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20130426 慶応大学での講義
- 2. 自己紹介(山藤)
• 1995年 神戸大学 経済学部卒業
• 1995年 東京証券取引所入社
デリバティブ市場の売買監理・企画
売買審査(不公正取引の審査)
営業(デリバティブ・株式)
• 1997年-1999年 一橋大学企業戦略研究科(MBA in finance取得)
• バックグラウンドは文系
• 業務で必要だったため、ファイナンス(金融工学)を学ぶ
• 海外製の取引システム導入に携わった経験や、海外の顧客対応
の経験から技術的な要件のトレンドに触れる
• 現職は日本株営業担当
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- 3. 自己紹介(早川)
• 2001- 学生時代
– 筑波大学・同大学院にて、システム・情報工学を専攻
– 授業よりロボコン(ラジコンじゃない方)
• 2007- 東証入社後
– 売買システム「arrowhead」の開発チームにて、マッチングエンジンや、テスト
の企画等を取引所側から担当(3年間)
– 2010より現職:デリバティブの制度・企画を担当(3年間)
– 本年2月より大阪証券取引所でも同様の部門を兼務
– この4月から入社7年目、東証・大証のシステム統合に制度側から参画
• その他
– 妻と娘(ちょうど0歳3カ月)
– 海釣り(会社に釣り部があります)、夏山登山(日帰り)、マイコンいじり
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- 4. 目次
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証券市場とその役割
取引所について
取引所×ICT
金融工学的アプローチ
企業におけるシステム開発
- 5. © 2013 Japan Exchange Group Inc. and/or its affiliates. All rights reserved. Page 5
証券市場とその役割
取引所について
証券所×ICT
金融工学的アプローチ
企業におけるシステム開発
- 6. 証券って何だろう?
• 証券の売買
– 商店街で夕食の材料に野菜を買う
– 証券会社で老後の備えにA社株を買う
• そもそもA社株はどこから来たのか?
– A社は車の新しい工場を建てるために、新株を発行して資金調達を行う。
– 思った以上に車が売れたので、配当を出す
– 銀行借入じゃないので、返さなくてよい。利子も払わなくてよい。
• 投資家はA社株で何を得るのか?
– 値上がり後の売却で差益 ・・・ 紙切れになる可能性もある
– 配当による収入 ・・・ 全く配当が出ないケースもある
– 株主として意見を言う ・・・ 経営に参画する(トヨタを応援する)
⇒ リスクを取ってリターンを得る + 社会の発展に寄与する
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違いは??
- 7. 証券市場入門
• 発行市場
– 企業が投資家から資金調達を行う市場。投資家は出資の証明としての証券を持ち
続けても良いし、流通市場で換金しても良い。
• 流通市場
– 証券を売買する市場。いつでも流通市場で換金できる事が、発行市場でのリスク引
受能力を支える。
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証券会社
ディーリング
ブローカレッジ
証券流通市場
売り 買い値段
1001円
1000円
999円
1500株
800株
1300株
証券発行市場
機関投資家
年金基金 生保・損保 投信・投資顧問 ヘッジファンド銀行
証券会社 引受
資金
証券
資金
証券
証券
資金
資金運用益等資金運用益等
自己売買業者
証券の売買
個人
企業
- 8. 証券市場の意義・役割
• 富の移転機能
– 「技術はあるけどお金はない」・「お金はあるけど技術はない」
→お金と技術を交換すればいいんじゃない?
– パトロン方式…お金持ちが出資。損得より人間関係?出資判断は不合理。
– 銀行…ビジネスライクに。出資判断は合理的。
– 証券市場…資金の出し手を不特定多数に。出資の民主化。
• リスクの移転機能
– 「今の価格は過大評価。リスクヘッジしたい。」・「今の価格は過小評価。リスクを取り
たい」
– 日々の証券取引は、リスク見積もりの評価の差を交換
– 「誰もそんな高尚な理由では取引していない」。利己的な行為の産物として社会全体
のリスク見積もりが生み出される不思議
• 電化製品や食料品の取引との違い……実物が存在しない。ではソフト
ウェアは?サービス業は?
• 社会は取引で成り立っている……就職活動も能力の移転。
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- 10. © 2013 Japan Exchange Group Inc. and/or its affiliates. All rights reserved. Page 10
証券市場とその役割
取引所について
取引所×ICT
金融工学的アプローチ
企業におけるシステム開発
- 14. 取引所の仕事
• 取引所の役割・仕事
– 取引所(証券を売買をする場)の運営
• 商品ラインナップの拡充 (個別株式や金融派生商品などの上場)
• 手順やルールの整備 (使いやすい環境、統一ルールの構築)
• 取引インフラの構築 (安定した取引システムの提供)
• 不正の監視、質の確保 (安心して取引を行うことができる市場の維持)
– 取引に係るサービスの提供
• 価格情報・データ、その他各種サービスの提供
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- 15. どうやって売買しているの?
• オークションと言うと・・・
⇒ ちょっと違います。
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出典:
①「競売」『フリー百科事典 ウィキペディア日本語版』(http://ja.wikipedia.org/)
②「バナナの叩き売り」『北九州市ホームページ』(http://www.city.kitakyushu.lg.jp/)
2013年4月4日16時(日本時間)現在での最新版を取得。
②バナナの叩き売り①築地の魚市場
③インターネットオークション
Yahoo!オークション、ebay、・・・
- 17. 現代の証券取引
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証券会社の
コンピュータ
投資家が利用する
取引アプリケーション
取引所が運用する
マッチングエンジン
出典:
①「株touch:特徴」『松井証券』(http://www.matsui.co.jp/)
2013年4月4日16時(日本時間)現在での最新版を取得。
①
- 18. © 2013 Japan Exchange Group Inc. and/or its affiliates. All rights reserved. Page 18
証券市場とその役割
取引所について
取引所×ICT
金融工学的アプローチ
企業におけるシステム開発
- 22. 取引市場の多様化
• どうしたら証券市場の株価が適正な評価に近づくか?
– 全ての投資家の注文を1つの取引場所で競争売買させる(市場集中義務) 。
– 市場独占の弊害を解決するため、複数の取引所を設立する。ただし、全て
の投資家注文が競争売買されるよう、最良市場に注文回送される(競争と
最良執行の両立を目指す) 。
– 注文回送や複数市場情報の比較にIT技術・インフラの進展は大きく貢献。し
かし、同時にトラフィックの増大を生む。
– 米国では40以上の市場が乱立するなど弊害が指摘され始めている(市場分
断)。
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A株式会社の注文@X取引所
売り 買い値段
1002円
1001円
1000円
999円
998円
1500株
800株
1300株
500株
成行
A株式会社の注文@Y取引所
売り 買い値段
1002円
1001円
1000円
999円
998円
900株
400株
300株
成行
500株
X+Y
売り 買い値段
1002円
1001円
1000円
999円
998円
2100株
1700株
800株
成行
500株
800株
X取引所とY取引所は、投資家注文を獲得するため競争
注文回送が投資家の注文の
最良執行を確保
- 24. 実はICTの先端
• 電子取引のスピード
– 取引は電子化・自動化され、コンピュータ上で行われる
• 1件の取引注文を処理するのに要する時間は百マイクロ秒~数ミリ秒
• マシンガンの打ち合い・・・よりも速い。(分間1,000発 vs 秒間1,000件)
• Twitter 33,388 TPS・・・よりも桁違いに多い 6.65*10^6 MPS(全米気配情報)
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出典:
「Celebrating 2013 in the global town square」 『Twitter Blog』(http://blog.twitter.com/ ) 2013年4月4日16時(日本時間)現在での最新版を取得。
- 25. 実はICTの先端
• Twitterの秒間ピークの流量(メタデータ・ペイロード含まず)
– 1 Tweet = 140 UTF Characters = 280 Bytes
– 33,388 TPS = 280 x 33,388 x 8 ≒ 75 Mbps
• JPXの相場報道システム(FLEX Full)の流量制御値
– 1マルチキャストグループ(MCG)あたり、平均 17,432 Bytes/50msec
– JPXの現物株式のみで31MCG
– 31 x 17,432 / 50 x 1000 x 8≒ 86.5 Mbps
・・・ 日本の株式市場は毎日が“あけおめ状態”
さらに、米国オプション市場では、市場情報が2013年央に1200万件/秒、
必要帯域3Gbps、1日264億件に到達と予想。
(OPRA:Options Price Reporting Authority 2012年1月公表)
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- 26. 実はICTの最先端
• Time is Money
– コンピュータ間の通信に要する時間を徹底的にそぎ落とす競争
• arrowhead構築のためにミドルウェアを新規開発
• ICTの研究室を持つ取引所・・・ベンダーに依存せず最先端ハードを使う
• データベースもメモリ上に配置・・・arrowheadではメインメモリが10.6TB(稼働時)
• 金融では信頼性が命なのに、TCPではなくUDP
• 時刻同期の精度向上のために・・・GPSアンテナをデータセンターに立てる
– NTP(Network Time Protocol)からPTP(Precision Time Protocol)へ
• ソフトウェア処理からハード処理へ・・・FPGAの活用(CPUオフロード)
• 光ファイバーよりも速く・・・直線距離で通信できる無線を利用(電波塔建設)
• Race to zero
– 各社の取引システムはトップシークレット
• データセンター内でもサーバ・ルーター等のメーカー・機種が分らないように、
幕を張って隠している。
• 取引所システムと各社のシステム間のケーブル長も等しい長さに。
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- 27. 実はICTの最先端
• arrowhead導入時に開発したミドルウェア Primesoft Server
– メモリ上のデータへマイクロ秒レベルで超高速アクセスすることにより、高いレスポンス性能と
スループット性能を実現
– アプリケーション間は、メモリキュー(ディスクレス)による非同期連携
– 業務を継続しながら、冗長化を行い、リカバリー時もディスクI/Oを排除
– 3ノードによる冗長化により、99.999%の可用性を達成
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出典: 富士通
- 28. 実はICTの最先端
• 実際に利用されている通信プロトコル
– Mold UDP
• 価格情報の配信など、1対多の高頻度通信のためのプロトコル
• UDP層の上に、専用のヘッダーを付けて、受信者側でPacket Lostを検出できる仕
組みとなっている。
• 基本的には、UDPマルチキャストを用いて送信するが、抜けを検出した場合の再
送要求への返答にはUDPユニキャストが用いられる。
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UDP
Header 8 bytes
Sender Port
N 2 bytes
Reciver Port
N 2 bytes
Length
N 2 bytes
Check Sum
N 2 bytes
Message Block
Message Data
AN *** bytes
Header 16 bytes
Session
AN 10 bytes
Sequence Number
N 4 bytes
Message Count
N 2 bytes
Message Block
Message Length
N 2 bytes
Message Data
AN *** bytes
Mold UDP
出典: Nasdaq OMX
- 29. 実はICTの最先端
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Chicago - New York
・ Spread Networks 社のDark Fiber Service
roundtrip latency : 12.29msec (825mile * 2)
・ NeXXCom Wireless 社のWireless Service
roundtrip latency : 9.88msec (760mile * 2)
・ Speed of Light
roundtrip latency : 7.84msec (730mile * 2)
出典:
『McKay Brothers 』(http://www.mckay-brothers.com/ ), 『Spread Networks 』( http://www.spreadnetworks.com/ )
『Cielo Networks 』(http://www.cielonetworks.com/ ), 『NeXXCom Wireless 』( http://www.nexxcomwireless.com/ )
2013年4月4日16時(日本時間)現在での最新版を取得。
- 30. 証券業界におけるシステム高速化等の特徴
• バッチ処理よりもオンライン(トランザクション)処理に比重
• (ゆえに)ThroughputやBandwidthよりLatencyを最重視
– 最初にタッチするにためには??
– 同じ40GbpsでもEthernetではなくInfinibandが選ばれる
– 業務で使うにはLow Jitterであることも大切
• 高いAvailability・Reliabilityが求められる
– 高速化のためにIn Memoryにする一方、3重化によって99.999%の可用性
– TCPの代わりにReliable UDP
– 世界トップクラスの堅牢なファシリティ・耐震性を持ったデータセンター
– テロ対策・大規模災害による同時被災回避の観点でバックアップ拠点を用意
• 顧客を守る・取引所を守るという発想
– 限界が来る前に流量を制御するPacket/Traffic Shaping
– 出力を増やさないために、入力を絞るという発想
– 顧客のIT投資の回数を抑えるような計画・アーキテクチャ
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- 31. 高速・高頻度取引で活用される技術の例
• In-Memory Database
– 最近では、永続化の観点からあえてSSD(Fusion-IO)を使う例も
• LDMA/RDMA
– とにかく無駄なコピー回数を減らす(ホップ数の削減)
• Many Core CPU
– 複数のサーバーに機能分散させるのではなく、同一ノード内に入れる
• FPGAなどを利用したOffload Engine
– CPU負荷を下げて、返せるものは特殊なNIC内で返す
• GPGPUの利用による高速プライシング等
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出典:『Fusion-io 』(http://www.fusionio.jp/) , 『BittWare 』(http://www.bittware.com/ )
2013年4月4日16時(日本時間)現在での最新版を取得。
- 32. 求められるシステム障害対策
• 頻発する証券取引所のシステム障害
– 2012.03.23 BATS 自社IPO時にシステム障害
– 2012.05.19 NASDAQ Facebook株のIPO障害
– 2012.11.12 NYSEで216銘柄の取引停止
– 2013.03.04 OSEでFXを除く全商品の売買停止
• 証券会社・投資家側のシステム障害
– 2012.08.02 NYSEにおいてKnight Capitalが誤発注により70億ドルの損失
– 2012.10.03 NASDAQ Kraft Foods株が1分間で30%急騰
• 2012.10.02 SECのRoundtableで議論
– NASAでもシステム障害は起きる:障害を見越した対策
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- 33. © 2013 Japan Exchange Group Inc. and/or its affiliates. All rights reserved. Page 33
証券市場とその役割
取引所について
取引所×ICT
金融工学的アプローチ
企業におけるシステム開発
- 39. © 2013 Japan Exchange Group Inc. and/or its affiliates. All rights reserved. Page 39
証券市場とその役割
取引所について
取引所×ICT
金融工学的アプローチ
企業におけるシステム開発
- 41. (参考)W字モデル開発
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要件定義
要件定義書
基本設計
基本設計書
詳細設計
詳細設計書
プログラム設計
プログラム
設計書
コーディング
プログラム開発
単体テスト
結合テスト
システムテスト
運用テスト
設計と同時にテスト項目
を作成するため、
仕様が明確化され、
設計バグがこの時点で
発見できる場合がある
確認
テスト項目
テスト項目
テスト項目
テスト項目
テスト実施
テスト実施
テスト実施
テスト実施
下流工程にて
大幅な仕様変更
リスクを軽減できる
- 42. エンタープライズにおけるシステム開発
• 研究室でのプログラミングとの違い
– ひたすら管理
• 工程管理
– 要件定義・設計(基本・詳細)・開発・テスト(単体・結合・システム)・・・・
• 品質管理
– バグが出ないことも問題
• リスク管理・予実管理・財務管理・労務管理
– 膨大なドキュメント
• 詳細設計書ともなると、数万ページに達する。(だいたいExcelです。)
– 多くのプロジェクトメンバーと分業制
• 1000人弱の規模。元請けベンダーは基本設計書を書くくらいまで。
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- 44. まとめ
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証券市場とその役割
取引所について
取引所×ICT
金融工学的アプローチ
企業におけるシステム開発
- 47. ご清聴ありがとうございました。
• ご意見・質問はお気軽に
– 山藤 敦史 a-santo[at]tse.or.jp
– 早川 聡 sa-hayakawa[at]tse.or.jp
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本資料は、個人的見解を記したものであり、個人が属する会社等団体には関係なく、特定のサービスの勧誘・提供を目的としたもので
はありません。情報の正確性については万全を期してはおりますが、当該情報の完全性を保証するものではなく、また、将来の結果を
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