How spread changes affect the order book: Comparing the price responses of order deletions and placements to trades
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摘要
本报告针对导致盘口价差变化的三类事件:成交、撤单和限价委托单的挂单,对其对股票价格的影响进行了系统分析。研究发现,撤单比成交更频繁地打开买卖价差,当撤单主导价差变化时,盘口的其他指标也随之变化。成交和撤单均对其自身及跨股票价格产生积极影响,而挂单则表现为负向影响。特别地,成交的自我响应与所有成交事件响应十分相似,表明撤单和挂单在盘口及价格动态上的长期影响与成交相当。该结论对理解订单簿微观结构及价格形成机制具有重要意义 [pidx::0][pidx::1][pidx::2][pidx::4][pidx::5][pidx::6][pidx::7][pidx::8]。
速读内容
- 盘口价差变化事件分布情况 [pidx::1][pidx::2]:

- 价差变化主要由三类事件构成:成交、撤单和限价单挂单。
- 挂单约占价差变化的50%,呈尖峰分布;成交和撤单分布更平缓,撤单占比通常高于成交。
- 成交和撤单相互制衡,出现明显的反向关系,超过阈值时盘口行为显著变化。
- 成交与撤单的数量关系与盘口活动关联 [pidx::1][pidx::2][pidx::3]:


- 活跃度高的股票中,以撤单导致的价差变化占主导,成交占比减少。
- 价差接近最小值时,成交多于撤单,且盘口维持挂单与撤单及成交的动态平衡。
- 盘口价差与均值价差关系 [pidx::2][pidx::3]:


- 价差较窄的股票显示成交主导价差变化,且挂单与撤单构成平衡。
- 价差较宽时,撤单占比超过成交,盘口价差宽度多样,不再存在简单关系。
- 价差变化事件对价格的自响应函数分析 [pidx::3][pidx::4][pidx::5]:
- 事件响应符号定义:+1表示属于卖价方,-1表示买价方。
- 成交和撤单引发正向自响应,价格随事件方向朝预期方向发展。
- 挂单引发负向自响应,表现价格收敛。




- 事件时间尺度及物理时间尺度双重考察显示,成交响应最强且持续,撤单响应初为正随后转为负,挂单负向且长效。
- 物理时间尺度响应幅度约为事件时间尺度的十倍,体现实际市场影响深远。
- 价差变化事件与所有事件的价格响应差异 [pidx::5]:

- 成交事件的价差变化子集与所有成交事件的价格响应高度相似,可只分析价差变化的成交。
- 撤单和挂单事件,价差变化事件表现出明显价格影响,而整体事件响应接近零,显示价差变化事件信息量更大。
- 跨股票的价差变化交叉响应 [pidx::6][pidx::7]:

- 以物理时间尺度衡量事件影响其它股票价格的交叉响应矩阵显示,初期自响应明显高于交叉响应,随后两者融合。
- 成交和挂单的市场影响力明显,呈现活跃与被动响应差异;撤单影响较弱且整体市场影响较小。

- 全市场平均响应说明,成交与撤单市场影响为正,挂单为负,且均有长达约10000秒的持续效应。
- 研究结论总结 [pidx::8]:
- 撤单比成交更频繁改变盘口价差,且当撤单超过成交比例时,盘口其他特征指标也发生显著变化。
- 挂单约占半数价差变化,成交主导价差较窄股票,撤单主导价差较宽股票,且成交与撤单达到动态均衡。
- 成交事件的价差变化子集反映整体成交的价格响应,适合用于价格影响研究。
- 撤单和挂单的价差变化事件承载重要信息,影响市场价格并对整个市场产生长期作用。
深度阅读
金融研究报告详尽分析
《How spread changes affect the order book: Comparing the price responses of order deletions and placements to trades》——Stephan Grimm & Thomas Guhr
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1. 元数据与报告概览
- 标题:《How spread changes affect the order book: Comparing the price responses of order deletions and placements to trades》
- 作者:Stephan Grimm 和 Thomas Guhr,Duisburg-Essen大学物理系
- 机构:Universität Duisburg-Essen
- 时间:未标明具体发布日期,但数据集为2016年3月的内日数据
- 研究主题:分析订单簿中三类事件(成交(trades)、撤单(deletions)、限价单下单(order placements))对买卖价差(spread)变化及股票价格响应的影响,重点比较撤单与下单对价格影响的类似性和差异。
- 核心论点:
- 撤单比成交更频繁地导致买卖价差的扩大。
- 一旦撤单导致的价差变化超过成交导致的,订单簿的其他可观察指标也发生改变。
- 价差变化事件不仅影响相关股票自身的价格,还跨股票甚至影响整体市场价格。
- 撤单和下单对价格的影响与交易有类似动态,这意味着仅关注成交之外的价差变化事件同样重要。
- 贡献点:首次细致对比价差变动中撤单、下单及成交三类事件的价格自响应与交叉响应,尤其强调撤单事件的市场影响。
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2. 逐节深度解读
2.1 引言(Section 1)
- 关键内容:股票交易是市场活动的核心,买低卖高原则推动价格动态。尽管传统模型多聚焦交易对价格的影响,实则价格变化受撤单影响也很大。通过聚焦引起价差变化的事件(成交、撤单、限价单下单)进行比较,研究其对价格影响的异同。
- 逻辑支撑:已有研究注重交易与价格变动的关系,但忽视撤单,下单事件对价格和订单簿结构的影响。包容三类价差变化事件更全面揭示价格形成机制。
- 结构安排:数据介绍(Section 2)、事件特性分析(Section 3)、价格响应函数定义与计算(Section 4)、交叉响应分析(Section 5)、总结(Section 6)。这为整体逻辑推进和结果展开提供了清晰框架。
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2.2 数据集(Section 2)
- 数据样本:选取纳斯达克100指数中96只股票,数据期为2016年3月7日至11日的5个交易日内的全天高频订单簿数据,时间段聚焦9:40-15:50(纽约时间),以避免夜盘和开盘收盘异常干扰。
- 数据格式:TotalView-ITCH,毫秒级时间戳,细腻记录所有订单流变化(新单进出、撤单、成交部分等)。
- 样本设计优势:选定“价格波动正常”、“交易活跃度平均”的时间窗口,避免异常事件造成统计偏差,具代表性。
- 样本规模:96只样本×5交易日×单日内高频数据,样本容量丰富,有利于统计推断和结果稳健性[pidx::0]。
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2.3 价差变化事件特性分析(Section 3)
3.3.1 价差变动分布(Section 3.1)
- 公式定义:价差基于买价和卖价的midpoint price,价差变化即midpoint price变化必然源于价差的缩小或扩大。
- 事件分类:价差可以因成交(trade)和撤单(deletions)扩张,因下单进入价差(order placements)缩小。
- 数据表现:图1为三种事件的价差变化比例分布,其中:
- 下单占据约50%(分布集中,峰值明显);
- 成交约占14%(较低且分布平缓,右尾较重);
- 撤单约占34%(中间偏高,左尾重)。
- 逻辑关系:价差变化事件占比满足 O + D + T = 1,其中 O、D、T分别是三类事件占比。因下单分布尖锐,近似为常数0.5,从而得出近似关系:T ≈ 0.5 - D;即撤单比例越高,成交比例越低,呈反比关系。
- 图2解读:散点分布大体沿平衡线(绿色虚线)对称,但当撤单比例超过0.25时,点明显偏离平衡线且偏低,说明此时价差变化由撤单主导。
- 结论:撤单在引发价差变化中角色更重要,实际上价差变化不仅仅是成交行为的结果,此点既挑战了传统认识,又拓展了价格形成机制的理解。[pidx::1]
3.3.2 价差变化与订单簿其他指标关系(Section 3.2)
- 交易活跃度与价差变化的关系(图3):
- 活跃度(价差变化总次数)越大,成交事件比例越低,撤单比例越高;
- 解释为活跃度高时价格变化迅速,限价单聚集时间减少,导致价差处订单稀疏,撤单单个事件更易影响价差;
- 成交可影响多个订单,撤单一般只影响单个订单,这点造成两者影响差异。
- 平均价差与事件比例关系(图4)
- 成交占比高、撤单占比低的股票对应狭窄平均价差,有价差接近0.01最小单位股票的盘面,价差基本在0.01-0.02间波动,且订单进出平衡(见图5,绿点聚集于平衡线);
- 撤单主导的股票则价差跨度更广,价差大小与事件比例关系不明显。
- 总结
- 价差和事件分布之间存在明显结构性关系,成交和撤单比例及活跃度共同作用影响订单簿流动性和价格稳定性;
- 狭小价差通常伴随交易活跃且事件形成动态平衡[pidx::2][pidx::3]。
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2.4 价格响应分析(Section 4)
4.4.1 价格响应的定义
- 价格变动符号ε:定义事件影响价格的方向,+1代表价格上涨(入场限价单在叫价卖方,或撤单导致买价下降),-1代表下降。
- 价格响应函数R(τ):计算事件t发生后,价格在t+τ时刻相对于事件前价格的对数收益的条件期望,反映事件对价格的影响随时间变化。
- 时间尺度区分
- 事件时间尺度:以事件次数计时,捕捉同类事件连续影响。
- 物理时间尺度:以秒计,捕捉价格对事件的即时与持续影响,兼顾事件间隔变化。
- 研究目的:比较三类事件造成的价格响应函数形态与时效差异,确认其市场影响强度和持续性[pidx::3]。
4.4.2 事件时间尺度响应(图6、图7)
- 主要发现:
- 交易事件触发正向价格响应,表明成交推动价格沿方向波动,响应在约5000事件后趋于零,表明价格有回归性或市场修正机制;
- 下单事件导致负向响应,价格向相反方向偏移,反映新限价单压低买价/卖价的冲击;
- 撤单价格响应复杂,初期略正向,中后期转负,且持续时间在中间,表现出短暂但不同于成交和下单的动态。
- 解释:成交直接消耗价差内订单,改变价格层级,下单则填补空缺,撤单移除订单,但只能影响一个价位,且影响更间接;
- 统计意义:多日多股数据均体现此规律,说明结论的稳健性。
4.4.3 物理时间尺度响应(图8、图9)
- 主要表现:
- 三类事件在物理时间上均有显著即时价格跃迁;
- 交易和下单的响应方向与事件时间尺度一致;
- 撤单事件物理时间尺度上表现为正向响应,且价格反应在后续时间内有所减弱,这与事件时间尺度(先正后负)趋势有差异,反映时间尺度影响对撤单价格影响解读的复杂性;
- 物理时间尺度的价格反应幅度大约是事件时间尺度的10倍,说明价格在事件间隙对冲击的累积与变化;
- 意义:事件时间刻度和物理时间刻度互补,提供对价格动态的深入理解,尤其有助于理解高频交易中事件密集、时间不均的特点[pidx::4][pidx::5]。
4.4.4 报告的深入洞见:全量事件vs价差变化事件响应比较(图10)
- 发现:
- 仅价差变化导致的交易响应与所有交易事件的响应高度相似,说明只考虑价差变化事件即可有效预测成交的价格影响;
- 但撤单和下单的所有事件总体响应趋近零,仅有价差变化事件对价格有显著影响,表明非价差变化的撤单和下单在价格形成中基本不影响价格;
- 结论:撤单和下单中只有引起价差变动的事件才携带价格信息,揭示了市场价格信号传递的事件异质性;这一点对实务中筛选高信息量事件尤为重要[pidx::5]。
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2.5 跨股票价格响应(Section 5)
5.5.1 个股对个股交叉响应(图11)
- 定义:交叉响应函数 $R_{ij}(\tau)$ 衡量股票i的价差变化事件对股票j价格的影响,i=j时为自响应。
- 数据显示:分别对三类事件绘制96×96矩阵,经归一化处理并呈现不同时间滞后的影响模式。
- 特征分析:
- 自响应(对角线)初期明显大于交叉响应,且随τ巨大逐步融合;
- 交易事件交叉响应矩阵偏蓝(负值)居多,表明大部分影响为正向传导(按色标蓝色代表正,红色代表负);
- 下单事件矩阵多数为红,反向影响较大;
- 撤单矩阵颜色较均衡,正负混合,表明对市场影响较弱且非单向;
- 条纹状结构表明部分活跃交易股票对整体市场影响大,存在“主动影响”和“被动影响”两类股票,反映市场结构内部不均等的价格影响关系;
- 随时间滞后增大,交易和下单的市场影响强度减弱,撤单变化较小,提示影响传递与时间演变的不同特征。
- 结论:价格影响不是孤立的,价差变化事件有跨股票的传染效应,且不同事件类别对市场传导机制不同,提示模型中需要考虑系统性关联。
5.5.2 整体市场响应(Fig.12)
- 总体指标:通过对交叉响应矩阵剔除自响应元素后平均得到市场响应$\overline{R}(\tau)$,表示一般股票事件对其他股票平均价格的影响。
- 发现:
- 交易和撤单事件引起市场平均正响应,价格整体上扬;
- 下单事件引起市场平均负响应,价格整体下跌;
- 三者均表现为具有长达约10,000秒的长时效影响;
- 峰值时间不同,交易在2000秒达到峰值,撤单略后,代表不同冲击传播速度与强度;
- 多峰结构揭示价格反应中初级冲击与次级市场反馈机制存在。
- 统计保障:多股票与多日数据综合平均,结论具高度统计显著性。
- 实用意义:市场响应显示价格系统内的联动性与持久影响,对于市场风险管理与高频交易策略设计有指导作用。
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2.6 结论(Section 6)
- 将成交、撤单和下单三类事件中引起价差变动的影响区分开,发现:
- 撤单在多数股票中比成交更常导致价差变化,且这种事件对价格影响显著,不应被忽视。
- 在撤单占主导的股票中,订单簿结构、平均价差参数等现象不同于以成交为主的股票。
- 三种事件对价格反应均有显著且相似的长度量级,只是符号方向和时效不同,反映了市场动态的多样性。
- 成交事件的价格响应通过价差变化事件即可近似表征,但撤单与下单必须关注价差变化子集,凸显事件数据筛选必要性。
- 跨股票影响中,成交和下单体现明显的市场传染性,撤单较弱,但仍有持续价格影响。
- 综合市场响应显示三个事件类型均能引导市场价格大范围变化,且存在长期持续效应。
- 最终判断:撤单与下单在价差变化层面对订单簿动态及价格走势有近似成交的影响,应作为市场微观结构分析和价格冲击研究的重要组成部分。
- 研究贡献:突破只聚焦交易价格冲击视角,系统揭示价差变动事件的多元机制及其市场效应,为理解高频市场微观结构提供理论与实证支持。
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3. 重要图表深度解析
图1:价差变化事件分布

- 说明:统计96只股票五天内不同事件对价差变化比例的直方图。
- 趋势与对比:订单下单占比近50%集中,成交分布均匀偏低(峰值0.14),撤单偏中间偏高(峰值0.34),且尾部形态不同(撤单左重尾,成交右重尾)。
- 结论:下单更有规律地平衡价差,有助缩小价差,撤单以不均匀方式扩大价差,成交频率最低但不可忽视。
图2:成交与撤单比例关系

- 说明:以日为单位,股票成交比例与撤单比例散点分布,绿色虚线为平衡线(成交比例+撤单比例=0.5),各点代表一只股票一天的观察值。
- 趋势:大多数点沿线分布,证明两者反比,超出撤单比例约0.25后明显偏离且低于平衡线,显示价差变化由撤单主导。
图3:价差变化总量与各事件比例关联

- 说明:总价差变化次数对成交、撤单及下单比例的散点图。
- 趋势:成交比例随总价差变化下降,撤单比例与总价差变化正相关,下单比例变化不显著。
- 解读:活跃市场中大部分价差变动归因于撤单,成交事件较少。
图4:平均价差与事件比例关系

- 说明:日均平均价差(加权时间均值)与事件占比对应关系。
- 趋势:价差窄(约0.01)对应高成交比例、低撤单比例,且数量平衡。价差宽的股票撤单比例波动大。
- 解读:价格稳定市场中价差由成交和撤单协同维护。
图5:价差变化成交与撤单比例,价差窄股票标记

- 说明:绿色点为平均价差低于0.02的股票,均集中于成交与撤单的平衡线上。
- 结论:价差窄的市场中订单流平衡体现明显,价差频繁在最小跳幅波动。
图6与7:事件时间尺度价格响应


- 说明:图6为个别股票日价格响应曲线,黑色为均值。图7为均值曲线比较。
- 趋势:成交正向上升后回落至零;撤单先正后负再回升;下单负向波动且更持续。
- 意义:显示三种事件在事件计时上的价格波动态势及持续效果差异。
图8与9:物理时间尺度价格响应


- 说明:物理时间尺度(秒)价格响应,图8显示个股日响应,图9为均值曲线。
- 趋势:响应幅度大于事件时间尺度,成交和下单方向与事件时间一致,撤单为正向初期响应后减弱。
- 解读:响应在时间尺度切换下呈现差异,反映市场事件间隔、竞争影响和价格记忆效应。
图10:价差变化事件与全量事件价差响应对比

- 说明:对比价差变化事件与全市场同类事件的响应。
- 结论:成交两者几乎一致,撤单和下单全量事件响应接近零,仅价差变化子集引发显著响应,证实事件信息不均匀分布。
图11:跨股票价差变化事件交叉响应矩阵

- 说明:96只股票间交叉响应矩阵,反映各事件类型影响跨股票价格的时变模式。
- 特征:初期对角线明显,自响应强于交叉响应,交易和下单呈现不同极性,撤单响应弱且杂色。
- 内涵:市场内有明星股票或风向标,其事件足以影响全市场,结构稳定。
图12:平均市场响应函数

- 说明:剔除自响应,计算时间滞后价格影响的全市场均值。
- 发现:成交和撤单正响应,下单负响应。两峰现象反映多层市场反馈机制。
- 意义:价差变化事件具有显著且持久的系统性价格影响,跨市场操作风险和机会提示。
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4. 风险因素评估
- 数据覆盖为2016年短期且特定市场(纳斯达克100),可能存在市场结构或时间周期特异性,影响分析普适性。
- 事件的价格响应计算主要基于统计均值,可能弱化极端异构股票行为或市场极端行情时表现。
- 价差变化之外的其他微观结构事件(如隐藏单事件、信息发布、外部宏观因素)未纳入,存在遗漏信息风险。
- 价格响应的因果关系推断受限,观察到的价格变动可能受未观察市场因素复合影响。
- 没有详细对事件驱动价格冲击的递归机制建模,难以评估反向影响或时序反馈风险。
- 报告中对撤单和下单的性质(是因信息披露还是流动性策略调整)缺乏更细分解释,可能影响价格响应理解的深度。
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5. 批判性视角与细微差别
- 报告强调对价差变化的事件重视,提供重要新视角,但在交易事件影响较强结论的基础上,撤单和下单的效果虽相似但仍有显著区别,未充分展开两类事件内部复杂性差异;
- 图2中平衡线偏离现象提示市场存在非均衡结构,作者解释较为简略,尚可结合流动性供应者行为模型深化解释;
- 跨股票影响矩阵中某些股票表现格外显著,是否由大市值或特定行业驱动未探讨,影响对市场微结构的整体认识;
- 价格响应时间尺度选择和滞后影响解读中对极大时滞统计显著性降低的影响分析不足,部分长尾行为的解释空间可更丰富;
- 数据仅包含纳斯达克100与特定时间段,结果对其他市场(尤其不同结构如场外交易)适用性的推断未涉及。
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6. 结论性综合
本报告基于丰富的高频订单簿数据,系统地分析了三类导致买卖价差变化的事件——成交、限价单撤单和限价单下单——对股票价格的影响机制。通过多维度视角(事件比例分布、价差与活动度关系、价格响应函数、跨股票影响矩阵和市场整体响应),论文提出并验证了多项重要发现:
- 撤单事件在引发价差变化的频率上超过成交,尤其在高活跃度或价差较宽的股票中更为突出,改写了传统聚焦交易的价格冲击理论。
- 价差变化事件的成交和撤单占比成明显的反比关系,且价差的大小与事件的相对比例呈现稳定的结构关联,价差小的股票表现出事件上的内在平衡。
- 价格响应分析揭示了三类事件在事件和物理时间尺度上表现的显著差异和共性,形成正负方向明显并具有不同持续性的价格动态,表明订单簿活动对价格的多重影响机制。
- 交易事件的全部价差变化子集几乎完全代表其价格影响,而撤单与下单中只有引起价差变化的子集含有有效的价格信号,这为市场微结构模型的信息筛选提供了实证依据。
- 跨股票交叉响应矩阵表明价差变化事件不仅在个股层面有效,而是显著影响市场整体,市场中存在核心股票对其他股票价格影响力较大,体现了复杂网络结构中的价格传导效应。
- 市场平均响应进一步确认各类价差变化事件对价格的持久影响,强调了订单簿结构变化的重要性,提示高频交易和市场监管应考虑撤单等非成交事件的积极作用。
以上研究不仅扩展了交易和价格响应理论,同时为金融市场的微观动态和价格形成机制提供了更全面和细致的视角。相关图表与数据多维度支撑了结论的稳健性和深刻性,对资产价格建模、市场微结构分析及高频交易策略均具重要参考价值。
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参考标注
本分析中关键结论均来自报告中对应章节,标注以页码计:
- 数据与总体框架相关: [pidx::0]
- 事件比例、价差与订单簿特性的关系: [pidx::1] [pidx::2] [pidx::3]
- 价格响应定义与事件尺度分析: [pidx::3] [pidx::4] [pidx::5]
- 事件对比、跨股票响应与市场总体影响分析: [pidx::5] [pidx::6] [pidx::7]
- 结论部分整合综合: [pidx::8]
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此全文详尽剖析了报告的结构、逻辑与数据解析,辅以清晰客观的解读,助于理解价差变化事件对股票市场影响的复杂本质。