[논문 리뷰] Adaptive Filter Design for Stock Market Prediction Using a Correlation-based Criterion

J. E. Wesen, V. V. Vermehren외 1명|arXiv (Cornell University)|2015. 01. 29.

Stock Market Forecasting Methods참고 문헌 16인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 브라질의 B3 증권거래소에서의 실시간 시장 데이터를 바탕으로 주가 예측을 위한 적응형 필터 프레임워크를 제안한다. 상관계수 기반 기준을 사용하여 윈도우 길이와 필터 계수를 최적화하며, 예측된 PETR3 주가와 실제 주가 간의 상관계수를 최대화함으로써 상당한 평균 수익을 달성한다. 이는 높은 성능을 보여주며 실생활 시장 데이터에서의 안정성을 입증한다.

ABSTRACT

This paper presents a novel adaptive-filter approach for predicting assets on the stock markets. Concepts are introduced here, which allow understanding this method and computing of the corresponding forecast. This approach is applied, as an example, through the prediction over the actual valuation of the PETR3 shares (Petrobras ON) traded in the Brazilian Stock Market. The first-rate choices of the window length and the number of filter coefficient are evaluated. This is done by observing the correlation between the predictor signal and the actual course performed by the market in terms of both the window prevision length and filter coefficient values. It is shown that such adaptive predictors furnish, on the average, very substantial profit on the invested amount.

연구 동기 및 목표

• 적응형 필터링 기법을 개발하여 주가 시장 추세를 예측하고, 상관계수를 최적화 기준으로 사용한다.
• 예측 정확도 향상을 위해 최적의 윈도우 길이와 필터 계수의 수를 결정한다.
• 브라질 주식거래소(B3)에서의 실시간 역사적 데이터를 활용하여 방법의 수익성 평가를 수행한다.
• 상관계수 기반 최적화가 예측 성능 향상에 기여하는지 입증한다.

제안 방법

• 이 방법은 상관계수 기반 기준에 따라 실시간으로 계수를 조정하는 적응형 필터를 사용한다.
• 필터는 이전 가격 데이터의 슬라이딩 윈도우를 사용하여 예측을 계산한다.
• 최적의 윈도우 길이와 필터 계수의 수는 예측된 가격과 실제 시장 가격 간의 상관계수를 최대화함으로써 선정된다.
• 정확도와 내구성을 평가하기 위해 다수의 시험에서 상관계수 지표를 계산한다.
• 시스템은 브라질 주식시장(B3)의 역사적 PETR3 주가 데이터를 기반으로 훈련 및 테스트된다.
• 수익성은 필터 예측에 기반한 거래 시뮬레이션을 통해 평가되며, 누적 수익률을 측정한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 PETR3 주가를 예측하기 위해 적응형 필터를 사용할 때 최적의 윈도우 길이는 무엇인가?
• RQ2 예측된 시장 움직임과 실제 시장 움직임 간의 상관계수를 높이기 위해 필요한 필터 계수의 수는 몇 개인가?
• RQ3 상관계수 기반 최적화 기준이 주가 예측의 수익성 향상에 기여하는가?
• RQ4 기준 방법 대비 누적 수익률 측면에서 적응형 필터의 성능은 어떠한가?

주요 결과

• 최적의 윈도우 길이와 필터 계수의 수는 상관계수 최대화를 통해 도출되었으며, 이는 예측 정확도를 크게 향상시켰다.
• 적응형 필터는 투자 자본 대비 상당한 평균 수익을 달성하여 백테스트에서 뛰어난 성능을 보였다.
• 상관계수 기반 기준은 필터 파라미터 선택에 효과적으로 기여하였으며, 비적응형 접근보다 뛰어난 성능을 보였다.
• 평가 기간 동안 일관된 성능을 보이며 다양한 시장 조건에서도 안정성을 입증하였다.