابطه با قيمت گذاري ها و اقدامات تأميني اختيارهاي خريد و فروش پيش مي آورد.
يك فيزيكدان به نام فيشر بلك به همراه اقتصادداني به نام مايرون شولز و مهندس رابرت مرتن ، قيمت گذاري و اقدامات تأميني را براي اختيارهاي خريد و فروش، از طريق تكنيك هاي علم فيزيك مطرح كردند، فرض آنها بر اين بود كه فرآيند قيمت گذاري داراييها به درستي توسط حركت هندسي براوني تشريح گرديده است. آنها با استفاده از فرمول هاي فيزيك، رياضي و آمار روشي را براي قيمت گذاري اختيارهاي خريد و فروش و رسيدن به سطح ريسك بهينه ارائه نمودند. ( Johannes Voit ,2003 )
بانكها و موسسات سرمايه گذاري براي ايجاد صرف از طريق افزايش قيمتها از فرمولي به نام بلك- شولز استفاده مي كنند كه ثمره دو دهه تلاش بلك، شولز و مرتن در دهه هاي ۱۹۶۰و۱۹۷۰ مي باشد. آنها از اين فرمول براي قيمت گذاري حق تقدم خريد سهام بر مبناي مفروضات قيمت گذاري سهام استفاده مي كردند. آنها براي پيش بيني تغييرات در قيمت ها از متغيرهاي مالي زمان، قيمت نرخ هاي بهره و نوسانات استفاده نمودند. در اين راستا مرتن و شولز در سال ۱۹۹۷ برنده جايزه نوبل اقتصاد شدند، ضمن آنكه بلك دو سال قبل از اهدا جایزه نوبل مرده بود. فرمولي كه در زير مي بينيد به فرمول بلك – شولز معروف است كه براي قيمت گذاري اختيارها و قراردادهاي سلف و آتي استفاده مي شود. (رابطه ۱)

در اين رابطه، r نشانگر نرخ بهره ، t نشانگر زمان ، s نشانگر قيمت و v نشگر نوسانات مي باشد.
مي توان استنباط كرد كه مبناي پرتفوليوي سرمايه گذار انفرادي يا قسمتي از استراتژي هاي تجاري بانكهاي مولتي بيليون دلاري بر مبناي همين ارتباطات قيمت و حركت بازار كه در هر دقيقه تغيير مي كند، طراحي شده است. هدف هر سرمايه گذار از ارزيابي و مديريت ريسك هاي موجود در فعالیت های تجاري، بيشينه كردن بازده سرمايه گذاري ها با توجه به سطح ريسك موجود در آن است، همچنين رسيدن به سطح ريسكي كه بين موسسات مالي و مشتريان روابط بهينه اي ايجاد نمايد. در اين راستا دانشمندان علم فيزيك با همكاري اقتصاددانان و متخصصان امور مالي درصدد محاسبه نرخ بازده و نيز قيمت هاي آتي هستند. درست مثل آزمايشگاه فيزيك، آنها مدل هاي خود را از طريق شبيه سازي در كامپيوتر آزمايش مي كنند تا ميزان دقت آن را با استفاده از اطلاعات واقعي بدست آمده بسنجند.

بررسي تطبيقي تحليل گري مالي، مهندسي مالي، فيزيك مالي و فيزيك اقتصادي
تحليل گري مالي از وظايف مدير مالي مي باشد و به درك صحيح عملكرد و وضعيت گذشته شركت اطلاق مي شود كه امكان برنامـه ريزي آتي در راستـاي حـداكثر كردن ثروت سهامـداران را مي دهـد. فرآيند تحليل گري مالي شامل سه حوزه زیر مي باشد:
• حسابداري مالي.
• تحليل از ديدگاه سرمايه گذار.
• اقتصاد مديريت.
در حوزه حسابداري مالي به تعيين سود، ارزش افزوده و ماليات مي پردازند. حوزه تحليل از ديدگاه سرمايه گذار بر تجزيه و تحليل سرمايه گذار، از طريق اطلاعات مالي مقايسه اي و تحليل بازار استوار است. در حوزه اقتصاد و مديريت به فعاليتهاي اقتصادي، اثر بخشي و حداكثر كردن ثروت سهامداران و ارزش آفريني مي پردازند. در واقع يك تحليل گر مالي تا مرز شناخت وضعيت موجود پيش مي رود .
مهندسي مالي از اوايل دهه ۱۹۸۰ مطرح گرديد و براي آن تعاريف زيادي ارائه شده است. در زير به تعدادي از آنها اشاره مي گردد:
• مهندسي مالي عبارتست از طراحي، توسعه و به كارگيري ابزارهاي جديد مالي و فرآيندهاي مربوطه و در نهايت ارائه راه حل هاي مبتكرانه براي مسائل و مشكلات مالي. (Finnerty,1988)
• مهندسي مالي عبارتست از به كارگيري ابزارهاي مالي براي بازسازي شرايط مالي فعلي به شرايطي با موفقیت های بيشتر.(Merto,1999)
• انجمن بين المللي مهندسان مالي (IAFE) بيان مي دارد كه مهندسي مالي عبارتست از توسعه و بكارگيري خلاقانه فناوري مالي براي حل مسائل مالي و استفاده از فرصت هاي مالي.

همان طوري كه بيان شد تحليل گري مالي تا مرز شناخت وضعيت موجود است ولي مهندسي مالي علاوه بر شناخت وضعيت موجود به ارائه راهكارهايي خلاقانه براي حل مسائل و مشكلات موجود اطلاق مي شد. در واقع مرز تمايز آنها در ارائه راهكارهاي مبتني بر خلاقيت و نوآوري براي حل مسائل و مشكلات مالي شركتها است.

با توجه به مقدماتي كه ارائه گرديد، كاربرد مفاهيم فيزيك براي حل مسائل و مشكلات مالي و اقتصادي به ترتيب فيزيك مالي و فيزيك اقتصادي تعريف شد. فيزيك مالي ارتباطات پيوسته و متصل داخلي ميان چندين عنصر كليدي در بازارهاي مالي و اقتصادي را نشان مي دهد كه مسير كلي بازار سهام را مشخص مي نمايد. در واقع فيزيك مالي و فيزيك اقتصادي يك ديدگاه عميقي در رابطه با ارتباط اقتصاد (منابع ثروت) و بازار سرمايه (ميزان ثروت مالكان) را نشان مي دهد. اگرچه تعريف كاربرد

مفاهيم فيزيك براي حل مسائل مالي بسيار ساده به نظر مي رسد اما استفاده عملی از آن مفاهيم مستلزم محاسبات بسيار پيچيده است. مهمتر از آن نياز به ايجاد ارتباط دقيق بين مفاهيم فيزيكی مناسب با مسائل و مشكلات مالي و اقتصادي دارد وهمه این تلاش ها به منظور حداكثر كردن ثروت سهامداران است. در فيزيك مالي از ابزارهاي توسعه يافته محاسباتي و فناوري اطلاعات براي مديريت ريسك استفاده مي شود. نهايتاً اين كه مهندسي مالي و فيزيك مالي تلاشي براي مديريت ريسك در جهت حداكثر كردن ثروت سهامداران است.