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1 LE TRADING ALGORITHMIQUE © Victor Lebreton * - février 2007 * Consultant pour

1 LE TRADING ALGORITHMIQUE © Victor Lebreton * - février 2007 * Consultant pour les marché financiers, Doctorant au CES – MATISSE, Université Paris1 Panthéon Sorbonne et Ms Spécialisé Finance de marché et Architecture IT à Ecole Centrale d’Electronique. victor.lebreton@malix.univ-paris1.fr, lebreton@ece.fr. INTRODUCTION Le trading algorithmique provient de la dématérialisation du traitement des ordres d'achat 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 différent algorithmes actuellement sur le marché. On verra alors qu'il existe plusieurs niveau 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. hal-00332823, version 1 - 21 Oct 2008 2 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 disponible 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 intéressant. 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 marron. Le traitement de l'image se faisait ligne par ligne. Ce traitement par ligne été employée 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 traitements. 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 autonome, 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 produits des mouvements de masse et des variations extrêmement amples des marchés (le 19 octobre hal-00332823, version 1 - 21 Oct 2008 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 réels, 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. ETAT DE L'ART La plupart des 31 éditeurs référencées par le journal Wall Street & Technology proposent des automates et des algorithmes. Tous offrent des algorithmes d'assistance aux traders tels que TWAP et VWAP qui permettent de réaliser de nombreuses transactions de faibles volumes avec une grande rapidité d'exécution, l'essentiel étant alors de maitriser l'optimisation des couts de transaction et de vitesse d'exécution « temps réel ». S'il y a de nombreux algorithmes et automates utilisés dans les salles de marché, les banques se refusent souvent à communiquer autour de ces technologies, ces informations étant considérée comme confidentielles. Seuls les éditeurs de logiciel, les cabinets de consultant (TABB Group) ou les laboratoires de recherches universitaires offrent des données sur l'état actuel des produits et des technologies. hal-00332823, version 1 - 21 Oct 2008 4 Les algorithmes de base Ces algorithmes fonctionnent tous sur le principe de la troncature des ordres volumineux en série de lots assimilables par le marché. Plusieurs avantages sont lié à cette technique : réduire les couts de brokerage en faisant traiter les ordres par des machines aussi bien du coté achat que vente au lieu de les passer par téléphone, construire des stratégies de vente aussi proche du marché que possible sur une certaine période afin de pouvoir vendre l'ensemble des lots, réduire les erreurs d'exécutions tout en épargnant de fastidieuses opérations aux traders. L'utilisation de ce type d'algorithme fait plus particulièrement l'objet de séminaire et de formations car ces méthodes sont de plus en plus utilisés par les hedge funds et nécessitent une formation spécifique. • VWAP (volume-weighted average price) : cette uploads/Finance/ le-trading-algorithmique-short.pdf