Otimizando Transações de Grandes Ativos com IA
Aprenda como IA e matemática podem melhorar estratégias de transação de grandes ativos.
― 6 min ler
Índice
- O Desafio das Grandes Transações
- Estratégia de Execução Ideal
- Analisando as Dinâmicas de Mercado
- Melhorias na Estratégia de Negociação
- Execução Multi-Ativo
- Usando Redes Neurais para Aperfeiçoamento
- Resultados e Exemplos
- Avaliando Risco e Retorno
- O Papel das Condições de Mercado
- Sensibilidade a Mudanças de Mercado
- Conclusão
- Fonte original
Os investidores geralmente precisam comprar ou vender grandes quantidades de ativos. Esse processo pode afetar o preço de mercado, tornando difícil ou caro conseguir o preço desejado. O desafio está em encontrar a melhor forma de executar essas transações, enquanto se minimizam custos e se controlam riscos. Este artigo discute como lidar com esses problemas usando uma abordagem matemática e inteligência artificial.
O Desafio das Grandes Transações
Quando um investidor tenta comprar ou vender uma grande quantidade de ações, cada ordem que faz pode empurrar o preço de mercado numa direção desfavorável. Se o investidor agir rápido demais, pode acabar aceitando preços mais baixos porque está competindo com várias outras ordens. Se for devagar demais, corre o risco de perder melhores preços por causa das oscilações do mercado. Isso cria um dilema entre o valor esperado da venda e os riscos envolvidos, já que o investidor precisa equilibrar a execução rápida com as possíveis perdas por alterações de preço.
Estratégia de Execução Ideal
Para resolver esse problema, podemos usar uma técnica chamada Programação Dinâmica. Esse método ajuda a encontrar a melhor estratégia de execução para um único ativo que minimiza os custos esperados de negociação ao longo de um período determinado. Modelos tradicionais geralmente assumem que o custo de executar negociações muda de forma linear com o número de ações compradas ou vendidas. Modelos mais complexos consideram que os custos podem ter efeitos temporários (mudanças de preço de curto prazo) e efeitos permanentes (mudanças duradouras no preço do ativo).
Analisando as Dinâmicas de Mercado
As dinâmicas de mercado podem variar com base no livro de ordens, que representa a oferta e a demanda. Estudando o livro de ordens, podemos criar vários modelos para minimizar custos ou maximizar ganhos. Diferentes abordagens analisam quão rápido o livro de ordens pode se recuperar após as negociações. O objetivo é encontrar a melhor estratégia para executar uma grande posição usando ordens limitadas e de mercado, cada uma com suas vantagens e desvantagens.
Melhorias na Estratégia de Negociação
Algumas pesquisas focam em usar aprendizado de máquinas e redes neurais para a tarefa de execução ideal. Esses métodos avançados permitem maior flexibilidade e a capacidade de aprender com experiências passadas. Uma abordagem popular é usar um método sem modelo, onde o sistema aprende a otimizar com base em dados históricos sem definir explicitamente os custos de impacto no mercado.
Execução Multi-Ativo
O problema se complica ainda mais ao lidar com múltiplos ativos. Negociar um ativo pode impactar involuntariamente os preços de outros no portfólio. Para simplificar isso, podemos dividir o portfólio em menores, aproximadamente independentes. Depois, aplicamos programação dinâmica para otimizar cada pequeno portfólio separadamente antes de combinar os resultados de volta no portfólio principal.
Usando Redes Neurais para Aperfeiçoamento
Uma vez que temos uma estratégia dos portfólios independentes aproximados, podemos usar redes neurais para refiná-la. A ideia é treinar uma Rede Neural que aprenda com as estratégias iniciais para fornecer um cronograma de execução melhor e mais otimizado. A rede leva em consideração vários fatores, como condições atuais de mercado, preços e quantidades restantes a vender. Combinando a informação do método de aproximação com aprendizado de máquina, conseguimos resultados melhores do que usando estratégias de troca iguais simples.
Resultados e Exemplos
Para ilustrar essa abordagem, podemos olhar exemplos com múltiplos ativos sob várias dinâmicas de mercado. Por exemplo, vamos considerar três ativos que precisam ser vendidos em vários períodos. A estratégia de execução pode mudar significativamente dependendo se o mercado está em um estado favorável ou desfavorável. Quando as condições de mercado estão estáveis, a estratégia de venda provavelmente será mais agressiva. Por outro lado, se o mercado for volátil, a estratégia tende a espalhar as vendas de forma mais uniforme para evitar grandes perdas.
Avaliando Risco e Retorno
Os investidores frequentemente enfrentam um dilema entre retornos potenciais e os riscos associados. Nos nossos exemplos, podemos otimizar para diferentes objetivos, como maximizar a riqueza ou minimizar o risco. As estratégias podem ser ajustadas com base na tolerância ao risco do investidor, e os resultados podem ser analisados por meio de simulações. Por exemplo, podemos avaliar como as mudanças nas condições de mercado, como aumento dos Custos de Transação ou diferentes níveis de liquidez, afetam a estratégia.
O Papel das Condições de Mercado
As condições de mercado podem influenciar significativamente o sucesso da estratégia de negociação. Em um mercado altamente líquido, o investidor pode aproveitar preços favoráveis ao executar grandes negociações de uma vez. Em um mercado menos líquido, onde os custos de negociação são mais altos, a estratégia provavelmente favorecerá negociações menores e mais gradativas para evitar impactos de preço negativos. Essas condições podem ser modeladas usando várias técnicas estatísticas para prever resultados potenciais.
Sensibilidade a Mudanças de Mercado
Ajustando fatores como probabilidades de transição (a probabilidade de mudanças nas condições de mercado) e custos de transação, podemos observar como esses ajustes afetam as estratégias de negociação. Quando a probabilidade de mudar entre diferentes condições de mercado aumenta, os padrões de negociação podem se tornar mais semelhantes entre diferentes caminhos devido à menor previsibilidade. Por outro lado, se os custos de transação diferirem significativamente entre os estados, isso pode levar a estratégias de negociação mais distintas.
Conclusão
Resumindo, o problema da execução ideal nos mercados financeiros é complexo, especialmente com grandes portfólios e condições de mercado variadas. Usar uma combinação de programação dinâmica e aprendizado de máquina fornece uma ferramenta poderosa para os investidores. Ao aproximar portfólios independentes e refinar as estratégias com redes neurais, conseguimos melhores resultados em termos de minimizar custos e gerenciar riscos. Essa abordagem é adaptável, permitindo que os traders otimizem suas estratégias com base em vários fatores, como preferências de risco e dinâmicas de mercado. Pesquisas futuras podem expandir esses métodos para condições de mercado adicionais, garantindo que os investidores tenham as ferramentas necessárias para navegar nas complexidades da negociação financeira de forma eficaz.
Título: Optimal Portfolio Execution in a Regime-switching Market with Non-linear Impact Costs: Combining Dynamic Program and Neural Network
Resumo: Optimal execution of a portfolio have been a challenging problem for institutional investors. Traders face the trade-off between average trading price and uncertainty, and traditional methods suffer from the curse of dimensionality. Here, we propose a four-step numerical framework for the optimal portfolio execution problem where multiple market regimes exist, with the underlying regime switching based on a Markov process. The market impact costs are modelled with a temporary part and a permanent part, where the former affects only the current trade while the latter persists. Our approach accepts impact cost functions in generic forms. First, we calculate the approximated orthogonal portfolios based on estimated impact cost functions; second, we employ dynamic program to learn the optimal selling schedule of each approximated orthogonal portfolio; third, weights of a neural network are pre-trained with the strategy suggested by previous step; last, we train the neural network to optimize on the original trading model. In our experiment of a 10-asset liquidation example with quadratic impact costs, the proposed combined method provides promising selling strategy for both CRRA (constant relative risk aversion) and mean-variance objectives. The running time is linear in the number of risky assets in the portfolio as well as in the number of trading periods. Possible improvements in running time are discussed for potential large-scale usages.
Autores: Xiaoyue Li, John M. Mulvey
Última atualização: 2023-06-14 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2306.08809
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2306.08809
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.
Obrigado ao arxiv pela utilização da sua interoperabilidade de acesso aberto.