온라인 증권 거래에 있어서 통신 네트워크간의 전송 지연 차이에 따른 불공평성에 대한 확률적 분석

Abstract

일반 투자자들은 주식거래에 있어서 광랜, 무선 인터넷, 휴대전화망 등 다양한 네트워크를 사용하며, 이런 네트워크들은 서로 다른 크기의 전송 지연을 가진다. 이 논문에서는 네트워크 전송 지연의 차이가 주식거래의 불공평성을 결정하는 정도를 확률적으로 모형화하고 분석한다. 즉, 가설적인 체결 가능 주문수 Q가 주어졌을 때, 서로 다른 네트워크를 사용하는 투자자들의 주문이 Q가 소진되기 전에 각각 몇 개씩 선착순으로 도착할 수 있는 가를 살펴본다. 유효한 도착 수는 투자자들이 사용하는 각 네트워크에서의 전송 지연의 차이로 확률적으로 달라진다. 이 논문에서는 유효한 주문 도착 수의 확률분포를 도출한다, 또한, 네트워크에 따라 달라지는 평균 도착 수를 기반으로 공평성지수를 제안하며, 이를 실제 시스템에서 어떻게 계산해야 하는 지를 예를 들어 설명한다. 일반 투자자들에게 자신이 사용하는 네트워크를 통하면 어느 정도 유효한 주문을 낼 수 있는 지를 알려줄 수 있는 경쟁지수의 실시간 공시도 제안한다. 개별계좌 정보의 수집이 불가능한 상황에서 본 논문의 결과에 대한 실증적인 분석은 이루어지지 못하였으나, 본 논문의 결과는 온라인증권거래에 있어서 일반 투자자들이 사용하는 네트워크의 전송 품질이 주식거래에 미치는 영향에 대한 이해를 확대할 수 있는 기초 자료로 활용될 수 있으리라 전망한다.

In current trading environments using wireless and wired computer networks, transmission delay could be an important source of the latency between a trading decision and the resulting trade execution. The investors, however, are hardly aware of this latency and how unfair it could be in trading. In this paper, unfairness due to the network latency is modeled and investigated with a probabilistic approach. When hypothetical bid-size Q is given, we investigate how many effective number of orders arrive from the different networks that suffer form different latency. The number of effective orders is a random variable and depends on the relative latency, the probability mass function of which is achieved in closed-form in this paper. We also propose a fairness index based on the number of effective orders and illustrate how to obtain the value in practice using Internet protocol. Though we cannot verify the result in this paper with actual transaction data, the probability model and the result in this paper will help the ordinary investors understand how the network latency affects the trade.