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

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.