⑴ 量化投資的主要方法和前沿進展
量化投資是通過計算機對金融大數據進行量化分析的基礎上產生交易決策機制。設計金融數學和計算機的知識和技術,主要有人工智慧、數據挖掘、小波分析、支持向量機、分形理論和隨機過程這幾種。
1.人工智慧
人工智慧(Artificial Intelligence,AI)是研究使用計算機來模擬人的某些思維過程和智能行為(如學習、推理、思考、規劃等)的學科,主要包括計算機實現智能的原理、製造類似於人腦智能的計算機,使計算機能實現更高層次的應用。人工智慧將涉及計算機科學、心理學、哲學和語言學等學科,可以說幾乎是自然科學和社會科學的所有學科,其范圍已遠遠超出了計算機科學的范疇,人工智慧與思維科學的關系是實踐和理論的關系,人工智慧是處於思維科學的技術應用層次,是它的一個應用分支。
從思維觀點看,人工智慧不僅限於邏輯思維,還要考慮形象思維、靈感思維才能促進人工智慧的突破性發展,數學常被認為是多種學科的基礎科學,因此人工智慧學科也必須借用數學工具。數學不僅在標准邏輯、模糊數學等范圍發揮作用,進入人工智慧學科後也能促進其得到更快的發展。
金融投資是一項復雜的、綜合了各種知識與技術的學科,對智能的要求非常高。所以人工智慧的很多技術可以用於量化投資分析中,包括專家系統、機器學習、神經網路、遺傳演算法等。
2.數據挖掘
數據挖掘(Data Mining)是從大量的、不完全的、有雜訊的、模糊的、隨機的數據中提取隱含在其中的、人們事先不知道的,但又是潛在有用的信息和知識的過程。
與數據挖掘相近的同義詞有數據融合、數據分析和決策支持等。在量化投資中,數據挖掘的主要技術包括關聯分析、分類/預測、聚類分析等。
關聯分析是研究兩個或兩個以上變數的取值之間存在某種規律性。例如,研究股票的某些因子發生變化後,對未來一段時間股價之間的關聯關系。關聯分為簡單關聯、時序關聯和因果關聯。關聯分析的目的是找出資料庫中隱藏的關聯網。一般用支持度和可信度兩個閾值來度量關聯規則的相關性,還不斷引入興趣度、相關性等參數,使得所挖掘的規則更符合需求。
分類就是找出一個類別的概念描述,它代表了這類數據的整體信息,即該類的內涵描述,並用這種描述來構造模型,一般用規則或決策樹模式表示。分類是利用訓練數據集通過一定的演算法而求得分類規則。分類可被用於規則描述和預測。
預測是利用歷史數據找出變化規律,建立模型,並由此模型對未來數據的種類及特徵進行預測。預測關心的是精度和不確定性,通常用預測方差來度量。
聚類就是利用數據的相似性判斷出數據的聚合程度,使得同一個類別中的數據盡可能相似,不同類別的數據盡可能相異。
3.小波分析
小波(Wavelet)這一術語,顧名思義,小波就是小的波形。所謂「小」是指它具有衰減性;而稱之為「波」則是指它的波動性,其振幅正負相間的震盪形式。與傅里葉變換相比,小波變換是時間(空間)頻率的局部化分析,它通過伸縮平移運算對信號(函數)逐步進行多尺度細化,最終達到高頻處時間細分,低頻處頻率細分,能自動適應時頻信號分析的要求,從而可聚焦到信號的任意細節,解決了傅里葉變換的困難問題,成為繼傅里葉變換以來在科學方法上的重大突破,因此也有人把小波變換稱為數學顯微鏡。
小波分析在量化投資中的主要作用是進行波形處理。任何投資品種的走勢都可以看做是一種波形,其中包含了很多噪音信號。利用小波分析,可以進行波形的去噪、重構、診斷、識別等,從而實現對未來走勢的判斷。
4.支持向量機
支持向量機(Support Vector Machine,SVM)方法是通過一個非線性映射,把樣本空間映射到一個高維乃至無窮維的特徵空間中(Hilbert空間),使得在原來的樣本空間中非線性可分的問題轉化為在特徵空間中的線性可分的問題,簡單地說,就是升維和線性化。升維就是把樣本向高維空間做映射,一般情況下這會增加計算的復雜性,甚至會引起維數災難,因而人們很少問津。但是作為分類、回歸等問題來說,很可能在低維樣本空間無法線性處理的樣本集,在高維特徵空間中卻可以通過一個線性超平面實現線性劃分(或回歸)。
一般的升維都會帶來計算的復雜化,SVM方法巧妙地解決了這個難題:應用核函數的展開定理,就不需要知道非線性映射的顯式表達式;由於是在高維特徵空間中建立線性學習機,所以與線性模型相比,不但幾乎不增加計算的復雜性,而且在某種程度上避免了維數災難。這一切要歸功於核函數的展開和計算理論。
正因為有這個優勢,使得SVM特別適合於進行有關分類和預測問題的處理,這就使得它在量化投資中有了很大的用武之地。
5.分形理論
被譽為大自然的幾何學的分形理論(Fractal),是現代數學的一個新分支,但其本質卻是一種新的世界觀和方法論。它與動力系統的混沌理論交叉結合,相輔相成。它承認世界的局部可能在一定條件下,在某一方面(形態、結構、信息、功能、時間、能量等)表現出與整體的相似性,它承認空間維數的變化既可以是離散的也可以是連續的,因而極大地拓展了研究視野。
自相似原則和迭代生成原則是分形理論的重要原則。它表示分形在通常的幾何變換下具有不變性,即標度無關性。分形形體中的自相似性可以是完全相同的,也可以是統計意義上的相似。迭代生成原則是指可以從局部的分形通過某種遞歸方法生成更大的整體圖形。
分形理論既是非線性科學的前沿和重要分支,又是一門新興的橫斷學科。作為一種方法論和認識論,其啟示是多方面的:一是分形整體與局部形態的相似,啟發人們通過認識部分來認識整體,從有限中認識無限;二是分形揭示了介於整體與部分、有序與無序、復雜與簡單之間的新形態、新秩序;三是分形從一特定層面揭示了世界普遍聯系和統一的圖景。
由於這種特徵,使得分形理論在量化投資中得到了廣泛的應用,主要可以用於金融時序數列的分解與重構,並在此基礎上進行數列的預測。
6.隨機過程
隨機過程(Stochastic Process)是一連串隨機事件動態關系的定量描述。隨機過程論與其他數學分支如位勢論、微分方程、力學及復變函數論等有密切的聯系,是在自然科學、工程科學及社會科學各領域中研究隨機現象的重要工具。隨機過程論目前已得到廣泛的應用,在諸如天氣預報、統計物理、天體物理、運籌決策、經濟數學、安全科學、人口理論、可靠性及計算機科學等很多領域都要經常用到隨機過程的理論來建立數學模型。
研究隨機過程的方法多種多樣,主要可以分為兩大類:一類是概率方法,其中用到軌道性質、隨機微分方程等;另一類是分析的方法,其中用到測度論、微分方程、半群理論、函數堆和希爾伯特空間等,實際研究中常常兩種方法並用。另外組合方法和代數方法在某些特殊隨機過程的研究中也有一定作用。研究的主要內容有:多指標隨機過程、無窮質點與馬爾科夫過程、概率與位勢及各種特殊過程的專題討論等。
其中,馬爾科夫過程很適於金融時序數列的預測,是在量化投資中的典型應用。
現階段量化投資在基金投資方面使用的比較多,也有部分投資機構合券商的交易系統應用了智能選股的技術。
⑵ svm模式是什麼意思
1. SVM,即支持向量機,是一種監督學習演算法,旨在通過找到一個最優超平面來分隔不同類別的數據。
2. 在SVM中,數據被映射到高維特徵空間,以便可以找到一個超平面,最大化不同類別數據點到超平面的距離,從而實現有效的分類。
3. SVM在機器學習的多個領域中得到了廣泛應用,包括但不限於文本分類、圖像識別、語音識別等。
4. SVM的一個主要優勢是對樣本數量的變化不敏感,並且能夠有效處理高維空間中的數據。
5. 此外,SVM通過使用核函數,不僅能夠處理線性問題,還能有效地處理非線性問題,並且在多分類問題中,可以通過構造復合分類器來解決。
6. SVM在多個領域有著廣泛的應用,包括模式識別、數據挖掘、生物信息學、圖像識別、機器學習等。
7. 在計算機視覺中,SVM用於圖像分類、目標檢測、視覺跟蹤等任務。
8. 在自然語言處理中,SVM應用於文本分類、情感分析、信息抽取等。
9. 在醫學領域,SVM用於葯物分子設計、癌症預測和診斷等。
10. 在金融行業,SVM可幫助預測股票價格、評估信用風險等。
⑶ 如何通過機器學習演算法來預測股票市場的短期波動
預測股票市場短期波動是一項挑戰性的任務,而機器學習演算法可彎談以用來處理這個問題。以下是一些在股票市場短期波動預測方面常用的機器學習演算法:
1. 線性回歸模型:該模型可以用來預測股票價格的變搏禪化趨勢。它基於歷史數據,通過尋找輸入變數與輸出變數之間的關系,來預測未來的股票價格。
2. 支持向量機(SVM)模型:該模型可以幫助預測股票市場的崩盤或者反彈時刻。SVM使用一組數學函數,通過分析數據埋銀碰點之間的距離關系,來創建一個演化模型。通過使用訓練數據,該模型可以准確地預測股票價格的變化。
3. 隨機森林模型:基於隨機森林的機器學習演算法可以用來預測股票市場的未來波動。該演算法使用多個決策樹,每個決策樹作為一個分類器,分析股票市場數據點之間的關系,並為未來的股票市場趨勢提供預測。
4. 深度學習網路模型:利用深度學習演算法可以透過一些技術手段將股票市場的各項資訊以圖像化的形式呈現並分析,以便找到市場變化的模式並做出預測。
總的來說,預測股票市場短期波動是一件復雜的任務,機器學習演算法可以為此提供許多有用的工具。通過選擇合適的演算法,並使用大量的歷史數據進行訓練,可以幫助投資者更好地預測股票市場的趨勢。
⑷ 如何利用機器學習演算法預測股票市場的短期波動性
預測股票市場的短期波動性返慎是一個非常具有挑戰性的問題,因為股票市場是非常復雜和不穩定的。然而,利用機器學習演算法,我們可以利用歷史數據和市場指標來建立一個模型來預測未來的股市走勢。以下是一些可能有用的步驟和技術:
1.數據收集和清洗:需要收集足夠的歷史數據和市場指標,包括股票價格、成交量、市盈率、市凈率、財務數據等,並對數據進行清洗和預處理。
2.特徵工程:將原始數據轉化為可供機器學習演算法使用的特徵向量,常用的特陪芹征包括技術分析指標、基本面分析指標等。
3.選擇和訓練模型:根據特徵向量選擇適合的機器學習演算法,如支持向量機(SVM)、隨機森林(RandomForest)、多層感知機(MLP)等,並使用歷史數據來訓練模型。
4.參數優化和交叉驗證:對模型參數進行優化和調整,並使用交叉驗證來評估模型的性能和泛化能力。
5.預測和評估:使用模型來預測未來的股市走勢,並評估預測的准確性和可靠性。
需要注意的是,股市預測是一項高風險的任務,任何預測都不可能保證百分之百正確,投資者漏亂敬需要根據自己的風險承擔能力和投資目標來做出決策。
⑸ 如何利用機器學習方法預測股票價格的波動趨勢
預測股票價格的波動趨勢是金融領域中的一個重要問題,機器學習方法可以對該問題進行建模和求解。以下是一些可以採用的機器學習方法:
1.時間序列分析:用於分析股票價格隨時間變化的趨勢性、周期性和隨機性。基於ARIMA、GARCH、VAR等模型的時間序列分析方法可用於預測未來的股票價格走勢。
2.支持向量機(SVM):可以處理線性和非線性數據,並在訓練模型時能夠自動找到最優分類春局邊界。通過構建和訓練SVM模型,可以預測未來股票價格的漲跌趨勢。
3.人工神經網路(ANN):模擬人類仔森搭大腦神經網路的處理過程,可以自動分析和識別輸入數據中的模式和趨勢。通過訓練ANN模型,可以預測未來股票價格的變化趨勢。
4.決策樹(DT):通過對數據進行分類和回歸分析,可顯示支持機器學習演算法的決策過程。在預測股票價格波動趨勢時,基於決策樹的方法可以自動選擇最優屬性和分類子集,得到更准確的預測結果。
以上機器學習方法都有其應用場景和局限性,可念拿以根據數據特點和問題需求進行選擇。同時,還需進行特徵選擇、數據歸一化和建立評估指標等步驟,以確保預測模型的准確性和穩定性。