En fysiker i finansvärlden
Engelska
banker anställer nu omkring 100 fysikdoktorer om året.
Jessica James disputerade i Oxford på en avhandling inom teoretisk
atomfysik. Efter disputationen har hon varit verksam i London vid First
National Bank of Chicago. Hon är medförfattare till en bok om
"Interest Rate Modelling: Financial Engineering". Under
GIREP-konferensen i Lund 5-9 augusti talade
hon om "Physics and
Finance". Här presenteras en del av innehållet i hennes föredrag.
Fysik och ekonomi
har mer gemensamt än man ofta tänker
på. År 1900 skrev Bachelier vid Sorbonne en
doktorsavhandling inom matematik om Spekulationsteori som behandlade
rörelserna hos aktiemarknaden. De ekvationer som utnyttjades
för att beskriva rörelsernas slumpartade natur var precis
samma ekvationer som skulle Einstein utnyttja fem år senare för
att den beskriva atomers rörelser i gaser och för att
förklara den Brownska rörelsen. Detta är det tidigaste
sambandet jag funnit mellan fysik och ekonomi, men flera andra har
upptäckts senare.
Vad är det som gör en disputerad fysiker så
lämplig för finansvärlden? På denna nivå
är de flesta fysiker förtrogna med många olika aspekter
av matematik och kan t.ex. lösa problem som innehåller
stokastiska differentialekvationer. På denna nivå kan man
börja förstå de modeller man tror ligger till grund
för rörelsen av aktiepriser och räntenivåer. Om vi
återvänder till exemplet med atomer i en gas så vet vi
att när trycket sjunker så kan atomerna färdas
längre innan de kolliderar. Detta beteende liknar mycket hur
finansserier som t.ex. valutakurser, förändras i volatila
marknader med stora variationer. I mer
stabila situationer
beter sig valutakurserna mer som gaser vid högre tryck, när
atomerna färdas korta sträckor mellan kollisionerna. Inte alla
fysikproblem kan lösas med papper och penna utan man behöver
ofta utnyttja datorer och simuleringar. De flesta fysiker är
därför väl förtrogna med datorer och programmering –
väsentliga hjälpmedel också i finansvärlden. Det
är faktiskt så att numeriska lösningar används
ännu oftare inom finansvärlden, eftersom man så sällan
kan lösa problem exakt. En fysikdoktor besitter alltså en
uppsättning av beräkningsverktyg som är mycket
användbar i finansvärlden.
Problemlösnings-förmåga
En allmän problemlösnings-förmåga är en
annan del av en fysikers träning, och är lika användbar i
finansvärlden som i någon annan numerisk disciplin. Till
detta kommer förmåga att approximera, och här kanske
fysiker skiljer sig från matematiker. Min man som är
fysiklärare ger ofta sin klass problem som "Hur mycket
kött behöver en tiger i djurparken varje dag?" Även
om man kanske först inte skulle tro det, innehåller denna
fråga mycket fysik. Man får göra ett antal rimliga
uppskattningar: Hur mycket väger en tiger? Hur mycket väger en
katt och hur mycket mat finns det i en kattmatsburk? Man måste
också göra antagandet att tigern och katten äter en
mängd mat varje dag som är proportionell mot deras vikt (eller
kanske snarare mot kroppsytan). Fysiker utnyttjar ofta detta sätt
att tänka, eftersom det i många situationer inte finns
tillräckligt mycket information för att kunna få ett
exakt svar. På samma sätt kan jag i mitt arbete behöva
ge uppskattningar som "Jag vet att risken av denna affär
är mindre än x men större än y. Om 30 minuter kan
jag ge dig ett bättre svar." Även om jag naturligtvis
behöver ge ett slutgiltigt svar kan den första uppskattningen
innebära att vi vinner en affär, eftersom den kan vara
tidskritisk.
Den allmänna forskningsträning som följer med en
doktorsexamen i fysik är också mycket användbar i
finansmiljön. Fysiker har en tålig och robust forskningsvana
och provar många olika metoder för att lösa
problem. Detta angreppssätt avslöjar ofta dolda problem eller
leder till svar där normala metoder sviker. En forskarutbildad
fysiker är alltså guld värd för finansindustrin
– och i många andra situationer. Fysiker inser ofta själva
inte detta. I min tidigare inkarnation som fysiker, mötte jag
många som var modlösa och besvikna med sina
prestationer. Konkurrensen är hård om de relativt få
post-doktortjänsterna och många upplever att
de är
värdelösa, om de inte
får just den tjänst som 500 andra lika kvalificerade fysiker
från hela världen är ute efter. Jag skulle önska att de på något
sätt kunde få veta att de är en sällsynt och
värdefull resurs, högt värderade och uppskattade i
finansindustrin och i resten av den "riktiga"
världen.
Problem
Även om fysiker kan vara mycket användbara så kan det
också finnas problem. Inte alla fysiker lämpar sig för
ett arbete inom finans, även om de har alla de önskvärda
kvalitéer som diskuterats ovan. Det finns några
varningstecken. Ett är en nattlig livsstil. Vissa fysiker lever ett
nästan uteslutande nattligt liv, börjar klockan sex på
kvällen och fortsätter hela natten fram till morgonen. De ser
bleka ut, frågar oroligt om flextid och undrar om det spelar
någon roll när arbetet utförs så länge det
blir gjort. Detta kan fungera inom akademin, men tas inte väl upp
på banken. Den ibland ganska slappa klädstilen som är
vanlig inom vissa delar av universitetet blir mycket
iögonenfallande på börsgolvet. Vi måste
också konstatera att inte alla briljanta fysiker är
vänliga och kommunicerbara typer. Undvik fysiker som bara kan tala
i ekvationer – det är nödvändigt att kunna
förklara för en trader hur resultaten erhållits, och
då är förklaringen att det är en "two-factor mean reverting
stochastic process" inte till mycket hjälp. Den fysiker en
bank vill anställa
bör tycka om både människor och datorer och kunna
förklara komplicerade samband på vilken nivå som
helst.
Från akademin till finansvärlden
Nu har jag diskuterat varför fysiker är
användbara i finansvärlden. Men varför lämnar de
akademin och varför går de till en bank? Det finns både
morot och piska. För en duktig, entusiastisk student brukar det
inte vara problem att komma in på ett doktorandprogram i fysik
på ett bra universitet. Den ekonomiska situationer är inte
lysande, men man känner att det blir bättre i
framtiden. När man äntligen har kommit igenom den uppslitande
processen att lämna in och försvara sin avhandling
upptäcker man att forskartjänster inte ger mycket mer lön
än en doktorandtjänst. De flesta är också
tidsbegränsade – ett, två , tre år. Kombinationen av
låg lön och avsaknaden av trygghet är
förödande. Kanske kunde man klara av ett av problemen, men
tillsammans kan de bli mycket svåra att hantera. Fasta
tjänster är mycket sällsynta och eftersökta. Man
måste också ha en stor grad av flexibilitet vad gäller
arbetsplats. Det fanns en tid då jag och min man hade
svårigheter att befinna oss på samma kontinent. Om de flesta
fysiker måste räkna med att lämna universitetet kan en
bra tid att göra det vara direkt efter doktorsexamen.
Om fysiker lämnar akademin, vad är det då som
attraherar dem just till finansvärlden. Man hör ofta rykten om enorma
löner men för det första är dessa oftast
överdrivna och för det andra kommer ingen god fysiker att
attraheras av ett urtråkigt arbete oavsett lönen. Som jag
förklarat kan fysiker vara utmärkta inom
finansvärlden, men skulle de vilja arbeta där? Svaret är
att rungande ja. Arbetet är helt enkelt fascinerande. Det
finns utrymme för banbrytande forskning och en nyfiken ung fysiker
kan gå långt. Det är som fysik var för hundra
år sedan – det finns saker att upptäcka som inte
kräver enorma faciliteter eller timmar av datortid. I
finansindustrin kommer fysikern dessutom att bli uppskattad och
respekterad för sin skicklighet och förmåga. Detta
är inte alltid fallet inom akademin, eftersom ett laboratorium ofta
är fullt av mycket, mycket begåvade fysiker. På
"trading floor" kommer fysikern att utmärka sig. Den
disputerande fysikern kan också få en flygande start och kan
redan första veckan göra nytta inom matematik eller
programmering, samtidigt som de lär sig om arbetet.
Vad gör fysikern?
Nu har vi fått fysikern till "the City", vilka
uppgifter kan denna uppsättning av kunskaper och färdigheter
utföra? De grupper där man oftast hittar fysiker kallas
"QR", "quantitative research". QR grupperna arbetar
med
- Utveckling av nya marknadsmodeller
- Prissättning och "hedging" av nya typer av deals
- Riskhantering av komplexa ("exotiska") affärer
Fysiker återfinns också ofta i
riskhanteringsgrupper. Dessa grupper studerar en banks samlade
portfölj av olika affärer och avtal, och utvärderar
riskerna genom simuleringstekniker. De ansvarar för att
bestämma hur
stora risker
man kan ta med olika kunder. Ett exempel
kunde vara att avgöra om banken kan göra en ny affär med
BMW, med tanke på karaktär och volym av befintliga avtal med
BMW. Den förslagna affären kan förbättra eller
försämra läget och riskhanteraren måste avgöra
vilket och i vilken utsträckning.
Ett mer spännande arbete för en fysiker är att utforma
strategier för handeln. Detta är verkligen marknadens heliga
Graal – att identifiera marknadsmönster som möjliggör
vinst. Detta kan förefalla som en omöjlig uppgift, eftersom
tusentals människor över hela världen har provat detta i
åratal. Otroligt nog är det faktiskt möjligt, med en
kombination av noggrann statistik, tankekraft och datorresurser.
Andra områden där fysiker återfinns inom
finansvärlden är IT och ibland handel. Dessa områden
kräver dock inte någon doktorsexamen i fysik och man kan
hitta också andra typer av naturvetare. Goda "traders"
kan ha mycket varierande bakgrund. Jag har känt traders som slutat
skolan vid 16 och andra som haft matematikexamen från
Cambridge. Gåvan att vara en god trader förefaller vara
oberoende av formella meriter – och jag vet att jag själv aldrig
skulle lyckas. Det kräver nerver av stål och
förmåga att fatta mycket snabba beslut. Jag tror att jag
skulle vara fullt upptagen av att säga "Vänta, var det
köpa eller sälja?" eller "Låt mig
återkomma."
Prissättning och sannolikheter
Som ett exempel på hur en fysiker tillämpar sin
träning och sin förmåga skulle jag vilja betrakta
prissättning av en affär. Affären kanske baseras på
räntesatser. T.ex. kan vi bestämma att ingå ett avtal
med en kund där han investerar hundra miljoner dollar och
får en ränta som sjunker och stiger med det allmänna
ränteläget, men aldrig går under 5%. Vi kallar detta ett
"golv". Effekten är att kunden skyddar sig mot dramatiska
räntefall. För att förklara något av hur
prissättningen fungerar, låt oss betrakta ett
tärningsspel. Jag erbjuder dig att spela ett spel
där du får
3 kr varje gång du slår en sexa, men ingenting för
övriga nummer. Hur mycket bör du vara beredd att betala
för att kasta tärningen en gång? Svaret är
naturligtvis 50 öre, dvs. en sjättedel av 3 kr, eftersom
sannolikheten att slå en sexa är en
sjättedel. Prissättning av avtal följer samma principer,
men det är naturligtvis mycket mer komplicerat att modellera
räntesatser än tärningsspel. För att modellera
räntor behöver vi ta hänsyn till deras slumpmässiga
karaktär, det faktum att den ränta som erbjuds beror på
varaktigheten av investeringen, men också det faktum att
räntesatser inte brukar rusa upp till 70% eller ner till 20% i
stabila ekonomier. Förmodligen finns det någon befintlig
modell som kan utnyttjas, men för vissa avtal kan QR gruppen
behöva utveckla en ny modell eller modifiera en gammal. Detta
är precis denna typ av modelleringsprocess som en fysiker bör
vara förtrogen med. Kanske är det nödvändigt att
göra en simulering av hur avtalet kan utvecklas. Återigen
bör detta inte vålla problem för en fysiker.
När man valt en modell används den för att
bestämma sannolikheten för olika utfall av ett avtal. Fysiker
äter sannolikheter till frukost – statistisk mekanik och
kvantfysik handlar om sannolikhet. Viss programmering kan vara
nödvändig, och sedan kan avtalets karaktär behöva
förklaras för både handlare och marknadsförare. En
god fysiker är van att ge seminarier och troligen att undervisa,
så att förklara ingår också i
träningen. När man har tagit fram en ny typ av
"deal" måste den regelbundet omvärderas och
övervakas – detta liknar att hålla ett
vakande öga
över ett fysikexperiment och se till att det fungerar väl,
kanske med små justeringar här och där. Vi ser
alltså att alla steg i prissättningen av en ny typ av
"deal" faktiskt är sådant fysiker är vana vid
och bra på.
Skillnader
Om vi nu kommer till slutsatsen att den finns mycket inom ett
finansjobb som liknar fysikforskning, vad finns det då för
skillnader? Det finns verkligen många aspekter av
finansvärlden som kan tyckas underliga för den typiske
fysikern som lämnar akademin. Den första stora chocken blir
arbetstiderna. Som doktorand var halv tio en bra tid att komma in till
institutionen. Att istället behöva sitta vid skrivbordet i
London halv åtta innebar att jag måste gå upp redan
klockan fem på morgonen – en tidpunkt då jag tidigare
bara varit vaken efter att ha stannat uppe hela natten. Uppriktigt sagt
så knäckte det mig nästan. De första två
veckorna trodde jag att jag skulle dö. Men det är underligt
vad man kan vänja sig vid och efter ett par månader var jag
ganska väl acklimatiserad.
Publiceringsmönstret är ett annat område där det
finns stora skillnader. I fysikforskning avslutar man ett bra arbete
genom publicering. När man gjort en upptäckt inom
finansvärlden, är publicera det sista man skulle
göra. Det kan inte komma ifråga att publicera ett resultat
som skulle kunna leda till att man tjänar pengar. För en
fysiker kan detta vara något frustrerande, men inom företaget
får man mycket erkännande för ett gott arbete, och
ryktet sprider sig om vilka grupper som lyckas väl. Det är
oundvikligt att detta leder till en viss duplicering av
ansträngning. Publikationer släpar några år efter
forskningen.
Att vara en del av ett företags hierarki är mycket
annorlunda än att vara en del av ett forskningslaboratorium och
inte alla fysiker klarar anpassningen. Arbetspressen är helt
annorlunda. Att göra ett misstag i en fysikpublikation är
naturligtvis allvarligt, och man gör allt man kan för att
undvika det. Men – betänk detta – ett misstag i ett pris kan
kosta banken en miljon dollar på några ögonblick. Det
är en helt annorlunda känsla.
Inom finansvärlden kommer fysikern att möta kolleger med
mycket olika bakgrund, medan det inom akademin kan bli så att man
sällan träffar någon som inte är
forskarutbildad. Detta problem förekommer inte i banken, där bara en mycket liten andel har
doktorsexamen. Detta innebär att en god förmåga att
kommunicera blir väsentlig – en fysiker måste kunna
förklara problem på många olika nivåer. Att vara
en av en ganska liten elitgrupp har olika sidor. Å ena sidan
är det bra för självkänslan att uppleva att ens
kunskaper och förmågor respekteras och uppskattas. Å
andra sidan kan det vara en svår insikt att alla meriter och
intellektuella förmågor i världen inte gör att man
blir en bra trader. För att övergången till
finansvärlden skall bli givande måste fysikern kunna
uppskatta och respektera förmågor som inte har med akademiska
prestationer att göra.
Fysikutbildning - för den "riktiga världen"
Att utbilda en fysiker, som sedan går in i finansvärlden
är inte alls ett slöseri med tid eller resurser. Snarare
är det så att en doktorsexamen i fysik bör betraktas som
en superb grund för en mångfald av arbetsuppgifter i den
"riktiga världen" och kan vara ett viktigt steg för
en karriär i många olika fält. Det vore värdefullt
med närmare kontakter mellan fysikinstitutioner och banker –
många unga fysiker är helt omedvetna om denna spännande
och utmanande karriärmöjlighet, och många banker har
svårigheter att rekrytera de medarbetare de önskar och
behöver.