spoofingmarket-manipulationlimit-order-bookcontrastive-learningtransformeranomaly-detectionmarket-microstructure

Lin & Yang (2025) — Detecting Multilevel Manipulation from Limit Order Book via Cascaded Contrastive Representation Learning

一句话:「挂假单」通常不是只挂一档,而是在多档同时挂、几毫秒内挂完再撤。先用 Transformer 把多档订单簿压成一个向量,再用有监督对比学习把「正常」和「异常」在向量空间里拉开距离,最后用传统异常检测器分类。

完整引用: Lin, Y., & Yang, P. (2025). Detecting Multilevel Manipulation from Limit Order Book via Cascaded Contrastive Representation Learning. arXiv:2508.17086v2 [q-fin.CP].

机构: 南方科技大学(计算机科学与工程系、统计与数据科学系、广东省类脑智能计算重点实验室)。

数据: LOBSTER,NASDAQ 的 CSCO / TSLA / INTC,2015-01-02 一天。5 档订单簿 + 15 个人工特征,序列长度 T=25。

关键限制:所选数据中不含任何被报告的市场操纵事件,因此注入合成的多档操纵。

方法

  1. Multilevel LOB Encoder:Transformer,单独预训练重建原始 LOB,预训练后冻结
  2. Contrastive Fusion Encoder:拼接隐向量与人工特征
  3. 混合损失 L=(1-\alpha)L_{MSE}+\alpha L_{SCL}(\alpha=0.8 最优)
  4. 过采样(\beta>0;\beta=0 时对比损失完全无法训练)
  5. 下游 OC-SVM / Isolation Forest

四条结论

结论 数字
最好结果 JFDS + OC-SVM:AUC-PR 0.675、AUROC 0.975、F4 0.881(原始模式 0.252 / 0.854 / 0.653)
多档操纵更难 单档注入 AUC-PR 普遍高于 5 档注入(JFDS 0.308 → 0.260)
LOB 必须先被表示好 仅用 MSE 损失加 LOB 反而变差(JFDS 0.260 → 0.252)
深档更难 只统计第 2–5 档时 AUC-PR 明显下降(JFDS 0.675 → 0.451)

反例:FEDformer 与 TimesNet 在部分指标上反而下降(OC-SVM + TimesNet 的 AUROC 0.829 → 0.646)——通用时间序列模型与 LOB 数据不兼容。CNN2 在级联架构下也性能退化。

局限

只有合成注入的操纵,没有真实操纵事件;未探讨 Multilevel LOB Encoder 的具体架构设计;训练集仍需 0.03% 的标注异常。

在本 wiki 的位置