王榮森,陳 陽
(中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)管理學(xué)院,合肥230026)
股災(zāi)前后中小板上市公司網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對比研究
——基于最小生成樹和聚類分析方法
王榮森,陳 陽
(中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)管理學(xué)院,合肥230026)
2014—2016年,中國A股市場先后經(jīng)歷了牛市和熊市,研究這段時期中小板企業(yè)的結(jié)構(gòu)性質(zhì)對于分析中國中小企業(yè)有著特殊的意義。通過選取中小板流通市值前60的股票,將2014年10月30日到2016年2月19日的股票周收益率作為研究數(shù)據(jù),用最小生成樹和社區(qū)網(wǎng)絡(luò)方法構(gòu)建股票的社區(qū)結(jié)構(gòu)圖,選出連接更多鄰點,有重要地位的“明星”股票。之后再用K-means聚類方法對股票重新分類,研究類別中成員較少的邊緣類股票。最后將牛市和熊市的異同點進(jìn)行對比,對其包含的經(jīng)濟問題進(jìn)行分析。
中小板市場;股票結(jié)構(gòu);最小生成樹;聚類分析
中國中小板市場發(fā)展開始于2004年,其內(nèi)上市的中小企業(yè)大多處于企業(yè)生命周期的成長期,與很多主板的成熟期的企業(yè)相比,具有高收益和高成長的特點。和創(chuàng)業(yè)板的企業(yè)相比,中小板企業(yè)的進(jìn)入門檻更高,上市條件更為苛刻。研究中小板的股票,能更客觀地分析中小企業(yè)的發(fā)展情況和中國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)以及宏觀政策的變化,從而促進(jìn)中小企業(yè)的良性發(fā)展。然而國內(nèi)對股市結(jié)構(gòu)的研究仍比較缺乏,如何定義股票之間的關(guān)系,從聯(lián)系的而不是孤立的角度考察股票,揭示出股市的結(jié)構(gòu),進(jìn)而獲得對股市的宏觀認(rèn)識亟待加深研究。
2014年下半年到2016年初,中國的股票市場經(jīng)歷了一波恢弘的牛市,上證指數(shù)從2000點一路到達(dá)5178的頂點后,又迎來一波暴跌,直到重回“2”時代。其間千股漲停、千股跌停、千股停牌的浩大場面更是屢見不鮮。我們需要找到好的工具來研究這一次急漲急跌中中小板股票的結(jié)構(gòu)特點,分析其背后的原因,以及給投資者在選股方面提供一定的建議。
最小生成樹是圖論中的一個概念,其意是在一個完全無向帶權(quán)圖中找到一個子樹,而且這個子樹邊的權(quán)值和最小。聚類分析源于物以類聚的核心思想,依據(jù)數(shù)據(jù)對象的屬性特征將對象劃分成若干類,使得同一類中的對象盡可能地相似,而不同類中的對象之間盡可能地相異。近些年圖論中的算法和聚類分析工具已被加入到許多著名的統(tǒng)計分析軟件中,對解決實際問題提供了極大的便利。
外國學(xué)者首先將數(shù)學(xué)與統(tǒng)計方法運用到股票市場中,R.N.Mantegna提出從股價的時間序列中找出股票間的相關(guān)關(guān)系,從而得到股票的層次結(jié)構(gòu),這里稱之為MST(最小生成樹)方法,他考察了1989年7月至1995年10月標(biāo)準(zhǔn)普爾指數(shù)的成分股[1]。Hokky Situngkir考察了2000—2004年雅加達(dá)股票交易所上市的股票[2]。Sung-Soo Kim研究了運用MDS和MST對層次聚類進(jìn)行可視化[3]。Benjamin MT等人使用相關(guān)系數(shù)矩陣建立的最小生成樹來研究巴西股票市場的結(jié)構(gòu)[4]。
國內(nèi)方面,韓江舟(2001)用聚類分析方法分析了滬深兩地20家高科技公司中期報告的主要指標(biāo),將它們分類[5]??卤?、錢省三(2002)選取9項財務(wù)指標(biāo),對汽車及配件行業(yè)19家上市公司進(jìn)行了聚類分析和因子分析[6]。朱寧(2006)運用聚類分析方法對股票的成長性、盈利能力進(jìn)行了研究[7]。周曉陽、李俊哲(2009)用社區(qū)網(wǎng)絡(luò)分析滬市權(quán)重前50的股票市場結(jié)構(gòu),得到了在熊市中滬市權(quán)重前50的股票的結(jié)構(gòu)特征[8]。
本文將在前人的基礎(chǔ)上,將最小生成樹和聚類方法用于中小板股票的結(jié)構(gòu)研究,采用最新的數(shù)據(jù)將牛市和熊市的結(jié)果對比分析,針對其同異性進(jìn)行深入探究,得到可解釋的結(jié)論。
(一)牛市數(shù)據(jù)
本文選取中小板市值前60的股票,將2014年10月30日到2015年6月12日這一段牛市和2015年6月19日到2016年2月19日這一段熊市的股票周收益率作為研究數(shù)據(jù)分別運算。但是由于萬達(dá)院線、國信證券、華信國際、廣電運通、協(xié)鑫集成、通鼎互聯(lián)、大北農(nóng)在2014年10月30日到2015年6月12日這一時間段中停牌時間過長,缺失數(shù)據(jù)過多,為了避免誤差,將這7只股票去除,這樣剩下53只股票。
1.?dāng)?shù)據(jù)處理
首先對獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,根據(jù)收盤價,我們計算出股票的對數(shù)收益率,計算公式如下:
ri(t+1)=lgPi(t+1)-lgPi(t)
其中Pi(t)為股票i在第t日的收盤價,ri(t)為股票i在第t日的收益率
2.最小生成樹分析
計算股票對數(shù)收益率間的相關(guān)系數(shù),對于給定的53只股票,可以確定53行53列的相關(guān)系數(shù)矩陣C。使用最小生成樹(MST)方法前,需要根據(jù)將相關(guān)系數(shù)矩陣C變成距離矩陣D,經(jīng)過這個公式處理得到的距離滿足度量空間中的三個公理。通過距離矩陣,我們就能得到一個由股票為頂點,距離為權(quán)值的完全圖。然后用Prim算法對其處理,就能得到最小生成樹,我們得到的結(jié)果如圖1。
圖1 牛市最小生成樹
最小生成樹分析結(jié)果:在用最小生成樹算法的過程中,我們發(fā)現(xiàn)距離最近的是山西證券和西部證券,其相關(guān)系數(shù)為0.736。距離最遠(yuǎn)的是海格通信和金風(fēng)科技,相關(guān)系數(shù)為-0.365。山西證券和西部證券都?xì)w屬證券行業(yè)。2014年券商經(jīng)紀(jì)業(yè)務(wù)大幅回暖,創(chuàng)新業(yè)務(wù)收入增加,券商股紛紛披露業(yè)績預(yù)告,業(yè)績翻倍成為常態(tài)。眾多資金紛紛涌入證券股票中,隨后銀行、保險也隨之大漲,“金融三劍客”一起發(fā)力,提振了市場信心,推動了大盤漸漸走強。隨后萬千股民紛紛入市,大部分股民更是通過多種渠道融資,在資金杠桿的推動下,中國股市開始進(jìn)入新一輪的牛市。作為領(lǐng)頭羊的券商股,在2014年11月份和12月份更是獲得巨大的漲幅。
金風(fēng)科技和海格通信的走勢相差很大。金風(fēng)科技是新疆一家風(fēng)電技術(shù)設(shè)備公司,而海格通信是廣東一家通信技術(shù)設(shè)備公司,查看股東情況也發(fā)現(xiàn)兩家公司大股東完全不同,兩家公司股價波動差異很大也在情理之中。
接下來,我們用Mathematics找出最小生成樹的社區(qū)網(wǎng)絡(luò)分類,如圖2所示。
圖2 牛市社區(qū)網(wǎng)絡(luò)
由圖2,我們看到最小生成樹被分成了七個社區(qū)網(wǎng)絡(luò),而每個社區(qū)內(nèi)的股票都有著或多或少的聯(lián)系。比如,山西證券、西部證券、寧波銀行都?xì)w屬金融行業(yè)。石基信息、生意寶、東華軟件都屬于國產(chǎn)軟件公司,康得新、中環(huán)股份分別是石墨烯、半導(dǎo)體元器件公司,而同一個社區(qū)的大華股份和立訊精密也都是元器件公司。榮盛石化、沙鋼股份、金正大,分別屬于化纖、鋼鐵、化工,都屬于能源類公司,海普瑞和譽衡藥業(yè)是這個社團的兩個醫(yī)藥企業(yè)。蘇寧云商是商業(yè)連鎖企業(yè),和倉儲運送企業(yè)怡亞通歸屬同一個社區(qū),社區(qū)里還有四維圖新、同方國芯、歌爾聲學(xué)等軟件和元器件企業(yè)。中航光電和比亞迪雖然不是同一個行業(yè),但是發(fā)現(xiàn)他們的大股東名單里同時出現(xiàn)了鵬華、國投瑞銀以及萬家這些大型基金公司的身影。
通過最小生成樹網(wǎng)絡(luò),我們還能夠更直接、更精準(zhǔn)地篩選出市場上具有重要地位、重要影響力的股票。一般這樣的股票在最小生成樹中擁有更大的點度,一般在網(wǎng)絡(luò)中處于中心的位置。我們能更直觀地看到點度較大的點在各自社區(qū)里的重要地位,這些點的鄰點更多,能影響到社區(qū)里更多的股票,從而對整個市場產(chǎn)生影響。這些股票可以稱之為明星股。我們現(xiàn)將這些明星股羅列在表1中。
表1 牛市明星股票
我們發(fā)現(xiàn)得到的明星股票分別來自電器儀表、廣告、醫(yī)藥和電氣設(shè)備這些行業(yè),沒有發(fā)現(xiàn)有明顯的行業(yè)特征。不過這些股票的動態(tài)市盈率都不高,其所屬公司大都財務(wù)狀況良好,主營業(yè)務(wù)增長穩(wěn)定,在各自行業(yè)處于龍頭地位。大華股份在2014年全球安防公司50強中排名第六,在視頻監(jiān)控廠商中居于第三位,技術(shù)領(lǐng)先,行業(yè)競爭地位十分穩(wěn)固。省廣股份作為中國本土最優(yōu)秀的大型綜合廣告公司,力爭打造以大數(shù)據(jù)營銷為核心的專業(yè)競爭力,2015年前三季度營業(yè)收入同比增長51%。主要業(yè)務(wù)為生產(chǎn)和銷售肝素鈉的醫(yī)藥公司海普瑞2015年業(yè)績報告中,凈利潤比去年增長79%。大族激光在保持傳統(tǒng)大功率激光設(shè)備優(yōu)勢的同時,以獨特的視角切入機器人行業(yè),謀求更大的轉(zhuǎn)型升級,公布的2015年中報業(yè)績穩(wěn)步增長11%。金風(fēng)科技在國內(nèi)風(fēng)機制造外銷方面處于國內(nèi)霸主地位,2015年上半年年報業(yè)績同比增長276%。這些既優(yōu)質(zhì)又穩(wěn)定發(fā)展的公司自然也獲得了眾多機構(gòu)的青睞,在這些明星股票的股東名單里我們發(fā)現(xiàn)他們都是基金和社保的重倉股票。
3.聚類分析
有了明星股票,我們同樣還能得到邊緣股票,這種股票一般走勢和大盤的漲跌并無聯(lián)系,往往伴隨著大漲大跌的特點,屬于特例獨行的類型。所以這類股票對其他股票的影響很小,屬于邊緣化的股票。我們用K-means聚類分析得到邊緣股票,這里的K值,我們?nèi)≈禐?,和最小生成樹社區(qū)網(wǎng)絡(luò)一樣的分類值。結(jié)果如表2-1。
我們發(fā)現(xiàn)得到的七個聚類,股票并不是平均分布在七個聚類中,第三組中含有29支股票最多,一、二、四組含有5支股票,接下來是第五組,只有4支。六、七最少,分別為3、2。我們將聚類成員最少的第六、第七組拿出來單獨分析。見表2-2。
表2-1 牛市聚類中案例數(shù)
表2-2 牛市邊緣股票
這些股票的聚類成員比較少,屬于我們要研究的邊緣股票。邊緣股票的行業(yè)特征也不顯著,市盈率一般較高,沙鋼股份更是因為利潤為負(fù),所以市盈率也為負(fù)值。我們將中小板的對數(shù)收益率和邊緣股票的對數(shù)收益率做成簇狀柱形圖,如下頁圖3。
這里需要解釋的是,我們是用簇狀柱形圖而不是折線圖來反映中小板指和邊緣股票的差別,因為這些邊緣股票走勢不是完全逆著大盤,在折線圖上因為有大概相同的趨勢,多條趨勢線會粘合在一起,影響我們的觀察。而簇狀柱形圖中,我們通過柱狀的高度就能看到邊緣股票和中小板指對數(shù)收益率的差別。邊緣股票相比大盤一般有一段沉寂期,然后往往有大漲大跌的現(xiàn)象,波動幅度較大。散戶投資者如果把握好投資的節(jié)奏,就能收獲的盆滿缽滿,否則將會蒙受巨大的損失。例如沙鋼股份,從2015年4月份的11元多開始,經(jīng)過一個月的盤整,從五月中旬一路漲停,經(jīng)過短暫的調(diào)整之后,又是一波大漲,一直漲到24元。隨后停牌,經(jīng)過半年的時間復(fù)牌后連續(xù)跌了10個跌停。可見這種邊緣股票一般風(fēng)險較大。
下面我們再對熊市的情況進(jìn)行一樣的探討。
圖3 邊緣股票和中小板指收益對比
(二)熊市數(shù)據(jù)
1.?dāng)?shù)據(jù)處理
由于沙鋼股份、恒康醫(yī)療、同方國芯、東華軟件、達(dá)安基因、太極股份、怡亞通、清新環(huán)境在2015年6月19日到2016年2月19日這一段熊市中停牌時間較長,去除這些缺失數(shù)據(jù),因此得到45支股票。
2.最小生成樹分析
我們用相同的算法得到熊市的最小生成樹和社區(qū)網(wǎng)絡(luò)圖。這45只股票社區(qū)結(jié)構(gòu)圖如圖4。
圖4 熊市社區(qū)網(wǎng)絡(luò)
在熊市中對數(shù)收益率最接近的兩只股票是四維圖新和中環(huán)股份,他們的相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.877,對數(shù)收益率差別最大的是海康威視和上海萊士,相關(guān)系數(shù)為-0.351。四維圖新是北京一家提供數(shù)字地圖、車聯(lián)網(wǎng)及動態(tài)交通信息服務(wù)、地理位置相關(guān)的商業(yè)智能解決方案的公司,而中環(huán)股份是一家生產(chǎn)經(jīng)營半導(dǎo)體材料和半導(dǎo)體集成電路與器件的高新技術(shù)企業(yè)。兩者雖然不是同行業(yè)的股票,但是在查看股東變化情況的時候,發(fā)現(xiàn)中國建設(shè)銀行旗下的投資基金以及中央?yún)R金投資有限公司是他們的共同股東。正因如此,他們的走勢才是如此的接近。
熊市的社區(qū)網(wǎng)絡(luò)也被分成七個部分,我們將社區(qū)網(wǎng)絡(luò)中的明星股票列成表3。
表3 熊市明星股票
和前面牛市對比,我們發(fā)現(xiàn)除了大族激光依然在名單里,其他的明星股票已經(jīng)發(fā)生了區(qū)別,而且中環(huán)股份和四維圖新的市盈率在同行業(yè)的股票中也較高。我們把大族激光和中小板指在整個牛熊市的收益率化成折線圖來進(jìn)行觀察,見圖5。
圖5 大族激光與中小板指收益對比
圖5顯示,除了第20周到第29周,大族激光和大盤的走勢有些區(qū)別外,其他時候幾乎和大盤的收益率一樣。這也證實了明星股票確實能影響更多的股票,以至于影響大盤的走勢。我們對熊市明星股票的股東進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)證金公司都是他們的新進(jìn)大股東。由于這次牛市主要由資金杠桿推動的牛市,各種比例的資金杠桿充斥在市場中,當(dāng)遭遇大跌時,一部分高杠桿的資金不得不強制平倉,導(dǎo)致籌碼集中的股跌停,跌停后剩余的資金只能第二天繼續(xù)拋售,這樣導(dǎo)致股價的不斷下移,低杠桿的資金也觸及到平倉線,又導(dǎo)致股價下跌。在這種惡性循環(huán)下,股市受到重創(chuàng)。由于很多股票跌停,券商、基金、配資公司都賣不掉這些跌停的股票,所以只能通過股指期貨尤其是IC1507對沖,股指期貨表明大家對未來的預(yù)期,所以會反過來進(jìn)一步向現(xiàn)貨市場施壓,導(dǎo)致進(jìn)一步下跌。為了解開這個僵局,國家救市行動開始,為了給市場提供流動性,證金公司將資金投入股市,購買了諸多具有代表性的股票,給市場帶來信心。投資者們也根據(jù)證金公司的選股標(biāo)的情況,決定自己的操作。
3.聚類分析
我們對熊市股票作聚類分析,得到熊市的邊緣股票,見下頁表4-1。
熊市的聚類成員里,聚類二和聚類六中所含成員最多,都是17個,聚類三、五、七所含成員為2個,而聚類一更少,只有1個成員。我們將這些邊緣股票羅列,見下頁表4-2。
表4-1 熊市聚類中案例數(shù)
表4-2 熊市邊緣股票
對比牛市,我們發(fā)現(xiàn)除了生意寶和萬豐奧威,其他的邊緣股票也發(fā)生了變化。在熊市的邊緣股票中,我們發(fā)現(xiàn)天齊鋰業(yè)、萬豐奧威、西部證券在6月份的股災(zāi)后經(jīng)過一番調(diào)整,都接連創(chuàng)了新高。相比大盤卻從股災(zāi)之后一蹶不振,接連創(chuàng)新低。我們研究這些創(chuàng)新高股票,天齊鋰業(yè)是國內(nèi)最大的鋰電池材料供應(yīng)商,而最近幾年國家對新能源汽車產(chǎn)業(yè)大力扶持,鋰電池作為新能源汽車的必要部件,其概念受到廣大投資者的追捧,于是從股災(zāi)后連續(xù)大漲,比原先的股價翻了5倍。萬豐奧威以輪胎產(chǎn)品為核心業(yè)務(wù),產(chǎn)業(yè)延伸至汽車保養(yǎng)、汽車美容、汽車用品。與途牛養(yǎng)車合作,搭建汽車后市場垂直電商及汽車養(yǎng)護平臺,其巨大的發(fā)展?jié)摿ξ藱C構(gòu)的目光,從9月份開始,接連被大股東增持以及被中人壽舉牌,于是股票走勢比大盤要強勢很多。證券股自從股災(zāi)之后的9月份開始接連大漲,幾乎都開啟了翻倍行情,而西部證券在7月公布中報,業(yè)績增長近9倍,收到此利好消息的影響,西部證券吸引機構(gòu)關(guān)注,成為那時候證券股票的風(fēng)向標(biāo),漲勢最猛。
(一)主要結(jié)論
本文通過研究2014年11月到2016年2月份中國中小板流通市值前60的股票,用最小生成樹法和聚類方法對股票的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。通過最小生成樹,我們保留市場上相似性較大的股票關(guān)系,去除掉冗余不必要的噪音信息,給我們分析股票的社區(qū)結(jié)構(gòu)提供便利。我們用軟件得到最小生成樹的社區(qū)分類,對每一個社區(qū)內(nèi)的股票進(jìn)行分析研究。研究發(fā)現(xiàn)同一個社區(qū)內(nèi)的股票往往歸屬同一個行業(yè),而有些分屬不同行業(yè)卻歸于一個社團的,有些也被同一個機構(gòu)所舉牌。我們還找到了不同社區(qū)里有更多鄰點的明星股票,這些明星股票對其他股票有著更多的影響力,往往和大盤的走勢相近,是判斷大盤走勢的風(fēng)向標(biāo),研究發(fā)現(xiàn)這些明星股票一般財務(wù)狀況良好,主營業(yè)務(wù)增長穩(wěn)定,都幾乎是各個行業(yè)生產(chǎn)服務(wù)領(lǐng)域的龍頭,而且?guī)缀醵际艿綑C構(gòu)的關(guān)注,是基金和社保的重倉股。通過聚類分析,我們得到了聚類內(nèi)的邊緣股票。邊緣股票的走勢和大盤區(qū)別較大,通過簇狀柱形圖,我們能很清晰地看到邊緣股票比大盤有著更大的波動,往往伴隨著高風(fēng)險和高收益。投資者在投資此類股票時需要小心謹(jǐn)慎。我們在比較牛熊市場的時候,發(fā)現(xiàn)除了有些行業(yè)相近的股票還在一個社區(qū),其他股票的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基本發(fā)生了變化。我們挑選出的明星股和邊緣股基本也都在變化中,這也提示我們股票市場的瞬息萬變。我們應(yīng)當(dāng)細(xì)致地研究其變化情況,選擇合理的投資標(biāo)的,控制投資中的風(fēng)險。
(二)主要建議
本文通過研究2014到2016年股票市場的起伏,建立中小企業(yè)板股票市場網(wǎng)絡(luò)并對其市場結(jié)構(gòu)分析,得到了可解釋的結(jié)果。我們發(fā)現(xiàn)中小板市場中存在一些重要的上市企業(yè),他們的信息變動以及由此造成的波動會被大多數(shù)投資者所關(guān)注,進(jìn)而影響其投資決策,并對整個股票市場波動帶來可能性。因此為了保護股票市場,尤其是更容易出現(xiàn)風(fēng)險的中小企業(yè)市場網(wǎng)絡(luò),監(jiān)管層應(yīng)當(dāng)識別出市場中關(guān)鍵風(fēng)險源,即那些具有重要意義的中小企業(yè),并對其信息披露、市場操作、風(fēng)險控制等各個方面進(jìn)行更加嚴(yán)格的監(jiān)督指導(dǎo),從而保證市場關(guān)鍵點的穩(wěn)定,對于防止中小企業(yè)板市場風(fēng)險的發(fā)生與擴散,遏制金融風(fēng)暴的出現(xiàn)具有重要的意義。
市場上的明星股票對于整個市場的走勢有著很大的影響,對于投資者而言也有著重要的意義。如果可以掌握住市場中關(guān)鍵企業(yè)的信息,對重要的公司加強關(guān)注,及時發(fā)現(xiàn)其動向走勢,并對其作出相應(yīng)的回應(yīng),就能更有效地進(jìn)行投資,獲得更穩(wěn)定的收益。另外,對于邊緣股票投資者更需謹(jǐn)慎,雖然邊緣股票有時能獲得比大盤更好的收益,但是它的波動也是十分巨大,需要踏好節(jié)奏,掌握合適的風(fēng)險控制方法,這樣才能在股市中存活下去。
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The Study of Small and Medium Sized Listing Corporation Network Structure
WANG Rong-seng,CHEN Yang
(School of Management,University of Science&Technology of China,Hefei 230026,China)
From the year 2014 to 2016,China's A-share market has experienced a bull market and a bear market.Analyzing the structure of Small and medium enterprise board in this period has a special significance in studying the small and medium-sized enterprises.This article selected the date of stock return rate from October 30,2014 to June 12,2015 the bull market and June 19,2015 to February 19,2016 the bear market,top 60 circulation market value in SME market as the research data and calculated the correlation coefficient between the stock.Then we used minimum spanning tree and community network method to address the data and built the community structure of the stock.Afterwards based on the community structure,we chose our star stocks who connected more neighbors in the community.Furthermore we used K-means clustering method to select categories of members in less stock.These stocks we called edge class stock,and we also analyzed the particularity of them.Finally we will compare the similarities and differences of the bull and bear market and get our results.
SME board;structure of stock market;minimum spanning tree;cluster analysis
C22,C41,G11
A
1009-1971(2016)05-0133-08
[責(zé)任編輯:王 春]
2016-06-20
王榮森(1957—),男,安徽合肥人,教授,從事經(jīng)濟學(xué)、現(xiàn)代企業(yè)制度、證券理論與實務(wù)、管理思想史研究;陳陽(1992—),男,江蘇南通人,碩士研究生,從事證券市場研究。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版)2016年5期