现代量化交易的雏形可以追溯到上世纪中叶。1952年，经济学家哈里·马科维茨发表了具有划时代意义的投资组合理论，首次运用数学模型系统性地阐述了资产配置与风险控制的关系。这一理论为后续量化投资奠定了坚实的数理基础。
60年代，威廉·夏普等学者进一步发展出资本资产定价模型（CAPM），建立了风险与收益之间的量化关系框架。1973年，布莱克-斯科尔斯期权定价公式的问世，为金融衍生品的量化交易提供了关键工具。三年后，套利定价理论（APT）的提出进一步丰富了多因子定价模型的理论体系。
随着电子化交易市场的出现，量化交易开始从理论走向实践。1971年，全球首个电子交易市场纳斯达克成立，为量化策略的实施提供了技术平台。1978年，数学家詹姆斯·西蒙斯创立了后来闻名遐迩的文艺复兴科技公司，组建跨学科团队开发统计套利模型。
80年代见证了量化交易的快速发展。1986年，大卫·肖在摩根士丹利成功运用配对交易策略获得巨额收益，随后创立了自己的对冲基金。1988年，西蒙斯推出的大奖章基金创造了惊人的投资回报记录，成为量化投资领域的标杆。
进入90年代，计算机技术的突飞猛进推动了量化交易的蓬勃发展。1990年，肯·格里芬创立Citadel投资公司，构建了覆盖全球市场的多策略量化模型体系。这一时期，交易速度的提升使高频交易（HFT）逐渐兴起，到90年代末已占据美股交易量的重要份额。
量化策略也呈现出多样化发展趋势，统计套利、跨市场套利等策略被广泛应用。虽然长期资本管理公司（LTCM）在1998年因过度杠杆化遭遇重大挫折，但其采用的套利模型的有效性仍得到了市场验证。
这一阶段的发展为21世纪量化交易的全面繁荣奠定了技术和策略基础。
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