La fisica applicata alla finanza: un nuovo canale di comunicazione tra la ricerca di base e il mondo produttivo

Autore:
Dottor Luca Torosantucci
Istituto Applicazioni del Calcolo del CNR, consulente finanziario

In questi ultimi anni si sta assistendo ad inattesi quanto importanti sviluppi applicativi di molte scienze fondamentali. In questo scenario i fisici stanno recitando un ruolo primario, perché la ricerca di base ha ricadute tecnologiche importanti nei campi più disparati e la preparazione di un fisico permette la sua utilizzazione ovunque venga richiesta la soluzione “di problemi”. Una delle più sorprendenti ed interessanti applicazioni della fisica moderna si trova oggi nella finanza.

Una ricerca del 1998 indica che la metà dei fisici teorici laureatisi ad Harvard in questi ultimi anni lavorano a Wall Street e che il 50% dei fisici teorici inglesi trovano importanti sbocchi lavorativi in istituzioni finanziarie. Ma c’è qualcosa di più: nel 1997, in un convegno a Budapest, un gruppo di fisici ha dato ufficialmente vita ad una nuova branca della fisica: l'Econofisica. Nel mondo anglosassone si può dire che questo legame sia ormai ben solido, mentre in Italia c’è ancora molto scetticismo sia da parte degli operatori del mondo finanziario che da parte del mondo accademico, ma c’è da scommettere che il numero dei fisici prestati alla finanza sarà presto destinato ad aumentare anche nel nostro paese.

Cosa lega la finanza alla fisica? E perché le istituzioni finanziarie si interessano così tanto ai fisici? I mercati hanno caratteristiche tipiche di una classe di sistemi all’attenzione di molti teorici: i sistemi complessi. Sono sistemi complessi l'intera meteorologia ma anche settori della biologia, della geologia, della medicina. Spiegare cosa è un sistema complesso non è facile. Esempi di sistemi complessi in fisica sono la turbolenza, il moto browniano, l’evoluzione di un fulmine, che mostrano un andamento irregolare e imprevedibile nonostante risultino essere note le equazioni del moto. La caratteristica comune di tutti questi sistemi sembra essere l'imprevedibilità, l'impossibilità di determinarne l'evoluzione, e il fatto che la dinamica risulta essere regolata da pochissimi gradi di libertà. In definitiva potremmo definire i sistemi complessi come tutti i sistemi che mostrano un comportamento complicato ma per il quale c’è speranza che la struttura sottostante sia semplice, nel senso di essere governata da un piccolo numero di variabili. Anche i mercati presentano queste caratteristiche: sono caratterizzati da una innumerevole quantità di variabili ma spesse volte fortemente interdipendenti.

Lo studio di un sistema complesso non va certo affrontato cercando regole o leggi deterministiche che ne determinino lo stato. C’è bisogno di qualcosa di più sofisticato e a tale scopo sono stati introdotti il caos deterministico ed i processi stocastici. Il problema del caos deterministico è ben documentato nel famoso Effetto Farfalla di Lorentz: Può un battito d'ali in Brasile provocare un tornado in Texas? La risposta è sì, perché in sistemi non lineari piccole perturbazioni si possono estendere ed amplificare fino a conseguenze assolutamente inaspettate. Ciò che il caso deterministico mette in evidenza è che anche leggi deterministiche possono provocare comportamenti imprevedibili, perché non è vero che due sistemi identici che partono da due punti molto vicini nello spazio delle fasi rimarranno vicini per ogni istante di tempo futuro.

Sui mercati, fenomeni di questo genere si verificano spessissimo: due “condizioni” economiche apparentemente simili possono portare alla lunga conseguenze completamente diverse, dimostrando così che gli stati iniziali erano in realtà abbastanza dissimili per rendere imprevedibile l'evoluzione dei mercati. L'approccio dei processi stocastici analizza i fenomeni naturali con analisi di carattere statistico. Chi affronta i mercati con i processi stocastici cambia il suo obiettivo da: dove si troverà il mio titolo domani?, a con quale probabilità il mio titolo si troverà ad 1 euro domani? L'approccio non è più di chi vuole prevedere con precisione, ma di chi capisce l'impraticabilità del determinismo laplaciano. Chi lavora sui mercati da anni sa bene che non è possibile conoscere con precisione l'evoluzione del mercato, e vuole mezzi per valutare i rischi, per poter coprire e gestire con più sicurezza e professionalità il proprio portafoglio. La fisica moderna ha introdotto a livello filosofico il concetto di indeterminazione e quindi il fisico sa che conoscere non vuol dire sapere necessariamente cosa accadrà domani ma valutare cosa potrebbe accadere. È di questo salto mentale che hanno oggi bisogno le grandi istituzioni finanziarie e gli operatori, di questa nuova mentalità che ha già permesso sconvolgenti progressi in ogni campo della fisica.

Schematizzando, i motivi per i quali un fisico può lavorare nei mercati finanziari sono:

- i mercati presentano caratteristiche tipiche dei sistemi complessi che i fisici affrontano da anni.

- le caratteristiche dei mercati non sono ancora perfettamente note e in questo la capacità di modellizzazione del fisico può aiutare ad interpretare e capire i fenomeni finanziari.

- i mercati finanziari hanno bisogno di soluzioni rapide, fantasiose ed efficaci. Il fisico, per formazione è in grado di cogliere l’essenziale di un problema e sviluppare efficaci strumenti di analisi.

Nel vasto campo di studio rappresentato dai mercati finanziari, i settori più congeniali ad un fisico possono essere i seguenti:

Lo studio delle caratteristiche statistiche dei mercati È un campo che suscita poco interesse da parte delle istituzioni finanziarie perché non redditizio a breve termine, ma è un problema di formidabile difficoltà, fascino ed interesse per tutta la finanza e la fisica. Individuare le caratteristiche dei mercati potrebbe infatti aiutare a capire anche le caratteristiche di altri sistemi complessi.

La valutazione della struttura a termine dei tassi di interesse (mercati obbligazionari). Chi affronta questo settore deve essere fornito di ottime capacità di modellizzazione e possedere un vasto background matematico. Questo campo è di straordinario interesse non solo per le istituzioni finanziarie ma anche per le pubbliche amministrazioni e per gli stati, ormai alla ricerca di sempre migliori gestioni del debito.

Gestione del rischio di portafoglio, prezzaggio degli strumenti derivati, problemi di asset-allocation. È il campo di maggiore interesse per le istituzioni finanziarie che desiderano ottenere da questi studi le migliori strategie per la copertura dei rischi e la speculazione. Chi opera in questo ambito valuta i rischi di gestione e studia verso quali mercati indirizzare le risorse tramite metodi di carattere statistico. Può esser interessante notare che una delle equazioni più importanti di questo settore e di tutta la finanza è la formula di Black-Scholes che è formalmente identica all’equazione di diffusione del calore.

L'analisi tecnica per la valutazione dei mercati finanziari. L'analisi tecnica è formata da moltissimi strumenti, quasi nessuno rigorosamente e scientificamente provato. Si basano semplicemente sul buon senso, ma nonostante tutto sono estremamente efficaci se opportunamente utilizzati e interpretati . I fisici potrebbero portare avanti degli studi su questi strumenti, migliorali, renderli efficaci e dedicarsi alla progettazione dei Trading System. Il Trading System è un pacchetto software in grado di fornire segnali d’acquisto e vendita sui titoli. Al giorno d’oggi ne esistono diversi ma l’esperienza borsistica insegna che è un campo che necessita molto lavoro di approfondimento e consolidamento per minimizzare “l'effetto Lorentz”.

L'analisi fondamentale per la valutazione dei mercati finanziari. si basa invece sulla valutazione della struttura economica dell’impresa. Sembrerebbe qualcosa di troppo distante dai fisici, ma non è così. L’andamento economico di un’impresa ha sempre una componente aleatoria derivante dal fatto che è collegato all’andamento del mercato sul quale opera e dall'interazione di quel mercato con gli altri mercati. Non è escluso che anche qui il fisico particolarmente interessato ad analisi di carattere economico possa trovare interessanti occasioni di studio.

Da quanto detto sembrerebbe che la finanza sia destinata a diventare il regno dei fisici e che gli economisti siano destinati all’estinzione. Ovviamente non è così: il fisico deve necessariamente coadiuvare la propria attività con gli economisti, gli aziendalisti e gli operatori di mercato. In questo i mercati finanziari si presentano come un importantissimo esempio di interdisciplinarietà, di sinergie e un campo di assoluta avanguardia. Innanzitutto un fisico deve avere quel bagaglio culturale che gli permetta di “modellizzare” un fenomeno sia esso naturale che economico, che gli consenta di “essenzializzare” il problema separando il rumore del segnale.

L'interazione della fisica con la finanza ha una grande valenza: avvicinerà i giovani verso la fisica tutta dando una maggiore percezione che il “metodo di Galileo” ha una proiezione culturale di straordinaria ampiezza; permetterà al mondo produttivo di avere una percezione diversa della ricerca fondamentale e considerare la formazione di un fisico come una importante risorsa per il mondo del lavoro del nuovo millennio.

In collaborazione con l' Istituto nazionale di fisica nucleare