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Le trading haute fréquence

Le Monde - 27.05.2015

mercredi 27 mai 2015

Gagner du temps pour gagner de l’argent

Avec le trading haute fréquence, les échanges en Bourse sont un million de fois plus rapides qu’il y a sept ans. Les automates rendent-ils les marchés incontrôlables ?
Le 21 mai, aux Etats-Unis, un procès pour vol de secrets industriels, contenus dans des programmes informatiques, s’est soldé par des amendes de 12,5 millions de dollars (11,3 millions d’euros).Ces lignes de code réalisaient des transactions automatiques sur les marchés financiers et avaient dopé la croissance de la société de trading lésée, Quantlab. Selon le Wall Street Journal, ses profits avaient bondi de 1,5 million de dollars en 2001 à une centaine de millions en 2007. Quantlab occuperait de 2 % à 3 % du marché des titres américains.

Ces programmes qui mobilisent les meilleurs cerveaux scientifiques valent donc de l’or. Et Quantlab n’est que l’un de ces nouveaux acteurs opérant automatiquement sur les marchés. Gecko, Virtu, Optiver ou encore Citadel proposent aussi des offres qu’ils annulent en quelques… dizaines de microsecondes. Soit un délai un million de fois plus court que sept ans auparavant. " En un clignement d’œil de 350 millisecondes, 7 000 ordres de traders dits “à haute fréquence” sont passés ", indique un document de l’ONG Finance Watch, très critique sur ces opérations ultrarapides.

" Sur le marché français, nous sommes passés, pour les valeurs du CAC 40, de 3 millions d’ordres par jour en 2007 à 20 millions en 2011, pour revenir vers 8 millions aujourd’hui ", indique Laurent Combourieu, directeur des enquêtes de l’Autorité des marchés financiers (AMF). Le carnet d’ordres, c’est-à-dire le prix d’achat et de vente et les quantités demandées pour un titre, peut lui aussi cligner au rythme de quelques microsecondes.

Le 18 septembre 2013, moins de 4 millisecondes après une annonce de la Réserve fédérale américaine, quelque 26 000 titres sont échangés au Nasdaq, selon Stéphane Tyc, de l’entreprise McKay Brothers, spécialiste de l’acheminement rapide des informations de marché. Impossible à suivre pour un humain.

Un chiffre, souvent cité, résume cette mainmise technologique des automates et des algorithmes. Ces nouveaux " traders à haute fréquence " seraient à l’origine de 70 % des transactions sur les marchés américains. " Cela signifie que, dans sept transactions sur dix, un trader haute fréquence est impliqué, mais sa contrepartie peut très bien ne pas être un opérateur à haute fréquence ", précise Jean-Edouard Colliard, professeur de finance à HEC Paris. Les " escargots " n’ont pas disparu.

Précisons que ces acteurs ultrarapides, loin d’être présents sur tous les marchés, ne sont pour rien dans les crises des dettes européennes. Ils se concentrent en fait sur les actions et sur les " futurs ", des " paris " sur la valeur d’un indice ou d’un actif à plusieurs mois. Et même sur leur terrain de prédilection, celui des actions, seules les grosses valeurs ont leur préférence. " La part des traders haute fréquence était de 30 % à 35 % sur les 60 actions françaises les plus échangées sur Euronext en 2012, mais en dessous de 10 % sur les autres ", estime Jean-Edouard Colliard.

Pourquoi cette soudaine accélération du temps ? Le coup de pouce aux traders haute fréquence est venu en 2007 des gouvernements, aux Etats-Unis et en Europe. " Les banques d’investissement ont souhaité plus de concurrence entre les places de marché afin de baisser le coût des transactions ", rappelle Benoît Lallemand, de Finance Watch. Elles furent écoutées avec les lois dites Reg NMS (Regulation National Market System) aux Etats-Unis et Mifid (directive sur les marchés d’instruments financiers) en Europe. " On est passé de 40 places boursières en 2006 à 256 en 2012 ", dénombre Benoît Lallemand. Autrement dit, l’action Total n’est plus le monopole de la " Bourse de Paris " (devenue, en 2000, Euronext Paris) et peut aussi être cotée sur des marchés secondaires tels BATS, Turquoise ou Aquis, des plates-formes électroniques entièrement automatisées.

Pour attirer les investisseurs, ces Bourses ont rivalisé d’imagination commerciale et d’innovations technologiques : rémunération des " achats " ou des " ventes ", possibilité de s’installer à proximité des serveurs gérant les échanges (pour gagner du temps), " happy hour ", tarification au forfait pour un volume d’échanges effectués… " Une course a aussi été lancée pour diminuer le pas de cotation, c’est-à-dire les dixièmes, centièmes de pour-cent que l’on peut proposer en plus ou en moins sur un prix. Ceux qui le faisaient augmentaient leur part de marché. Mais les machines n’ont pu suivre et la compétition s’est arrêtée ", rappelle Charles-Albert Lehalle, chercheur dans le fonds d’investissement CFM.

L’objectif affiché semble avoir été rempli. La fourchette, c’est-à-dire l’écart entre les prix de vente et d’achat, s’est réduite. Les coûts de transaction ont baissé… " Il faut tout de même relativiser cette question du coût, car le volume par transaction a baissé lui aussi. Donc, finalement, à volume constant, le prix n’a pas beaucoup changé ", tempère Benoît Lallemand. Il apporte une autre nuance : les travaux académiques confortent l’idée que les stratégies d’achat-vente quotidiennes de ces traders rapides fluidifient le marché, mais " le problème est qu’ils amènent de la liquidité sur des titres déjà liquides, comme si on jetait de l’eau dans une piscine déjà pleine ".

D’autres critiques viennent de ceux qui, n’ayant pas senti le mouvement, se sont fait doubler par les nouveaux entrants. Et ces derniers ont eux-mêmes eu des déboires, comme BATS, qui a raté en 2012 sa propre introduction en Bourse à cause d’un souci technique. Ou Knight Capital : le courtier américain a perdu plus de 400 millions de dollars et s’est fait racheter par un concurrent, Gecko, à cause d’un de ses logiciels en test qui s’est par erreur retrouvé sur les marchés.

Il y a aussi les sautes brutales de cours, au nombre de 18 000 entre 2006 et 2011, selon -Finance Watch. Celle du 6 mai 2010 a marqué les esprits : une baisse de 10 % en dix minutes sur l’indice Dow Jones. Mais la responsabilité du trading haute fréquence n’est pas directement en cause. " Certes, cela a accentué le mouvement à la baisse par emballement des algorithmes, mais il faut bien voir que ceux-ci contribuent aussi à une remontée plus rapide des cours ", constate Jean-Edouard Colliard.

Quant aux manipulations de cours, " elles ont toujours existé : avoir l’information avant les autres, tenter d’influencer un prix… La nouveauté est qu’il est plus difficile de les repérer à cause de la taille des données ", constate Sophie Moinas, professeure de finance à l’université Toulouse-I. Trois mois d’échanges d’un seul actif représentent un fichier de 2 teraoctets à analyser. En France, l’AMF n’a cependant pas encore sanctionné de traders haute fréquence. " Il est faux de dire que ce sont des gens qui passent devant tout le monde ou qu’ils sont des fraudeurs. Tout le monde peut utiliser leur technique ", rappelle Alexandre Laumonier, auteur de 6/5 (Zones sensibles, 2014), livre qui retrace leur histoire.

" Finalement, j’attends encore qu’on montre un effet négatif de ces technologies, assène -Stéphane Tyc. L’accès à des données de transactions horodatées avec le temps atomique de référence permettrait de réaliser que ce que l’on reproche au trading rapide n’est pas pertinent. Par ailleurs, le revenu par transaction de ces traders est environ cent fois plus faible que les coûts supportés par un investisseur individuel – frais d’exécution du broker, TVA, impôt de Bourse… ", ajoute-t-il. " En fait, cette course technologique a vécu. Les coûts sont devenus exponentiels pour augmenter la vitesse. Ce n’est plus vu comme un modèle économique viable ", estime Johannah Ladd, secrétaire générale de l’Association européenne des principaux traders (FIA EPTA).

Il n’empêche que les Etats-Unis et l’Europe veulent corriger les excès de la créature qu’ils ont enfantée. La Mifid 2, en négociation, prévoit des mesures techniques de traçabilité des événements, de coupe-circuit sur les Bourses en cas d’alerte, d’incitation à effectuer des tests sur les algorithmes… Une autre mesure technique peu coûteuse est avancée : adapter la taille du pas de cotation afin de trouver un équilibre. S’il est trop grand, il rigidifie les échanges. Trop petit, il augmente considérablement le nombre de transactions à faible profit.

" Il faut une approche d’ingénieur pour aborder ces nouvelles ingénieries ", plaide Mathieu Rosenbaum. Ce professeur en finance mathématique à l’université Pierre-et-Marie-Curie, à Paris, évoque des méthodes et des tests normalisés, comme dans l’industrie automobile. " La recherche est nécessaire aussi pour aider les régulateurs en développant des méthodes d’identification des manipulations de cours dans ces flots de données ", complète Frédéric Abergel, professeur à Centrale-Supélec.

En dix ans, la littérature scientifique sur le sujet a elle aussi explosé : effets de ces traders sur la formation des prix, optimisation du pas de cotation, modèles de comportement des algorithmes, ou même sociologie de cette activité… " Les techniques qui fonctionnent à basse fréquence et qui peuvent être calculées sur un simple tableur ne sont plus efficaces à haute fréquence. D’où le niveau académique élevé requis par les entreprises spécialisées dans ces activités ", constate Mathieu Rosenbaum. Johannah Ladd note cependant que les membres de son association se sont déjà adaptés : " Nos guides des bonnes pratiques contiennent des recommandations pour des tests robustes de protocoles de trading. "

" Nous n’avons rien contre le progrès technologique, mais le trading à haute fréquence rajoute des coûts fabuleux, y compris pour sa supervision, sans être utile ", résume Benoît Lallemand. Sans compter tous ces cerveaux de mathématiciens ou physiciens, formés à la recherche et qui ont été détournés du monde académique par ce secteur florissant. " L’innovation sur le trading a fait baisser ses coûts et, indirectement, a bénéficié au secteur technologique, donc à la société tout entière ", rétorque Johannah Ladd.

En fait, les questions posées aux traders haute fréquence le sont à la finance en général. Les tenanciers de marché traditionnels ne se montrent pas forcément plus soucieux de l’économie réelle que leurs homologues modernes, puisque eux aussi privilégient les titres " liquides ". Le court-termisme poussé à l’extrême existe aussi chez les banques d’investissement. Et, inversement, des fonds " lents ", de long terme, continuent à parfaitement s’en sortir malgré l’agitation boursière. La crise des subprimes de 2007 et surtout le krach du 19 octobre 1987 n’étaient pas dus à des bugs informatiques, mais à de mauvais modèles mathématiques qui, par simplicité, minimisaient l’occurrence d’événements rares, comme, justement, les krachs. " Le scandale du Libor - un taux de prêt interbancaire que plusieurs banques ont avoué, en 2011, avoir manipulé - n’aurait sans doute pas été possible si ce marché avait été électronique et transparent ", rappelle aussi Charles-Albert Lehalle.

De cette plongée dans la finance, ce qui inquiète le plus est peut-être d’avoir souvent entendu que " personne n’y comprend rien ". Un paradoxe dans ce monde où l’information vaut si cher.

David Larousserie


Les bons tuyaux des nouveaux traders

Puisque les marchés sont en fait des serveurs informatiques, ce sont des programmes, plus que des hommes, qui s’y connectent pour passer des ordres. Les gains par transaction sont faibles, mais les plus-values peuvent être élevées si le volume est important. Virtu, l’une des entreprises spécialisées en trading haute fréquence, se vante ainsi d’avoir été chaque jour profitable depuis 2009, tout en perdant 49 % de ses transactions quotidiennes. Plusieurs stratégies sont à l’œuvre.

L’arbitrage
Il consiste à acheter un titre moins cher (ou à vendre plus cher) sur un marché que sur un autre, à condition de disposer rapidement de l’information. Une variante plus complexe repose non sur la comparaison simple entre deux prix, mais dans le repérage de corrélations entre valeurs sur ces marchés.

La tenue de marché
C’est un -métier classique qui est devenu aussi celui de la plupart des traders haute fréquence : à tout moment, le trader propose d’acheter et de vendre des titres dans une fourchette de prix et pour une quantité donnée. Il gagne -lorsqu’il vend plus cher qu’il a acheté. A la fin de la journée, le but est d’avoir une position nulle sur chaque actif, c’est-à-dire de ne détenir aucune action et de n’en avoir emprunté aucune.

La prédiction
Les algorithmes peuvent chercher des imperfections du marché, des signaux particuliers ou des corrélations afin d’anticiper un cours et de placer correctement les ordres en conséquence pour en profiter.

La manipulation
Il s’agit de soumettre des ordres d’achat afin de faire monter le prix, de les annuler, et de vendre son stock à un prix gonflé. Mais sans que les adversaires, qui peuvent faire la même chose, le repèrent. Une pratique sanctionnable, qui existait avant le trading à haute vitesse.

Le bourrage d’ordres
Il est possible de saturer la plate-forme d’ordres, afin de ralentir les concurrents dont les algorithmes doivent ingurgiter une grande masse d’informations.

Les batailles d’algorithmes
Ces stratégies sont souvent simultanées et doivent tenir compte du comportement des autres algorithmes. En 1990, un concours d’algorithmes avait couronné Sniper, dont la stratégie consistait à attendre que les adversaires se plument entre eux pour remporter la mise à la fin. Si tout le monde adoptait cette tactique, le marché serait amorphe… Les inventeurs de ces programmes ont rivalisé dans les techniques, mais aussi dans les dénominations. Outre Sniper, on trouve -Guerrilla, Shark, Sumo, Blast…

D. L.


La course à l’information, moteur d’innovation

Fibre optique, ondes radio, laser… Pour gagner en rapidité, toutes les pistes sont explorées

Depuis début mai, l’entreprise Hibernia Networks dispose de 2 000 kilomètres de fibres optiques flambant neuves prêtes à être déposées au fond de l’océan Atlantique. En septembre, l’opérateur de télécommunications prévoit d’ouvrir la totalité de ses tuyaux de 4 600 kilomètres de long entre l’Europe et les Etats-Unis et de faire ainsi gagner un peu moins detrois millisecondes – un gain de 10 % environ par rapport à la vitesse actuelle – à ses clients de la finance désireux d’arbitrer entre les prix des différentes Bourses de ces deux continents. Coût : 300 millions de dollars (270 millions d’euros).

Pendant ce temps-là, au Royaume-Uni, d’autres s’agitent, comme le raconte l’étudiant en anthropologie Alexandre Laumonier sur son blog -Sniperinmahwah.wordpress.com. Des opérateurs réservent des emplacements pour des antennes radio dans le spectre des micro-ondes pour relier le point d’arrivée du futur câble (près de Bristol) à la banlieue de Londres, où se trouvent les serveurs de la plupart des marchés européens, dont ceux de la Bourse de Paris (en fait Euronext Paris). Ils délaissent ainsi le lieu d’arrivée des câbles actuels, non loin de Plymouth, à l’extrême ouest du pays. La connexion se fera par ondes hertziennes de quelques gigahertz de fréquence, 30 % plus rapide que la fibre optique car circulant dans l’air. C’est déjà ainsi que les Bourses physiquement " londoniennes " sont reliées à celles de Francfort en sautant la Manche. Et, surtout, c’est de cette façon que les plates-formes électroniques de Chicago sont connectées à celles situées à proximité de New York, là où cette course a commencé – le Nasdaq et le NYSE étant installés dans le New Jersey, respectivement à Carteret et à Mahwah.

" Nous avions songé à la communication radio par micro-ondesdès 2008, et nous étions les premiers à offrir ce service en 2012. Ou tout du moins les premiers à le dire, car d’autres ont pu le faire avant nous mais pour leur propre compte ", explique Stéphane Tyc, fondateur de McKay Brothers et Quincy Data. La première société déploie le réseau micro-ondes le plus rapide parmi ceux qui communiquent leurs données : quatre millisecondes environ pour les 1 200 kilomètres entre les serveurs proches de Chicago et ceux de Carteret ou Mahwah. La seconde envoie des informations, comme les carnets d’ordres, à ses clients sur les différents marchés.

" Il n’était pas si évident que les micro-ondes seraient plus rapides que la fibre, car il faut des répéteurs tous les 60 km environ. Il fallait donc trouver le bon matériel pour passer rapidement de l’antenne réceptrice à l’émettrice. Au début, les professionnels ne comprenaient même pas ce que nous voulions ! ", se souvient Stéphane Tyc.

Il a fini par trouver ce qu’il cherchait et il n’a pas été le seul : Jump Trading, Custom Connect, New Line Networks ou encore Optiver – qui est également un acteur majeur du trading haute fréquence – sont désormais ses compétiteurs. " La concurrence est acharnée ! ", constate-t-il.

Si forte qu’Alexandre Laumonier a repéré quelques pratiques douteuses entre l’Angleterre, la France, la Belgique et l’Allemagne, avec des antennes plus grosses qu’autorisé, des relais posés avant l’autorisation, voire sans autorisation du tout ! En France, l’Agence nationale des fréquences a d’ailleurs décidé de contrôler les nouveaux venus du côté de Dunkerque et de sa région.

D’énormes moyens financiers sont en jeu. Jump Trading a déboursé 5 millions d’euros en janvier 2013 pour acquérir en Belgique un vieux pylône de 243 mètres de haut appartenant à l’armée américaine. Ce n’est que l’ultime avatar de la course pour disposer de l’information avant les autres. Alexandre Laumonier le rappelle dans son livre 6/5 (Zones sensibles, 2014) en donnant moult exemples. En 1815, le banquier Nathan Rothschild apprend avant tout le monde, grâce à ses pigeons voyageurs, la défaite de Napoléon. Il fait courir le bruit d’une victoire du Français pour faire chuter les titres de la dette britannique, qu’il rachète à vil prix avant de les revendre cher une fois la victoire connue de tous. Il avait bénéficié du brouillard qui handicapait les communications optiques par sémaphore…

En 1867, le coursier William Heath court entre les bureaux d’investisseurs new-yorkais pour leur apporter les différentes cotations de la Bourse et découvre des gens hilares qui avaient déjà l’information grâce au télégraphe. En 2009, Brad Katsuyama, trader pour une banque canadienne, réalise qu’il se fait systématiquement doubler sur les marchés par des concurrents disposant de connexions plus rapides que lui. Comme le raconte le journaliste Michael Lewis dans Flash Boys (W. W. Norton & Company, 2014, non traduit), le malheureux financier résoudra le problème en s’arrangeant pour que ses ordres arrivent tous en même temps sur les marchés. Depuis, il a créé sa propre Bourse, IEX, qui impose un temps d’attente d’au moins 350 microsecondes avant de pouvoir passer un ordre.

" Nous sommes toujours dans l’innovation, estime Stéphane Tyc. Il y a encore des microsecondes à gratter dans les communications radio ! " Comme les opérateurs étaient pressés par le temps, les routes choisies initialement n’ont pas toujours été les plus rectilignes. Les modems à l’intérieur des radios peuvent aussi gagner en efficacité. Tout comme les manières de compresser l’information.

D’autres techniques commencent à se développer. En ville, les ondes millimétriques, de plus haute fréquence, sont préférées aux micro-ondes, car elles procurent plus de débit. La société américaine Anova Technologies privilégie, elle, le laser, pas plus rapide mais permettant de plus hauts débits, sauf en cas de brouillard…

Enfin, pour rivaliser avec la fibre optique sous l’océan, certains songent à des ballons en suspension servant de relais aux ondes hertziennes. Des techniques utilisées par les chercheurs ou par les militaires permettraient aussi d’envoyer des ondes d’un point à l’autre en profitant de couches atmosphériques réfléchissantes.

D. L.


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Quelques lectures utiles (académie de Paris)