Avancées dans la prédiction des prix des actions sur plusieurs étapes
Un nouveau modèle améliore la précision des prévisions de prix des actions à long terme.
― 7 min lire
Table des matières
- Importance de la Prédiction des Prix des Actions à Étapes Multiples
- Défis de la Prédiction à Étapes Multiples
- Solution Proposée : Modèle Diffusion-VAE
- Comment Fonctionne le Modèle D-Va
- Validation du Modèle D-Va
- Avantages du Modèle D-Va dans des Contextes Pratiques
- Comparaison avec les Méthodes Existantes
- Conclusion
- Source originale
- Liens de référence
Prédire les prix des actions, c'est super important dans le monde de la finance. Les investisseurs et les institutions doivent savoir comment les prix vont évoluer dans le temps pour prendre de bonnes décisions d'achat et de vente. Des prévisions précises peuvent aider à gérer les risques et à maximiser les profits. Cet article parle d'une nouvelle approche pour prédire les prix des actions sur plusieurs jours, ce qu'on appelle la prédiction à étapes multiples.
Importance de la Prédiction des Prix des Actions à Étapes Multiples
Les prévisions de prix à long terme sont essentielles pour plusieurs raisons. Les institutions financières s'appuient sur elles pour fixer les prix de produits financiers complexes. Les banques doivent gérer les risques liés à leurs investissements. De plus, les régulations exigent souvent que les investisseurs gardent leurs actifs plusieurs jours avant de vendre pour éviter de perturber le marché.
Cependant, prédire les prix des actions sur plusieurs jours, c'est pas simple. Les données du marché boursier sont hyper imprévisibles, ce qui rend difficile pour les modèles standards de fournir des prévisions fiables. Beaucoup de méthodes actuelles se concentrent seulement sur la prédiction des prix pour un jour, ce qui est moins utile pour la planification à long terme.
Défis de la Prédiction à Étapes Multiples
Deux défis majeurs se distinguent dans la prédiction des prix des actions à étapes multiples :
Hautement Imprévisible : Les prix des actions changent fréquemment et de manière aléatoire. Cette imprévisibilité fait que les modèles traditionnels ont du mal à faire des prédictions fiables sur plusieurs jours.
Bruit des Prix Cibles : Quand on essaie de prédire les prix sur plusieurs jours, les données peuvent être bruyantes, ce qui complique encore plus les prévisions précises. Si les données utilisées pour entraîner les modèles de prédiction contiennent trop de bruit, il devient difficile pour le modèle de bien se comporter quand il faut faire des prédictions.
VAE
Solution Proposée : Modèle Diffusion-Pour relever ces défis, un nouveau modèle appelé Diffusion-VAE (D-Va) combine deux techniques avancées :
Autoencodeurs variationnels hiérarchiques (VAE) : Ça aide à comprendre et analyser les schémas complexes dans les données de prix des actions. Ça permet au modèle d'apprendre des facteurs cachés qui influencent les prix.
Techniques Probabilistiques de Diffusion : Cette méthode ajoute progressivement du bruit aléatoire aux données, aidant le modèle à apprendre comment les prix des actions peuvent varier. En incluant du bruit lors de l'entraînement, le modèle devient meilleur pour gérer l'imprévisibilité.
Comment Fonctionne le Modèle D-Va
Le modèle D-Va fonctionne comme suit :
Série d'Entrée : Le modèle commence avec une série de données de prix d'actions sur un certain nombre de jours.
Ajout de Bruit : À travers une série d'étapes, du bruit aléatoire est ajouté aux données d'entrée. Ça aide le modèle à comprendre comment les prix des actions peuvent se comporter de manière imprévisible.
Entraînement avec VAE Hiérarchique : En utilisant les données bruyantes, la composante VAE hiérarchique apprend à générer des prévisions sur les prix futurs.
Augmentation de la Série Cible : Pour améliorer encore le modèle, la série de prix cible (les prix qu'on veut prédire) est aussi modifiée avec du bruit. Ça veut dire que les données d'entrée et les données cibles contiennent des variations.
Processus de Dénoyage : Enfin, un processus est utilisé pour "nettoyer" les prédictions, réduisant le bruit restant dans la sortie finale. Cette étape vise à rendre les prédictions plus précises.
Validation du Modèle D-Va
Pour voir comment le modèle D-Va se comporte, des tests approfondis ont été effectués avec de vraies données de prix d'actions. Ces tests ont impliqué :
- Comparer le modèle D-Va avec des méthodes existantes, y compris des méthodes statistiques traditionnelles et d'autres techniques d'apprentissage profond.
- Utiliser plusieurs ensembles de données couvrant différentes périodes et ensembles d'actions pour garantir que les résultats étaient fiables.
Les résultats ont montré que D-Va surpassait les autres modèles en terme de précision et de cohérence des prévisions.
Avantages du Modèle D-Va dans des Contextes Pratiques
Une des principales utilisations du modèle D-Va est dans la création de portefeuilles d'actions. Un portefeuille d'actions est une collection d'investissements choisis pour atteindre un certain objectif financier, comme maximiser les retours ou minimiser le risque. Les prévisions à étapes multiples fournies par D-Va permettent aux investisseurs de voir comment leurs investissements pourraient évoluer dans le temps, ce qui est utile pour prendre des décisions éclairées.
Optimisation de portefeuille
En utilisant le modèle D-Va, les investisseurs peuvent appliquer la méthode d'optimisation de moyenne-variance de Markowitz pour former des portefeuilles. Cette méthode consiste à équilibrer les retours attendus avec le risque. En prédisant les mouvements de prix sur plusieurs jours, D-Va aide les investisseurs à faire de meilleurs choix sur les actions à inclure dans leurs portefeuilles.
Mesure de Performance
Pour mesurer l'efficacité des portefeuilles formés avec les prévisions de D-Va, un indicateur connu sous le nom de Ratio de Sharpe est utilisé. Ce ratio donne une idée de combien de retours un investissement fournit par rapport à son risque. Les résultats ont montré que les portefeuilles créés avec les prévisions de D-Va ont bien performé, souvent en dépassant ceux formés avec d'autres modèles.
Comparaison avec les Méthodes Existantes
Le modèle D-Va a été comparé à plusieurs méthodes de prévision populaires pour évaluer ses performances. Voici quelques résultats clés :
Modèles Statistiques : Des méthodes traditionnelles comme l'Autoregressive Integrated Moving Average (ARIMA) ont montré des résultats décents mais ont eu du mal avec les données bruyantes, surtout sur des périodes plus longues. D-Va a constamment délivré de meilleures performances.
Modèles d'Apprentissage Profond : D'autres techniques avancées, comme les modèles basés sur l'attention, pouvaient bien performer mais n'arrivaient souvent pas à gérer l'imprévisibilité accrue efficacement. D-Va, en revanche, a été spécifiquement conçu pour traiter de tels problèmes, menant à des prévisions améliorées.
Conclusion
Le modèle D-Va présente une solution innovante aux défis de la prédiction des prix des actions à étapes multiples. En combinant le VAE hiérarchique avec des techniques de diffusion, le modèle peut gérer l'imprévisibilité inhérente des prix des actions et fournir des prévisions précieuses pour les décisions d'investissement.
La validation réussie de D-Va face aux méthodes existantes souligne son potentiel pour des applications financières pratiques. Alors que les investisseurs cherchent de meilleures façons de naviguer dans les complexités des marchés boursiers, des modèles comme D-Va joueront un rôle clé dans l'élaboration de stratégies d'investissement et l'optimisation de la performance des portefeuilles.
L'exploration continue des méthodes d'augmentation de données, ainsi que l'incorporation de sources d'information externes comme les nouvelles ou les événements financiers, pourraient encore améliorer les capacités de D-Va. Les recherches futures pourraient également explorer comment ce modèle interagit avec d'autres techniques en finance, garantissant que les investisseurs aient accès aux meilleurs outils pour prendre des décisions éclairées.
En résumé, D-Va représente un pas en avant dans la technologie de prédiction des actions, fournissant une base solide pour une meilleure prise de décision financière dans le paysage toujours changeant du marché boursier.
Titre: Diffusion Variational Autoencoder for Tackling Stochasticity in Multi-Step Regression Stock Price Prediction
Résumé: Multi-step stock price prediction over a long-term horizon is crucial for forecasting its volatility, allowing financial institutions to price and hedge derivatives, and banks to quantify the risk in their trading books. Additionally, most financial regulators also require a liquidity horizon of several days for institutional investors to exit their risky assets, in order to not materially affect market prices. However, the task of multi-step stock price prediction is challenging, given the highly stochastic nature of stock data. Current solutions to tackle this problem are mostly designed for single-step, classification-based predictions, and are limited to low representation expressiveness. The problem also gets progressively harder with the introduction of the target price sequence, which also contains stochastic noise and reduces generalizability at test-time. To tackle these issues, we combine a deep hierarchical variational-autoencoder (VAE) and diffusion probabilistic techniques to do seq2seq stock prediction through a stochastic generative process. The hierarchical VAE allows us to learn the complex and low-level latent variables for stock prediction, while the diffusion probabilistic model trains the predictor to handle stock price stochasticity by progressively adding random noise to the stock data. Our Diffusion-VAE (D-Va) model is shown to outperform state-of-the-art solutions in terms of its prediction accuracy and variance. More importantly, the multi-step outputs can also allow us to form a stock portfolio over the prediction length. We demonstrate the effectiveness of our model outputs in the portfolio investment task through the Sharpe ratio metric and highlight the importance of dealing with different types of prediction uncertainties.
Auteurs: Kelvin J. L. Koa, Yunshan Ma, Ritchie Ng, Tat-Seng Chua
Dernière mise à jour: 2023-10-29 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2309.00073
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2309.00073
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.
Merci à arxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.
Liens de référence
- https://www.acm.org/publications/taps/whitelist-of-latex-packages
- https://dl.acm.org/ccs.cfm
- https://www.acm.org/publications/proceedings-template
- https://capitalizemytitle.com/
- https://www.acm.org/publications/class-2012
- https://dl.acm.org/ccs/ccs.cfm
- https://ctan.org/pkg/booktabs
- https://goo.gl/VLCRBB
- https://www.acm.org/publications/taps/describing-figures/
- https://finance.yahoo.com/
- https://www.sifma.org/resources/research/research-quarterly-equities/
- https://www.mas.gov.sg/publications/consultations/2021/consultation-paper-on-draft-standards-for-market-risk-capital-and-capital-reporting-requirements
- https://www.eba.europa.eu/regulation-and-policy/market-risk/draft-technical-standards-on-the-ima-under-the-frtb
- https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- https://github.com/koa-fin/dva