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COVID-19が金融市場の予測に与える影響

この研究は、COVID-19が市場に与えた影響中の予測モデルのパフォーマンスを分析してる。

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COVIDCOVID19の市場予測チャレンジルを調査する。パンデミックによる市場の変動中に予測モデ
目次

COVID-19パンデミックは、ヨーロッパの金融市場やビットコインのような暗号通貨市場に大きな影響を与えた。この研究は、パンデミックの異なるフェーズで市場の不確実性がどのように変化したかを見ている:始まる前、途中、そして後。日々の価格や指数のパフォーマンスを調べて、いくつかの予測モデルが市場の変動をどれだけうまく予測できるかを評価している。

研究の目的

この研究の主な目的は、伝統的な統計モデルと新しい機械学習モデルなど、異なる予測モデルを比較すること。これらのモデルがパンデミック中にヨーロッパの主要な金融市場やビットコインの変化を予測するのにどれだけ役立つかを見たい。モデルの働きがわかれば、投資家やアナリストへの良いインサイトを提供できる。

COVID-19の市場への影響

2020年初頭から、金融市場は大きなボラティリティを経験してきた。パンデミックは不確実性を生み出し、世界中の株価が大幅に下落した。研究によると、COVID-19の感染者数と株式市場のパフォーマンスに関連があることがわかっており、マーケットは死者数よりも感染者数の増加に対してより反応している。この状況は、パンデミックが金融の風景を永続的に変え、資産管理戦略がどのように変わらなければならないかという懸念を引き起こした。

正確な予測の重要性

投資におけるより良い意思決定を達成するためには、株式市場の予測に正確なモデルを開発することが不可欠。資産配分は、投資家が異なる投資にどれだけのお金を入れるかを調整することでリスクとリターンのバランスを取る方法。この作業は重要だが、多くの研究は主に米国市場に焦点を当てており、ヨーロッパ市場に関する研究にはギャップがある。

研究方法論

この研究では、ヨーロッパの株式市場とビットコインを、パンデミック前、パンデミックのピーク、2021年の現在の影響といった3つの重要な期間に分けて分析している。ARIMAモデル、機械学習アプローチ、ハイブリッドモデルなど、さまざまな予測モデルを使ってこれらの市場のボラティリティを評価する。

データ収集

この研究は、2018年から2021年のビットコインのデイリープライスデータと主要なヨーロッパの金融指数を基にしている。このデータは信頼できるオンライン金融ソースから集めた。分析は、ロンドン証券取引所やユーロネクストなど、いくつかの主要な株式市場をカバーしている。

市場のボラティリティ

市場のボラティリティは、価格がどれだけ変動するかを指す。パンデミック中、株価に極端な変化が見られ、急激な上昇と下落があった。これらの変動は、暗号通貨市場よりも伝統的な金融市場の方が顕著だった。

予測モデルの分析

伝統的な統計モデル

ARIMAモデルは、過去の値を基に未来のポイントを予測するためのよく知られた統計モデル。トレンドや季節性など、さまざまな要因を考慮して、時系列予測に使われる。

機械学習モデル

k-Nearest Neighbors(k-NN)アルゴリズムのような機械学習モデルは、データを分析してパターンを見つける。この方法は、既存のデータの特性を見て新しいデータポイントを予測するのに役立つ。伝統的なモデルが苦手な複雑なデータセットを理解するのに役立つ。

ハイブリッドモデル

ハイブリッドモデルは、伝統的なアプローチと機械学習アプローチの要素を組み合わせて、それぞれの強みを活かす。例えば、ETS-ANNモデルは指数平滑法と人工ニューラルネットワークを結合して、さまざまなパターンを考慮することでより良い予測を可能にする。

モデルのパフォーマンス評価

さまざまなモデルが市場の動きを予測する能力を評価するために、いくつかの指標を使う。一般的な指標には平均絶対誤差(MAE)、二乗平均平方根誤差(RMSE)、平均絶対パーセンテージ誤差(MAPE)が含まれる。これらの指標によって、どのモデルが最も正確な予測を提供するかを判断できる。

パフォーマンス結果

初期の結果では、ビットコイン価格の予測は挑戦的で、パンデミック中のどのモデルでも精度があまり高くなかった。しかし、ARIMAモデルは一般的にk-NN法よりもさまざまな時間枠で優れたパフォーマンスを示した。ハイブリッドETS-ANNモデルは伝統的なモデルに比べてしばしばより良い結果を示したが、2018年や2019年には特に課題があった。

市場全体の重要な発見

特定の市場ではいくつかのモデルが優れていたが、全体的に予測は困難で特にビットコインには苦労した。ARIMAとETS-ANNモデルは一貫したパフォーマンスを示したが、k-NNモデルは時折ボラティリティの高い期間でより良い結果を出すことがあった。この変動は、特定の市場条件や時間枠に応じて適切なモデルを選ぶことの重要性を強調している。

ビットコインとヨーロッパ市場

ビットコインの価格予測は、DAX指数やFTSEなどのヨーロッパ市場の予測ほど正確ではなかった。この不一致は、暗号通貨が通常の株式よりもボラティリティが高く、予測が難しいという特異な特性を強調している。

回復パターン

急激な下落の後、多くの金融指数は回復の兆しを見せた。しかし、ビットコインの回復はより予測不可能で、暗号通貨としての特性を反映している。一般的に、ヨーロッパの株式市場はパンデミック中にビットコインよりも早く安定したように見えた。

投資家への示唆

この研究の結果は、金融アナリストや投資家にとって有用なインサイトを提供する。異なる市場条件でどのモデルが最も効果的かを理解することで、投資戦略やリスク管理の方法を導くことができる。例えば、ハイブリッドETS-ANNモデルを使うことで、アナリストはより良い投資判断につながる貴重なインサイトを得られる。

限界と今後の研究

この研究は重要なインサイトを提供するが、限界もある。たとえば、分析期間全体を通じて同じモデルのパラメータを使用したため、市場条件の変化を考慮できていない可能性がある。今後の研究では、より広範な予測モデルや変数をテストすることで、この研究を拡張できる。

結論

要するに、COVID-19が金融市場に与えた影響は深刻で、ボラティリティと不確実性が増した。さまざまな予測モデルを探ることで、市場の動きを予測する方法をよりよく理解できる。ARIMAやETS-ANNのようなモデルは期待が持てるが、暗号通貨の価格を予測するのは依然として課題。正確な予測は、これらの不確実な時代をうまく乗り越えたい投資家にとって重要だ。

オリジナルソース

タイトル: Comparative Analysis of Machine Learning, Hybrid, and Deep Learning Forecasting Models Evidence from European Financial Markets and Bitcoins

概要: This study analyzes the transmission of market uncertainty on key European financial markets and the cryptocurrency market over an extended period, encompassing the pre, during, and post-pandemic periods. Daily financial market indices and price observations are used to assess the forecasting models. We compare statistical, machine learning, and deep learning forecasting models to evaluate the financial markets, such as the ARIMA, hybrid ETS-ANN, and kNN predictive models. The study results indicate that predicting financial market fluctuations is challenging, and the accuracy levels are generally low in several instances. ARIMA and hybrid ETS-ANN models perform better over extended periods compared to the kNN model, with ARIMA being the best-performing model in 2018-2021 and the hybrid ETS-ANN model being the best-performing model in most of the other subperiods. Still, the kNN model outperforms the others in several periods, depending on the observed accuracy measure. Researchers have advocated using parametric and non-parametric modeling combinations to generate better results. In this study, the results suggest that the hybrid ETS-ANN model is the best-performing model despite its moderate level of accuracy. Thus, the hybrid ETS-ANN model is a promising financial time series forecasting approach. The findings offer financial analysts an additional source that can provide valuable insights for investment decisions.

著者: Apostolos Ampountolas

最終更新: 2023-07-17 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://arxiv.org/abs/2307.08853

ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2307.08853

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた arxiv に感謝します。

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