Avanzamenti nella previsione della volatilità del mercato azionario
Un nuovo modello migliora le previsioni sulla volatilità delle azioni usando l'analisi delle reti.
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Indice
- Background sulla Previsione della Volatilità
- Importanza dell'Integrazione delle Reti
- Costruire la Rete
- Il Nostro Approccio Proposto
- Valutare le Performance delle Previsioni
- Risultati dell'Esperimento di Previsione
- Comprendere le Migliori Reti
- Usare le Previsioni Ensemble per Migliorare l'Accuratezza
- Conclusione
- Fonte originale
Prevedere i su e giù del mercato azionario è super importante per prendere decisioni d'investimento e gestire i rischi. Un modo per fare queste previsioni è usare modelli statistici speciali che si concentrano sulla Volatilità. La volatilità si riferisce a quanto il prezzo di un'azione oscilla nel tempo. Recentemente, i ricercatori hanno proposto un nuovo metodo che combina l'analisi di Rete con un tipo specifico di modello statistico chiamato log-ARCH. Questo approccio tiene conto di come diverse azioni possono influenzare la volatilità l'una dell'altra.
Background sulla Previsione della Volatilità
Tradizionalmente, prevedere la volatilità del mercato azionario coinvolge modelli come il GARCH, che sta per Generalized Autoregressive Conditional Heteroskedasticity. Questi modelli aiutano a prevedere quanto sarà volatile un'azione guardando al suo comportamento passato. Recentemente, gli esperti hanno suggerito che i modelli log-ARCH potrebbero essere migliori per prevedere la volatilità, specialmente quando si tratta di fluttuazioni estreme o outlier. Il modello log-ARCH assicura che la volatilità prevista rimanga positiva senza dover imporre regole aggiuntive.
Importanza dell'Integrazione delle Reti
I mercati finanziari possono essere visti come reti dove ogni azione rappresenta un nodo e le connessioni tra le azioni riflettono le loro somiglianze o relazioni. In questo contesto, l'influenza della volatilità di un'azione su un'altra può essere immediata. Modellando queste relazioni, possiamo migliorare le nostre previsioni. L'idea è che se due azioni hanno una forte relazione, la volatilità di una può influenzare l'altra.
Costruire la Rete
Per creare una rete di azioni, dobbiamo definire cosa significa "somiglianza". Questo può essere basato su vari fattori come la posizione geografica, l'industria, o anche indicatori finanziari. Si possono usare diversi metodi per misurare queste somiglianze, come calcolare distanze basate sui movimenti dei prezzi o correlazioni nelle performance.
Tipi di Definizioni di Rete
Distanza Geografica: Questo metodo guarda dove sono basate le aziende. Tuttavia, la posizione geografica è meno importante in finanza perché molte aziende operano a livello globale.
Misure Basate su Correlazione: Questo metodo identifica quanto sono correlate le performance di diverse azioni. Se due azioni si muovono spesso insieme, potrebbero avere una forte correlazione.
Misure Basate su Volatilità: Questo implica analizzare le dinamiche di volatilità delle azioni, concentrandosi specificamente su quanto sia simile la loro volatilità.
Una volta definita la nostra rete, possiamo analizzare come le informazioni circolano attraverso di essa. Per esempio, se due azioni sono strettamente collegate, un cambiamento in una potrebbe influenzare rapidamente l'altra.
Il Nostro Approccio Proposto
Il modello proposto prende la struttura del log-ARCH e la migliora aggiungendo caratteristiche di rete. A differenza dei modelli tradizionali che considerano solo la volatilità passata di un'unica azione, questo approccio guarda anche alla performance passata di azioni simili. Il modello consente interazioni istantanee tra le azioni, il che significa che se un'azione diventa più volatile, questo cambiamento può essere riflesso immediatamente in altre azioni collegate.
Valutare le Performance delle Previsioni
Per valutare quanto sia preciso il nuovo modello nella previsione della volatilità, l'abbiamo confrontato con modelli log-ARCH univariati tradizionali che non considerano informazioni di rete. Abbiamo usato dati storici delle azioni su un periodo specifico e impiegato un metodo a finestra mobile per valutare quanto bene il nostro modello prevede la volatilità fuori campione.
Il Set di Dati
Per l'analisi, ci siamo concentrati su azioni quotate in un importante indice di mercato. Il periodo di tempo includeva i ritorni giornalieri delle azioni, permettendoci di studiare la volatilità nel tempo.
Risultati dell'Esperimento di Previsione
I risultati hanno mostrato che il modello log-ARCH basato su rete ha fornito previsioni fuori campione superiori rispetto ai modelli tradizionali. Usando varie definizioni di rete, abbiamo trovato che molti dei modelli basati su rete prevedevano la volatilità in modo più accurato.
Risultati Chiave
Maggiore Accuratezza: Ogni modello basato su rete testato ha prodotto previsioni più accurate rispetto al modello log-ARCH tradizionale.
Influenza della Struttura della Rete: La struttura della rete è risultata significativa. I modelli che usavano l'approccio dei vicini più prossimi hanno superato quelli che usavano una rete completamente connessa basata sulla distanza.
Diversità dei Modelli: Sono state esplorate diverse configurazioni di rete e, sebbene tutte migliorassero l'accuratezza delle previsioni, alcune combinazioni specifiche si sono distinte come particolarmente efficaci.
Comprendere le Migliori Reti
Per analizzare ulteriormente l'efficacia delle diverse configurazioni di rete, abbiamo applicato vari test statistici. È stata utilizzata una procedura di Set di Fiducia del Modello, che aiuta a identificare un sottoinsieme di modelli che si comportano in maniera simile. Questo ha confermato la forza dei modelli basati sui vicini più prossimi in termini di accuratezza predittiva.
Implicazioni
I risultati suggeriscono che gli analisti finanziari dovrebbero considerare di utilizzare approcci basati su rete quando prevedono la volatilità. I metodi tradizionali possono trascurare informazioni preziose trasmesse attraverso le relazioni tra le azioni.
Usare le Previsioni Ensemble per Migliorare l'Accuratezza
La Previsione Ensemble implica combinare le previsioni di diversi modelli per ottenere una previsione più accurata. Questo metodo può essere particolarmente utile quando si tratta di incertezze su quale modello funzioni meglio.
Combinazione delle Previsioni
Per la nostra analisi, abbiamo sperimentato con tre metodi di ensemble comuni: media semplice, combinazione a varianza minima e Constrained OLS (COLS). Mescolando le previsioni di diversi modelli, possiamo beneficiare dei loro punti di forza individuali e migliorare l'accuratezza complessiva delle previsioni.
Conclusione
L'integrazione dell'analisi di rete con i modelli log-ARCH segna un importante sviluppo nel campo della previsione della volatilità. Considerando le connessioni tra le azioni e come si influenzano a vicenda, possiamo ottenere previsioni più accurate. Le ricerche future dovrebbero continuare a esplorare diverse definizioni delle relazioni tra le azioni e affinare questi modelli di rete per migliorare ulteriormente le capacità di previsione.
In generale, questo nuovo approccio mostra promettente per investitori e analisti che cercano di capire e prevedere meglio il comportamento del mercato azionario. Utilizzare un framework basato su rete consente di avere una comprensione più ricca delle dinamiche di mercato e può portare a strategie di gestione dei rischi migliorate.
Titolo: Network log-ARCH models for forecasting stock market volatility
Estratto: This paper presents a novel dynamic network autoregressive conditional heteroscedasticity (ARCH) model based on spatiotemporal ARCH models to forecast volatility in the US stock market. To improve the forecasting accuracy, the model integrates temporally lagged volatility information and information from adjacent nodes, which may instantaneously spill across the entire network. The model is also suitable for high-dimensional cases where multivariate ARCH models are typically no longer applicable. We adopt the theoretical foundations from spatiotemporal statistics and transfer the dynamic ARCH model for processes to networks. This new approach is compared with independent univariate log-ARCH models. We could quantify the improvements due to the instantaneous network ARCH effects, which are studied for the first time in this paper. The edges are determined based on various distance and correlation measures between the time series. The performances of the alternative networks' definitions are compared in terms of out-of-sample accuracy. Furthermore, we consider ensemble forecasts based on different network definitions.
Autori: Raffaele Mattera, Philipp Otto
Ultimo aggiornamento: 2023-03-20 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://arxiv.org/abs/2303.11064
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2303.11064
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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