شماره ركورد
30378
پديد آورنده
مصطفي شباني
عنوان
بهينهسازي سبد سهام با خطاي پيشبيني با استفاده از يادگيري ماشين و يادگيري عميق
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي صنايع-مهندسي مالي
سال تحصيل
1400
تاريخ دفاع
1402/10/19
استاد راهنما
دكتر روزبه قوسي
استاد مشاور
دكتر عمران محمدي
دانشكده
مهندسي صنايع
چكيده
بهينهسازي سبد سرمايهگذاري در بازارهاي مالي مسئله مهمي است كه سرمايهگذاران با آن مواجهه هستند. انتخاب مجموعهاي از داراييها كه با ريسك كنترل شده، بيشترين بازدهي را براي سرمايهگذاران به ارمغان آورند، اهميت بالايي براي سبدگردانها، معاملهگران و انواع سرمايه گذران در بازارهاي مالي دارد. مطالعات زيادي در زمينه معيارهاي انتخاب سهام و تئوريهاي انتخاب سبد سرمايهگذاري صورت گرفته و بعضاً نتايج قابلقبولي نيز حاصل شده است. بااينحال وجود روشهاي گوناگون انتخاب سبد سرمايهگذاري اعم از روشهاي مدرن پرتفوي، روشهاي بنيادي و تكنيكال، تئوريهاي مالي رفتاري، رفتارشناسي متفاوت سرمايهگذاران و بسياري از موارد ديگر باعث شده تا نياز به استفاده از روشها و مدلهاي جديدتر در اين حوزه احساس گردد. هدف اين پژوهش ارائه مدلي بهمنظور پيشبيني قيمت سهام با استفاده از الگوريتمهاي يادگيري ماشين و يادگيري عميق و بهينهسازي سبد سرمايهگذاري با خطاي پيشبيني است كه بتواند به بهترين شيوه مدلهاي رفتاري و ويژگيهاي سرمايهگذاران هماهنگ شده و منجر به تخصيص سبد سرمايهگذاري بهينه گردد. در اين راستا ابتدا مروري جامع در ادبيات موضوعه باهدف پركاربردترين الگوريتمهاي يادگيري ماشين و يادگيري عميق صورت ميگيرد. با بررسي پراستنادترين مقالات اين حوزه الگوريتمهاي يادگيري ماشين رگرسيون خطي، درخت تصميم، تقويت گراديان، جنگل تصادفي، رگرسيون با ماشين بردار پشتيبان و الگوريتمهاي يادگيري عميق شبكه عصبي حافظه كوتاهمدت طولاني و شبكه عصبي كانولوشني بهعنوان الگوريتمهاي منتخب اين پژوهش برگزيده شدند. عملكرد الگوريتمهاي منتخب با استفاده از دادههاي صنعت شيميايي بورس اوراق بهادار تهران در بازه زماني 1398 الي 1402 بهصورت ماهانه مورد ارزيابي قرار ميگيرد. در گام اول، پيشبيني قيمت سهام با استفاده از الگوريتمهاي يادگيري ماشين و يادگيري عميق انجام ميشود پس از مقايسه نتايج بهدستآمده با معيارهاي خطا به اين نتيجه دست مييابيم كه الگوريتم شبكه عصبي كانولوشني و رگرسيون با ماشين بردار پشتيبان به ترتيب بهعنوان الگوريتم با بهترين عملكرد و بدترين عملكرد انتخاب گرديده است. در گام دوم بر اساس داراييهاي صنعت شيميايي بورس اوراق بهادار تهران از مدل ميانگين واريانس با خطاي پيشبيني براي بهينهسازي سبد سرمايهگذاري با استفاده از دادههاي پيشبيني استفاده ميشود. بهمنظور اعتبارسنجي مدل پيشنهادي مدل ميانگين واريانس بدون درنظرگرفتن خطاي پيشبيني براي بهينهسازي سبد سرمايهگذاري ارائه شده است. نتايج حاصلشده نشان ميدهد كه استفاده از الگوريتمهاي پيشبيني با خطاي كمتر، منجر به بهبود بازدهي و كاهش ريسك در تشكيل سبد سرمايهگذاري بهينه مي گردد.
تاريخ ورود اطلاعات
1402/10/30
عنوان به انگليسي
Portfolio Optimization with Prediction Error Using Deep Learning and Machine Learning
تاريخ بهره برداري
1/1/1900 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
مصطفي شباني
چكيده به لاتين
Optimizing investment portfolios in financial markets is an important consideration for various market participants. selecting a collection of assets that maximizes returns while managing risk is crucial for portfolio managers, traders, and all types of investors operating in financial markets. Extensive research has been conducted on factors impacting stock selection and theories underlying investment portfolio construction, sometimes yielding meaningful insights. However, the plethora of approaches for constructing investment portfolios, including modern portfolio theory, fundamental and technical analysis, behavioral finance paradigms, heterogeneous investor behaviors, and other realities necessitate employing novel methodologies and models. The aim of this study is to develop a framework for forecasting stock prices utilizing machine learning and deep learning algorithms and optimizing investment portfolios accounting for predictive errors, thereby better aligning with behavioral models and investor characteristics to facilitate optimal allocation. A comprehensive literature review of the most widely applied machine learning and deep learning techniques was conducted initially. By examining the most cited works in this domain, algorithms such as linear regression, decision trees, gradient boosting, random forests, support vector regression, long short-term memory neural networks, and convolutional neural networks were selected for evaluation. The performance of the chosen algorithms was assessed monthly using chemical industry data from the Tehran Stock Exchange from 2018 to 2023. First, stock price forecasting was performed using machine learning and deep learning. Comparing outcomes based on error metrics revealed convolutional neural networks and support vector regression exhibited superior performance, while the worst was also identified. Subsequently, the mean-variance model incorporating predictive errors was employed to optimize investment portfolios based on Tehran Stock Exchange chemical industry assets using forecasts. To validate the proposed framework, the standard mean-variance model excluding forecast errors was also applied for comparison. Results indicated accounting for algorithms exhibiting less predictive errors yielded better returns and risk-adjusted outcomes for investors.
كليدواژه هاي فارسي
بهينهسازي سبد سرمايهگذاري , يادگيري ماشين , يادگيري عميق , پيشبيني قيمت سهام
كليدواژه هاي لاتين
Investment Portfolio Optimization , Machine Learning , Deep Learning , Stock Price Prediction
Author
Mostafa Shabani
SuperVisor
Rouzbeh Ghousi