Abstract

The article aims to find the best time series predictive model, considering the minimization of errors and high accuracy of the prediction. The authors performed the comparative analysis of the most popular “traditional” econometric model ARIMA and the deep learning model LSTM (Long short-term memory) based on a recurrent neural network. The study provides a mathematical description of these predictive models. The authors developed algorithms for predicting time series based on the “Rolling forecasting origin” approach. These are Python-based algorithms using the Keras, Theano and Statsmodels libraries. Stock quotes of Russian companies Alrosa, Gazprom, KamAZ, NLMK, Kiwi, Rosneft, VTB and Yandex for the period from June 2, 2014 to November 11, 2019, broken down by week, served as input data. The research results confirm the superiority of the LSTM model, where the RMSE error is 65% less than with the ARIMA model. Therefore, an LSTM model-based algorithm is more preferable for the better quality of time series prediction.

Highlights

  • А Н Н ОТА Ц И Я Цель статьи — поиск лучшей модели для прогноза временных рядов с учетом минимизации ошибок и высокой точности прогноза

  • The study provides a mathematical description of these predictive models

  • The authors developed algorithms for predicting time series based on the “Rolling forecasting origin” approach

Read more

Summary

ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ

Сравнительный анализ прогнозных моделей ARIMA и LSTM на примере акций российских компаний. А Н Н ОТА Ц И Я Цель статьи — поиск лучшей модели для прогноза временных рядов с учетом минимизации ошибок и высокой точности прогноза. Использован метод сравнительного анализа наиболее популярной «традиционной» эконометрической модели ARIMA и модели глубокого обучения LSTM (Long short-term memory) на основе рекуррентной нейронной сети. Авторы разработали алгоритмы для прогноза временных рядов, основанные на подходе “Rolling forecasting origin” («прогнозирование происхождения»). В качестве входных наборов данных импортированы значения котировок акций российских компаний: Алроса, Газпром, КамАЗ, НЛМК, Киви, Роснефть, ВТБ и Яндекс за период с 02.06.2014 по 11.11.2019 г. Что для повышения качества прогноза временных рядов предпочтительно применять алгоритм на основе модели LSTM. Ключевые слова: ARIMA; LSTM; прогнозные модели; акции; анализ; прогнозирование котировок; алгоритмы. А. Сравнительный анализ прогнозных моделей ARIMA и LSTM на примере акций российских компаний.

ORIGINAL PAPER
АЛГОРИТМИЧЕСКАЯ ТОРГОВЛЯ
МАШИННОЕ ОБУЧЕНИЕ НА ФОНДОВОМ РЫНКЕ
СПОСОБЫ МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ
ИССЛЕДОВАНИЯ ВРЕМЕННЫХ РЯДОВ
МОДЕЛИ ARIMA И LSTM И ПРОГНОЗНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МОДЕЛЕЙ ARIMA И LSTM
РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ ARIMA И LSTM
Findings
РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПОЛНЕНИЯ АЛГОРИТМОВ

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call

Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.