پایان نامه طراحی یک الگوی هوش محاسباتی ترکیبی برای پیش بینی نرخ ارز در ایران

  • Code: # 29653

  • تعداد صفحات: 138
  • فرمت فایل: مشخص نشده
  • سال: مشخص نشده
  • مقطع: مشخص نشده
  • دسته بندی: اقتصاد
قیمت: ۳۵,۰۰۰ تومان
۶۵,۰۰۰ تومان
دانلود فایل
  • خلاصه
  • فهرست و منابع
  • خلاصه پایان نامه طراحی یک الگوی هوش محاسباتی ترکیبی برای پیش بینی نرخ ارز در ایران

    پایان نامه دوره کارشناسی ارشد در رشته علوم اقتصادی

    بهمن 1393

    چکیده

    پیش­بینی از ابزارها و راهکارهای مؤثر به منظور برنامه­ریزی و تدوین روش­های مالی است. دقت پیش­بینی از مهم­ترین عوامل مؤثر در انتخاب روش پیش­بینی است. امروزه با وجود روش­های متعدد پیش­بینی، هنوز پیش­بینی دقیق نرخ ارز کار چندان ساده­ای نیست و اکثر محققان درصدد به­کارگیری و ترکیب روش­های متفاوت به منظور دستیابی به نتایج دقیق­تر هستند. الگوهای خودرگرسیون میانگین متحرک انباشته یکی از مهم­ترین و پرکاربردترین الگوهای سری‌های زمانی هستند. مهم­ترین محدودیت آن­ها پیش‌فرض خطی‌بودن الگو است. شبکه‌های عصبی مصنوعی از جمله مهم­ترین و دقیق‌ترین روش­های حال حاضر جهت الگو‌سازی غیرخطی داده‌ها هستند. اما با وجود تمامی مزیت‌های شبکه‌های عصبی، این‌گونه از شبکه‌ها را نمی‌توان در تمامی موارد و به عنوان یک الگوی کلی که برای همه موارد مناسب باشند، درنظرگرفت. الگوی رگرسیون فازی یک الگوی مناسب در شرایط پیش­بینی با داده­های کم است. امّا عملکرد آن­ها در حالت کلی چندان رضایت‌بخش نیست. بنابراین، در پژوهش حاضر از شبکه‌های عصبی مصنوعی و رگرسیون فازی به ترتیب به منظور حذف محدودیت‌های خطی و تعداد داده‌های مورد نیاز در روش خودرگرسیون میانگین متحرک انباشته و بهبود نتایج حاصل، استفاده ‌شده است. اطلاعات استفاده شده در این پژوهش شامل 115 داده­ی هفتگی نرخ ارز (دلار ایالات متحده در مقابل ریال ایران) از تاریخ 12/01/1391 تا 21/03/1393 است. در پژوهش حاضر به منظور اندازه­گیری عملکرد پیش­بینی الگوی ارایه شده از شاخص­های مختلفی مانند میانگین مطلق خطا ( )، میانگین مربع خطا ( )، مجموع مربع خطا ( )، ریشه میانگین مربع خطا ( )، میانگین درصد مطلق خطا ( ) و میانگین خطا ( ) استفاده شده است. نتایج نشان می­دهد که الگوی هوش محاسباتی ترکیبی نسبت به سایر الگوها نتایج دقیق­تری در پیش­بینی نرخ ارز (دلار در مقابل ریال) ارایه می­دهد.

     

    واژگان کلیدی

    نرخ ارز، هوش محاسباتی ترکیبی، اقتصاد ایران.

    مقدمه

    پیش­بینی یکی از ابزا رهای مدیریت مؤفق و عنصر کلیدی در مدیریت و برنامه­ریزی­های اقتصادی محسوب می­شود. نرخ ارز به عنوان یک متغیر کلان اقتصادی بسیار پراهمیت و تأثیرگذار بر بخش­های مختلف داخلی و خارجی اقتصادی یک کشور، هم­چون وضعیت تراز ­پرداخت­ها و قدرت رقابت بین­المللی، نقش تعیین­کننده­ای در سیاست­گذاری­های اقتصادی ایفا می­کند. تغییرات نرخ ارز، بخش­های مختلف اقتصاد یک کشور را تحت تأثیر قرار می­دهد. بنابراین، الگوسازی و پیش­بینی روند آتی این متغیر برای ارایه سیاست­ها و رهنمود­های اقتصادی امری ضروری به نظر می­رسد اما این امر با توجه به ساختار اقتصادی ایران اهمیت دوچندانی پیدا می­کند. از آن­جا که قسمت اعظم درآمد­های ارزی کشور از طریق فروش نفت خام تأمین می­شود و منبع اصلی درآمد دولت نیز همین فروش نفت خام است، به همین علت تغییرات نرخ ارز می­تواند تأثیرات بسیاری بر ساختار اقتصادی کشور و بازار­های داخلی داشته باشد. با توجه به موارد گفته شده جای تعجب نیست که حجم عظیمی از ادبیات اقتصادی به الگو­سازی و پیش­بینی نرخ­های ارز پرداخته است.

    بررسی ادبیات موضوع مربوط به پیش­بینی در بازار های مالی نشان­دهنده­ی این مطلب است که بررسی رفتار نرخ ارز با استفاده از یک الگو به سختی قابل پیش­بینی بوده و پیش­بینی نرخ ارز مشکلات ذاتی به همراه دارد (پرمینگر و فرانک[1]، 2007).

    به­ کارگیری روش­های ترکیبی یا ترکیب روش­های مختلف یک راه متداول به منظور رفع محدودیت­های روش­های تکی و بهبود دقت پیش­بینی­ها است. ایده­ی اساسی در ترکیب روش­ها بر این اساس استوار است که هیچ یک از روش­های موجود، یک روش جامع برای پیش­بینی نبوده و قابلیت به­کارگیری در هر شرایط و هر نوع داده را ندارد. بنابراین، با ترکیب روش­های مختلف می­توان نقاط ضعف یک روش را با استفاده از نقاط قوت روش دیگر بهبود بخشید (چن[2]، 1996).

    بنابراین، در این پژوهش با به­کارگیری مفاهیم پایه­ای و مزیت­های منحصر به فرد هر یک از الگو­های خودرگرسیون میانگین متحرک انباشته، شبکه عصبی مصنوعی و رگرسیون فازی، یک روش ترکیبی به منظور دستیابی به نتایج دقیق­تر برای پیش­بینی نرخ ارز (دلار ایالات متحده در مقابل ریال ایران) ارایه می­شود.

     

    1-1. بیان مسأله

    پیش­بینی از ابزارها و راهکارهای مؤثر به منظور برنامه ­ریزی و تدوین روش­های مالی است. دقت پیش­بینی­ یکی از مهم­ترین مؤلفه­های مؤثر در انتخاب روش پیش­بینی است. پیش­بینی متغیرهای اقتصادی به دو صورت پیش­بینی کیفی[3] و پیش­بینی کمی[4] صورت می­پذیرد. پیش­بینی کیفی به تجربه و توانایی­های افراد و پیش­بینی کمی به تابع توزیع احتمال هر پدیده بستگی دارد. گجراتی[5] پیش­بینی را بخش مهمی از تحلیل­های اقتصاد­سنجی می­داند و برای برخی از پژوهش­گران مهم­ترین قسمت از علم اقتصاد­سنجی، پیش­بینی است. فریدمن[6] معتقد است تنها آزمون مناسب برای اعتبار یک الگو، مقایسه­ی پیش­بینی آن با تجربه است. پیندایک و روبین­فلد[7] هدف اصلی از ساختن الگوهای رگرسیون را پیش­بینی می­دانند.

    نرخ ارز یک متغیر اقتصادی است که پیش­بینی آن مورد توجه­ی بسیاری از فعالان اقتصادی است. این فعالان اقتصادی را می­توان به سه گروه تقسیم کرد. دسته­ی اول سیاست­گذاران اقتصادی و بانک­های مرکزی هستند. تحت یک نظام ارزی شناور بانک­های مرکزی به منظور هموارسازی نوسانات بازار، در بازار ارز مداخله می­کنند. دلایل آن­ها برای این مداخله می­تواند شامل نوسان­های بیش از حد معمول نرخ ارز و در نتیجه اثرات آن بر فعالیت­های اقتصادی باشد. بنابراین، پیش­بینی نرخ ارز از طرف این گروه لازمه­ی چنین مداخله­ای است. دسته­ی دوم بنگاه­های فعال در زمینه تجارت و سرمایه­گذاری مستقیم خارجی هستند که با جهانی شدن اقتصاد، این نوع سرمایه­گذاری­ها و به تبع آن ریسک­های مرتبط با این فعالیت­های بین­المللی افزایش یافته است. از مهم­ترین ریسک­های مرتبط با این فعالیت­ها، ریسک مربوط به نرخ ارز است؛ چرا که تغییرات نرخ ارز، درآمد، هزینه و به تبع آن سود بنگاه­ها را به منظور کسب منفعت بیش­تر تحت تأثیر قرار می­دهد. در نهایت دسته­ی سوم سفته­بازان بازار ارز هستند که با توجه به اهمیت این بازار در عرصه­ی بین­المللی می­توان این گروه را مشتاق­ترین علاقمندان به پیش­بینی نرخ ارز دانست (موسا[8]، 2000).

    پیش­بینی نرخ­ ارز برای فعالان و پیش­بینی­کنندگان در بازار نرخ ارز از اهمیت اساسی برخوردار است. با وجود این، برخی معتقدند که پیش­بینی نرخ ارز امکان­پذیر نبوده و سیر تکاملی هر نوع نرخ ارزی از فرضیه­ی بازار کارا ( )[9] تبعیت می­کند. براساس این فرضیه، بهترین روش برای پیش­بینی نرخ ارز روز آتی، اتکا به نرخ کنونی آن بوده و نرخ ارز واقعی از فرضیه­ی گام تصادفی ( )[10] پیروی می­کند. این بدبینی در پیش­بینی نرخ ارز، پس از انتشار مقاله میس و روگوف[11] به وجود آمد. آنان در مطالعه خود نشان دادند که هیچ نوع روش تک معادله­ای، برای پیش­بینی نرخ ارز، بهتر از روش گام تصادفی نیست. چراکه تمامی روش­های بررسی شده توسط این محققان، روش­هایی خطی بوده، در صورتی که این حقیقت توسط بسیاری از محققین پذیرفته شده که تغییرات نرخ ارز، غیرخطی است (پایلبیم[12]، 1998).

    نتایج حاصل از بررسی کارا و یا ناکارا بودن بازارهای مالی در ایران نشان­دهنده­ی ناکارا بودن بازار ارز در ایران است (سلامی، 1380).

    به­کارگیری روش­های سری زمانی به منظور پیش­بینی بازارهای مالی، بهبود تصمیم­گیری­ها و سرمایه­گذاری­ها به ضرورتی انکارناپذیر در دنیای امروز تبدیل شده است. تلاش­های زیادی در چند دهه­­ی اخیر به منظور توسعه و بهبود الگوهای پیش­بینی سری­های زمانی انجام شده است. یکی از مهم­ترین و پرکاربردترین الگوهای سری­های زمانی، الگوهای خودرگرسیون میانگین متحرک انباشته هستند. این الگوها به­دلیل سادگی در فهم و به­کارگیری، در چند دهه­ی اخیر بسیار مورد توجه بوده­اند، اما به­کارگیری آن­ها در حالت کلی محدود است. مهم­ترین محدودیت این­گونه الگوها پیش فرض خطی بودن آن­ها است. بنابراین، الگوهای غیر خطی نمی­توانند توسط الگوی خودرگرسیون میانگین متحرک انباشته محاسبه گردند و به همین دلیل است که برآورد الگوهای خطی، برای مسایل پیچیده دنیای واقعی که بیش­تر الگوهای غیرخطی هستند، همیشه رضایت­بخش نخواهد بود (خاشعی و بیجاری، 1387).

    شبکه‌های عصبی مصنوعی از جمله مهم­ترین و دقیق‌ترین روش­های حال حاضر جهت الگو‌سازی غیرخطی داده‌ها هستند. اما با وجود تمامی مزیت‌های شبکه‌های عصبی، این‌گونه از شبکه‌ها را نمی‌توان در تمامی موارد و به عنوان یک الگوی کلی که برای همه موارد مناسب باشند، درنظرگرفت.

    روش­های پیش­بینی فازی، به دلیل استفاده از اعداد فازی به جای اعداد قطعی، نسبت به سایر روش­های مشابه به داده­های کمتری نیاز دارد اما عملکرد آن­ها همیشه رضایت­بخش نیست (خاشعی و بیجاری[13]، 2009).

    بنابراین، در پژوهش حاضر از شبکه‌ های عصبی مصنوعی و رگرسیون فازی به ترتیب به منظور حذف محدودیت‌های خطی و تعداد داده‌های مورد نیاز در روش خودرگرسیون میانگین متحرک انباشته و دستیابی به نتایج دقیق­تر برای پیش­بینی نرخ ارز (دلار ایالات متحده در مقابل ریال ایران) استفاده می­شود.

     

     

     

    1-2. پرسش پژوهش

    آیا الگوی هوش محاسباتی ترکیبی پیش­بینی دقیق­تری از نرخ ارز در مقایسه با الگوهای خود­رگرسیون میانگین متحرک انباشته ( )[14]، شبکه­های عصبی مصنوعی ( )[15] و الگوی ترکیبی ) ارایه می­دهد؟

     

    1-3. فرضیه­های پژوهش

    با توجه به پرسش پژوهش سه فرضیه وجود دارد:

    1. الگوی هوش محاسباتی ترکیبی پیش­بینی دقیق­تری از نرخ ارز در مقایسه با الگوی خود رگرسیون میانگین متحرک انباشته ارایه می­دهد.

    2. الگوی هوش محاسباتی ترکیبی پیش­بینی دقیق­تری از نرخ ارز در مقایسه با الگوی شبکه عصبی مصنوعی ارایه می­دهد.

    3. الگوی هوش محاسباتی ترکیبی پیش­بینی دقیق­تری از نرخ ارز در مقایسه با الگوی ترکیبی ( ) ارایه می­دهد.

     

    1-4. اهداف پژوهش

       با توجه به اهمیت پیش­بینی نرخ ارز، هدف اصلی پژوهش حاضر طراحی یک الگوی هوش محاسباتی ترکیبی برای پیش­بینی نرخ ارز در اقتصاد ایران است. در مسیر تحقق این هدف اصلی، برخی دیگر از اهداف فرعی نیز محقق خواهد شد که در زیر به آن­ها اشاره شده است:

    بررسی و مقایسه­ی دقت پیش­بینی الگو­های هوش محاسباتی ترکیبی و خودرگرسیون میانگین متحرک انباشته در پیش­بینی نرخ ارز (دلار ایالات متحده در مقابل ریال ایران)

    بررسی و مقایسه­ی دقت پیش­بینی الگو­های هوش محاسباتی ترکیبی و شبکه عصبی مصنوعی در پیش­بینی نرخ ارز (دلار ایالات متحده در مقابل ریال ایران)

    بررسی و مقایسه­ی دقت پیش­بینی الگو­ی هوش محاسباتی ترکیبی و الگوی ترکیبی ( ) در پیش­بینی نرخ ارز (دلار ایالات متحده در مقابل ریال ایران)

     

    1-5. روش پژوهش

    در پژوهش حاضر به منظور پیش­بینی­ نرخ ارز، یک الگوی ترکیبی جدید با تکیه بر مفاهیم اساسی الگوهای خودرگرسیون میانگین متحرک انباشته، شبکه­های عصبی مصنوعی و رگرسیون فازی ارایه می­شود. هم­چنین در الگوی ارایه شده، از شبکه‌های عصبی مصنوعی و رگرسیون فازی به ترتیب به منظور حذف محدودیت‌های خطی و تعداد داده‌های مورد نیاز در روش خودرگرسیون میانگین متحرک انباشته و بهبود نتایج حاصل، استفاده می­شود.

    در الگوی ارایه شده در مرحله­ی اول، ابتدا یک الگوی خودرگرسیون میانگین متحرک انباشته به منظور الگوسازی جز خطی الگو ، بر روی داده‌های سری زمانی مورد مطالعه برازش می‌گردد. در مرحله­ی دوم، یک شبکه عصبی با استفاده از اطلاعات موجود در باقیمانده‌های الگوی خودرگرسیون میانگین متحرک انباشته آموزش می­بیند. در مرحله­ی سوم، نتایج به­دست‌آمده از مرحله­ی یک و دو به منظور الگوسازی تمامی روابط موجود در داده‌های سری زمانی مورد مطالعه ترکیب می­شوند. در مرحله­ی چهارم الگوی ترکیبی ( )، فازی­سازی می­شود. در نهایت الگوی فازی­سازی شده برای پیش­بینی نرخ ارز (دلار ایالات متحده در مقابل ریال ایران) اعمال و عملکرد آن با الگوهای خودرگرسیون میانگین متحرک انباشته، شبکه عصبی مصنوعی و الگوی ترکیبی ( ) مقایسه می­شود.

  • فهرست و منابع پایان نامه طراحی یک الگوی هوش محاسباتی ترکیبی برای پیش بینی نرخ ارز در ایران

    فصل یکم: مقدمه و کلیات

    مقدمه. 3

    1-1. بیان مساله. 4

    1-2. پرسش پژوهش... 8

    1-3. فرضیه­های پژوهش... 8

    1-4. اهداف پژوهش... 9

    1-5. روش پژوهش... 9

    1-6. تعریف واژگان کلیدی.. 11

    1-7. سازماندهی پژوهش... 11

    فصل دوم: ادبیات موضوع

    مقدمه. 13

    2-1. مبانی نظری.. 13

    2-1-1. تحلیل فنی.. 15

    2-1-1-1. مبانی تحلیل فنی.. 16

    2-1-1-2. پایه و اساس تحلیل فنی.. 17

    2-1-2. تحلیل بنیادی.. 18

    2-1-2-1. نقاط ضعف تحلیل بنیادی.. 19

    2-1-3. فرضیه گام تصادفی.. 20

    2-1-4. انواع نظام­های ارزی.. 20

    2-1-4-1. نظام­های ارزی شناور. 22

    2-1-4-2. نظام­های ارزی میانه. 24

    2-1-4-3. نظام­های ارزی میخکوب شده نرم. 25

    2-1-4-4. نظام­های ارزی میخکوب سخت... 27

    2-1-5. دیدگاه­های مختلف در ادبیات نرخ ارز. 28

    2-1-5-1. دیدگاه سنتی نرخ ارز. 28

    الف. روش کشش­ها 28

    ب. الگوی برابری قدرت خرید ( ). 30

    ج. الگوی ماندل – فلمینگ ( ). 32

    2-1-5-2. دیدگاه جدید دارایی.. 34

    الف. الگوهای پولی تعیین نرخ ارز. 34

    ب. الگوی تعادل پورتفولیو. 37

    2-2. مطالعات انجام شده 38

    2-2-1. مطالعات خارجی.. 38

    2-2-2. مطالعات داخلی.. 46

    2-3. مروری بر تحولات ارزی ایران. 48

    2-3-1. تحولات ارزی تا زمان وقوع انقلاب اسلامی.. 48

    2-3-2. تحولات ارزی پس از وقوع انقلاب اسلامی.. 50

    فصل سوم: روش پژوهش

    3-1. مقدمه. 55

    3-2. حدود پژوهش و روش جمع­آوری داده­ها و اطلاعات.. 55

    3-3. پیش بینی.. 56

    3-4. الگوهای پیش­بینی سری­های زمانی.. 57

    3-4-1. الگوی خودرگرسیون میانگین متحرک انباشته ( ). 58

    3-4-1-1. تاریخچه خودرگرسیون میانگین متحرک انباشته. 58

    3-4-1-2. ویژگی­های روش خودرگرسیون میانگین متحرک انباشته. 59

    3-4-1-3. الگوسازی ،  و .. 60

    3-4-1-4. الگوی خودرگرسیون میانگین متحرک انباشته. 62

    3-4-1-5. مراحل الگوسازی سری زمانی با روش خودرگرسیون میانگین متحرک انباشته. 63

    3-4-2. الگوهای شبکه­های عصبی مصنوعی ( ). 64

    3-4-2-1. تاریخچه شبکه­های عصبی مصنوعی.. 64

    3-4-2-2. مبانی شبکه­های عصبی مصنوعی.. 65

    3-4-2-3. مزیت­ها و معایب شبکه­های عصبی مصنوعی.. 66

    3-4-2-4. ساختار شبکه­های عصبی مصنوعی.. 66

    3-4-2-5. دسته­بندی داده­ها 68

    3-4-2-6. واحدهای پردازش... 69

    3-4-2-7. انواع توابع فعال­سازی (تبدیل). 69

    3-4-2-8. انواع شبکه­های عصبی.. 71

    3-4-2-9. مراحل اساسی ساخت یک شبکه عصبی مصنوعی.. 74

    3-4-2-10. الگوریتم­های آموزش شبکه­های عصبی مصنوعی.. 75

    3-4-2-11. شبکه­های پرسپترون چند لایه ( ). 76

    3-4-2-12. معیارهای خطا 79

    3-4-3. مفاهیم فازی.. 80

    3-4-3-1. تاریخچه نظریه فازی.. 80

    3-4-3-2. مجموعه­های فازی.. 81

    3-4-3-3. عملگرهای فازی.. 82

    3-4-3-4. اصل گسترش در مجموعه­های فازی.. 82

    3-4-3-5. عدد فازی.. 83

    3-4-3-6. مبانی رگرسیون فازی.. 85

    3-5. الگوی هوش محاسباتی ترکیبی.. 87

    فصل چهارم: یافته­های پژوهش

    4-1. مقدمه. 96

    4-2. مجموعه­ی داده­ها 96

    4-3. آماده­سازی داده­های ورودی.. 97

    4-4. برازش الگوی خودرگرسیون میانگین متحرک انباشته. 98

    4-5. طراحی و آموزش یک شبکه عصبی مصنوعی.. 105

    4-5-1. انتخاب نوع شبکه. 106

    4-5-2. تعیین تعداد لایه­ها 106

    4-5-3. تعیین تعداد نرون­های هر لایه. 107

    4-5-4. تعیین توابع فعال­سازی.. 110

    4-5-5. تعیین الگوریتم آموزش... 110

    4-5-6. مجموعه­های آموزش و آزمون. 111

    4-5-7. معیار سنجش عملکرد. 111

    4-6. فازی­سازی الگوی  طراحی شده. 113

    4-7. فازی­سازی تجدید نظر شده و نهایی سازی مقادیر ضرایب.. 117

    4-8. مقایسه الگوی هوش محاسباتی ترکیبی با سایر الگوها 118

    4-9. آزمون فرضیه­های پژوهش... 119

    فصل پنجم: خلاصه، نتیجه­گیری و پیشنهادها

    5-1. خلاصه و نتیجه­گیری.. 122

    5-2. پیشنهادها 123

     منابع. 124

     پیوست.. 132

     

  • ثبت سفارش
    عنوان محصول
    قیمت