شماره ركورد
33761
پديد آورنده
محمدرضا دهقاني
عنوان
ارائه رويكرد دو مرحله اي بهينه سازي سبد سهام با استفاده از الگوريتم هاي يادگيري ماشين
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي صنايع
سال تحصيل
1401-1404
تاريخ دفاع
1404/06/26
استاد راهنما
دكتر روزبه قوسي
استاد مشاور
دكتر عمران محمدي
دانشكده
صنايع
چكيده
بهينهسازي پرتفوي مبتني بر پيشبيني بازده دارايي با استفاده از مدلهاي يادگيري ماشين، يكي از رويكردهاي نوآورانه در حوزه مديريت سرمايهگذاري مدرن تلقي ميشود. پژوهش حاضر باهدف ارتقاي دقت فرايند تخصيص سرمايه، در دو مرحله اساسي طراحيشده است. در مرحله نخست، دادههاي بازار سهام شامل قيمتهاي تاريخي، متغيرهاي تكنيكال و عوامل كليدي تأثيرگذار جمعآوري و با پيشپردازش مناسب براي مدلسازي آمادهسازي شدند. بهمنظور پيشبيني بازده آتي داراييها، از الگوريتمهاي متنوع يادگيري ماشين نظير الاستيك نت، جنگل تصادفي و اكس جي بوست استفادهشده و عملكرد هر مدل بر اساس شاخصهاي دقت مانند ميانگين مطلق خطا و ضريب تعيين ارزيابي گرديد.در مرحله دوم، خروجي مدلهاي پيشبيني بهعنوان داده ورودي مدل پيشرفته بهينهسازي پرتفو با معيار نيم واريانس قرار گرفت. مدل نيم واريانس با تمركز بر ريسك نزولي و لحاظ كردن عدم تقارن توزيع بازده، نسبت به مدل سنتي ميانگين-واريانس كارايي بالاتري در محيطهاي پرتلاطم بازار سرمايه از خود نشان داد. مسئله بهينهسازي بهصورت چندهدفه باهدف همزمان بيشينهسازي بازده پيشبينيشده و كمينهسازي ريسك نزولي صورتبندي و وزن بهينه داراييها در سبد تعيين شد. براي ارزيابي مطلوبيت سبدهاي بهينهشده، شاخصهايي چون بازده تجمعي سالانه، نسبت شارپ و حداكثر افت سرمايه مورد تحليل قرار گرفت. يافتههاي پژوهش نشان داد كه استفاده از رويكرد يادگيري ماشين جهت پيشبيني بازده سهام و بهكارگيري آنها در مدل بهينهسازي مبتني بر نيم واريانس، منجر به تفاوتهاي قابلتوجهي در عملكرد سبد سرمايهگذاري وابسته به نوع مدل مورداستفاده ميشود. نتايج مقايسه سه مدل منتخب نشان داد كه سبد بهينه تشكيلشده بر مبناي خروجيهاي مدل الاستيك نت، پيش بيني هاي دقيق تر و همچنين با ريسك كمتري به بازده قابل توجهي رسيده و برتري نسبي نسبت به ساير مدل ها داشته است. اين مقايسه عملي ميتواند به سرمايهگذاران در انتخاب رويكرد مناسب داده محور جهت بهينهسازي پرتفوي كمك كند و گام مؤثري در ارزيابي كارايي مدلهاي مختلف يادگيري ماشين براي تصميمسازي در بازارهاي مالي باشد.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/07/15
عنوان به انگليسي
portfolio optimization through a two-step method by using machine learning algorithms
تاريخ بهره برداري
9/17/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
محمدرضا دهقاني
چكيده به لاتين
Portfolio optimization based on asset return forecasting using machine learning models is regarded as an innovative approach in modern investment management. This study was designed in two main stages with the aim of enhancing the accuracy of the capital allocation process. In the first stage, stock market data, including historical prices, technical indicators, and essential influencing factors, were collected and preprocessed appropriately for modeling purposes. To predict future asset returns, a variety of machine learning algorithms—including Elastic Net, Random Forest, and XGBoost—were employed, and the performance of each model was evaluated using accuracy metrics such as Mean Absolute Error (MAE) and R-squared (R²). In the second stage, the forecasted returns generated by these models served as input data for an advanced portfolio optimization model using the semi-variance criterion. The semi-variance model, with an emphasis on downside risk and consideration of the asymmetry in return distributions, demonstrated greater effectiveness compared to the traditional mean-variance approach, particularly in turbulent market environments. The optimization problem was formulated as a multi-objective model aiming to maximize the predicted portfolio return while minimizing downside risk, leading to the determination of the optimal asset weights. The desirability of the optimized portfolios was assessed based on metrics such as annual cumulative return, Sharpe ratio, and maximum drawdown. The findings revealed that the use of machine learning models for return forecasting, combined with semi-variance-based optimization, resulted in significant differences in portfolio performance depending on the model chosen. The comparative analysis of the three selected models indicated that the optimized portfolio based on the outputs from the Elasticnet model outperformed the others in terms of cumulative return, Sharpe ratio, and downside risk control. This practical comparison can assist investors in selecting appropriate data-driven approaches for portfolio optimization and provides valuable insights for evaluating the effectiveness of various machine learning techniques in financial decision-making.
كليدواژه هاي فارسي
بهينه سازي سيد سهام , يادگيري ماشين , نيم واريانس , بهينه سازي چند هدفه , مدل سازي ريسك , سري زماني
كليدواژه هاي لاتين
Portfolio Optimization , Machine Learning , Semi-variance , Risk Modeling , Multi-objective Optimization , Time Series
Author
mohammadreza dehghani
SuperVisor
rouzbeh ghousi