Chọn mô hình tốt nhất trong thống kê Bayes mờ và ứng dụng trong phân tích tài chính
TÓM TẮT
Trong phân tích tài chính, thông thường
người ta chỉ sử dụng giá đóng cửa và lựa chọn
phân phối của mô hình là phân phối chuẩn.
Tuy nhiên, chứng khoán biến động được ghi
nhận thông qua bộ bốn giá trị đó là các giá trị
giá mở cửa, giá cao nhất, giá thấp nhất và giá
đóng cửa. Do đó, chúng tôi sử dụng thêm giá
cao nhất và giá thấp nhất nhằm cung cấp thêm
thông tin với hy vọng đưa ra kết quả chính xác
hơn. Như vậy, bộ dữ liệu sẽ dao động trong một
khoảng biến động chứ không phải là một giá
trị, tức là dữ liệu dưới dạng số mờ. Và hơn
nữa, giả định một bộ dữ liệu tuân theo phân
phối chuẩn không phải lúc nào cũng thỏa mãn.
Mặt khác, việc kiểm định một dữ liệu có tuân
theo phân phối chuẩn hay không thông thường
theo kiểm định Jarque Bera hoặc kiểm định Chi
bình phương. Để thực hiện các kiểm đinh này
cần phải dựa vào giá trị p-value, nhưng hiện
nay có rất nhiều tranh cãi xung quanh việc sử
dụng giá trị p-value. Do đó, trong bài báo này
chúng tôi sử dụng ước lượng điểm Bayes mờ
cho dự báo nhằm lựa chọn phân phối phù hợp
nhất. Kết quả khi phân tích 9 mã cổ phiếu có
giá trị vốn hóa lớn tại thị trường chứng khoán
Việt Nam trong khoảng thời gian từ thời điểm
niêm yết đến ngày 06/11/2015 thấy rằng có một
số mã có các phân phối khác phù hợp hơn phân
phối chuẩn, một số mã cổ phiếu phù hợp với
phân phối chuẩn.
Từ khóa: Kiểm tra mô hình Bayes, dữ liệu mờ, ước lượng điểm Bayes mờ, ứng dụng trong phân tích
tài chính
Tóm tắt nội dung tài liệu: Chọn mô hình tốt nhất trong thống kê Bayes mờ và ứng dụng trong phân tích tài chính
SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT, Vol 20, No Q2 - 2017
Trang 144
Chọn mô hình tốt nhất trong thống kê Bayes
mờ và ứng dụng trong phân tích tài chính
Phạm Hoàng Uyên
Lê Thanh Hoa
Nguyễn Đình Thiên
Trường Đại học Kinh tế - Luật, ĐHQG HCM - Email: hoalt@uel.edu.vn
(Bài nhận ngày 22 tháng 12 năm 2016, hoàn chỉnh sửa chữa ngày 9 tháng 02 năm 2017)
TÓM TẮT
Trong phân tích tài chính, thông thường
người ta chỉ sử dụng giá đóng cửa và lựa chọn
phân phối của mô hình là phân phối chuẩn.
Tuy nhiên, chứng khoán biến động được ghi
nhận thông qua bộ bốn giá trị đó là các giá trị
giá mở cửa, giá cao nhất, giá thấp nhất và giá
đóng cửa. Do đó, chúng tôi sử dụng thêm giá
cao nhất và giá thấp nhất nhằm cung cấp thêm
thông tin với hy vọng đưa ra kết quả chính xác
hơn. Như vậy, bộ dữ liệu sẽ dao động trong một
khoảng biến động chứ không phải là một giá
trị, tức là dữ liệu dưới dạng số mờ. Và hơn
nữa, giả định một bộ dữ liệu tuân theo phân
phối chuẩn không phải lúc nào cũng thỏa mãn.
Mặt khác, việc kiểm định một dữ liệu có tuân
theo phân phối chuẩn hay không thông thường
theo kiểm định Jarque Bera hoặc kiểm định Chi
bình phương. Để thực hiện các kiểm đinh này
cần phải dựa vào giá trị p-value, nhưng hiện
nay có rất nhiều tranh cãi xung quanh việc sử
dụng giá trị p-value. Do đó, trong bài báo này
chúng tôi sử dụng ước lượng điểm Bayes mờ
cho dự báo nhằm lựa chọn phân phối phù hợp
nhất. Kết quả khi phân tích 9 mã cổ phiếu có
giá trị vốn hóa lớn tại thị trường chứng khoán
Việt Nam trong khoảng thời gian từ thời điểm
niêm yết đến ngày 06/11/2015 thấy rằng có một
số mã có các phân phối khác phù hợp hơn phân
phối chuẩn, một số mã cổ phiếu phù hợp với
phân phối chuẩn.
Từ khóa: Kiểm tra mô hình Bayes, dữ liệu mờ, ước lượng điểm Bayes mờ, ứng dụng trong phân tích
tài chính
1. GIỚI THIỆU
Việc thu thập dữ liệu không phải lúc nào
cũng thu được dữ liệu rõ, các dữ liệu có thể
không chính xác do sai số của máy móc cũng
như của con người. Do đó, trên thực tế dữ liệu
thu thập được trình bày dưới dạng số mờ. Các
tính toán thống kê mô tả đối với số mờ như
trung bình mẫu mờ, phương sai mẫu mờ, phân
phối thực nghiệm của mẫu mờ... được trình bày
chi tiết trong (Frühwirth - Schnatter, 1992) .
Tương tự như vậy, bài toán kiểm định giả
thuyết cho dữ liệu mờ được chỉ ra trong bài
(Römer and Kandel, 1995). Thêm vào đó, trong
bài (Römer and Kandel, 1995), các tác giả đã
trình bày không mức ý nghĩa cho kiểm định
phân phối xác suất mờ và kiểm định tham số
mờ. Việc kết hợp giữa phương pháp thống kê
và lý thuyết tập mờ là một xu hướng cần thiết
của thời đại đã được chứng minh trong bài báo
(Taheri, 2003). Chính vì vậy, sự mở rộng của lý
TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH & CN, TẬP 20, SỐ Q2 - 2017
Trang 145
thuyết mờ trong thống kê Bayes là một vấn đề
quan trọng không chỉ trong lý thuyết mà còn
trong thực hành, đặc biệt là trong phân tích tài
chính.
Thật sự, thống kê Bayes là rất hữu ích khi
cỡ mẫu nhỏ. Không chỉ vậy thống kê Bayes
còn thể hiện ưu điểm khi kết hợp giữa định lý
Bayes và dữ liệu mờ (Viertl and Hule, 1991).
Trong bài báo này, các tác giả đã phân tích
phân phối hậu nghiệm mờ, miền biến thiên hậu
nghiệm nhỏ nhất cũng như hàm mật độ dự báo
mờ. Chẳng hạn như, nếu dữ liệu được chọn
tuân theo phân phối mũ, nghiên cứu chọn phân
phối tiên nghiệm dạng liên hợp là phân phối
gamma thì phân phối hậu nghiệm là phân phối
gamma. Việc tính toán miền biến thiên hậu
nghiệm nhỏ nhất có thể được tính toán qua
chương trình máy tính, nhằm ước lượng tham
số cần ước lượng. Ngoài ra, phương pháp
Bayes về kiểm định giả thuyết mờ được trình
bày trong (Taheri and Behboodian, 2001), đồ
thị mờ, phân phối xác suất mờ, miền ước lượng
mờ, kiểm định giả thuyết mờ... được trình bày
trong (Wu, 2005), dự báo mờ và quyết định
thống kê được tính toán trong (Viertl, 2006).
Trong suy luận Bayes mờ của dữ liệu không
chỉ từ dữ liệu mờ, mà nó còn có thể thông qua
phân phối tiên nghiệm mờ, cụ thể là qua tham
số tiên nghiệm mờ được chỉ ra trong bài báo
(Frühwirth-Schnatter, 1993) . Bởi vậy, có hai
loại thông tin mờ đó là dữ liệu mờ
* * *
1 2, ,..., nx x x thông qua hàm hợp lý
* * *
1 2( ; , ,..., )nl x x x và thông tin tiên nghiệm mờ
*( ) trong không gian tham , cũng được
chỉ ra như (Viertl, 2006).
Hầu hết các nghiên cứu trước đây hạn chế
trong một tham số, xem (Wu, 2004a). Giả sử
rằng ta có n thành phần, mỗi thành phần i
được trình bày như một biến ngẫu nhiên
Bernoulli iY , với xác suất xuất hiện tính chất
cần xét là p . Khi đó, tổng của các biến ngẫu
nhiên iY độc lập thỏa mãn tính chất cần xét ký
hiệu là
1
n
i
i
X Y
. Với phân phối xác suất của
X là phân phối nhị thức. Thông thường,
người ta sử dụng phân phối tiên nghiệm liên
hợp của p là phân phối beta. Khi đó, phân phối
hậu nghiệm của p cũng là phân phối beta. Vì
vậy, ước lượng điểm Bayes pˆ với hàm tổn
thất sai số bình phương phụ thuộc vào cận trên
và cận dưới của tham số tại mức cut .
Do đó, trường hợp mở rộng cho nhiều tham
số với phân phối chuẩn hay phân phối Weibull
được chỉ ra trong (Huang et al., 2006). Với dữ
liệu mẫu 1 2( , ,..., )nD x x x , hàm phân phối mật
độ xác suất với dữ liệu thực tế đã xác định
( | )f x . Trong không gian tham số , giả sử
phân phối tiên nghiệm là ( ) thì phân phối
hậu nghiệm của tham số được xác định như
sau
1 2 1 2( | ) ( | , ,..., ) ( ) ( ; , ,..., ).n nD x x x l x x x
(1)
Người ta thường sử dụng phân phối tiên
nghiệm Jeffrey cho hai tham số của phân phối
chuẩn. Còn đối với phân phối Weibull thì
người ta sử dụng trường hợp phân phối tiên
nghiệm đều. Tổng quát, trong bài báo (Huang
et al., 2006), các tác giả hệ thống một phương
pháp xác định hàm thành viên cho phân phối
nhiều tham số bởi giải thuật di truyền và mạng
nhân tạo. Mặc dù vậy, đây là một phương pháp
khó để xác định khoảng ước lượng hoặc miền
mật độ hậu nghiệm nhỏ nhất...
Dữ liệu thực tế có thể được giả sử tuân theo
một số phân phối, như phân phối mũ, phân phối
Weibull, phân phối gamma và phân phối log
chuẩn... Tương ứng với các phân phối trên các
hàm mật độ xác suất, ước lượng tham số, tỷ lệ
thành công, tỷ lệ thất bại đã được trình bày
trong bài (Shafiq and Viertl, 2016).
Thông thường, trong thống kê tần suất
chúng ta thường giả định rằng dữ liệu xấp xỉ
SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT, Vol 20, No Q2 - 2017
Trang 146
phân phối chuẩn cho bài toán ước lượng hoặc
kiểm định giả thuyết. Ngược lại, đối với thống
kê Bayes, các nghiên cứu (Jha et al., 2009),
(Carlin and Chib, 1995), (Rigoux et al., 2014)
đã chỉ ra rằng việc kiểm định dạng phân phối
của dữ liệu là hết sức quan trọng bởi vì, chỉ khi
có dạng phân phối của dữ liệu, ta mới định ra
được phân phối tiên nghiệm cho tham số ước
lượng; làm cơ sở tìm phân phối hậu nghiệm để
sử dụng cho các tính toán tiếp theo.
Khi đó, chúng ta sẽ sử dụng kiểm định phi
tham số để kiểm tra dạng phân phối của dữ
liệu. Việc kiểm tra phân phối của dữ liệu thông
thường dựa vào giá trị p - value của thuật toán
kiểm tra mô hình, hoặc sử dụng phương pháp
mô phỏng Monte Carlo (simulated Monte Carlo
hoặc Markov chain Monte Carlo). Nhưng hiện
nay, đang có rất nhiều tranh cãi về việc sử dụng
p-value có thể dẫn đến sai lầm trong việc đưa
ra quyết định đối với bài toán kiểm định giả
thuyết (Goodman, 2008), (van Helden, 2016)...
Bên cạnh đó, khi sử dụng phương pháp mô
phỏng Monte Carlo (Markov chain Monte
Carlo), cỡ mẫu và tính ổn định của mô phỏng
cũng cần được quan tâm đúng mức tạo nên giá
trị của kết quả thu được. Do đó, chúng ta rất
cần một phương pháp để tìm phân phối tốt nhất
xấp xỉ bộ dữ liệu.
Trong bài nghiên cứu này, chúng tôi dựa
vào kết quả dự báo đúng cho từng dạng phân
phối thông dụng, nếu phân phối nào có kết quả
dự báo đúng cao nhất thì dữ liệu phù hợp với
phân phối đó nhất. Sau đó, chúng tôi đưa ra
một danh sách các phân phối thích hợp cho dữ
liệu tài chính khi mà đặc thù của dữ liệu giá
chứng khoán nhận giá trị dương và không ổn
định và trình bày công thức Bayes tương ứng
trong phần 2 của bài báo.
Trong phần 3 của bài báo, chúng tôi trình
bày các công thức ước lượng điểm Bayes cho
dữ liệu mờ.Và cuối cùng trong phần 4, chúng
tôi sử dụng dữ liệu thực tế về giá chứng khoán
nhằm ước lượng cho các quan sát tiếp theo. Với
mỗi trường hợp, chúng ta có thể kết luận phân
phối tốt nhất phù hợp với các dữ liệu thực tế.
Phần cuối cùng của bài báo là kết luận và
hướng mở rộng.
2. DANH SÁCH CÁC PHÂN PHỐI XÁC
SUẤT SỬ DỤNG TRONG THỐNG KÊ
BAYES VỚI DỮ LIỆU TÀI CHÍNH
Đối với dữ liệu tài chính, cụ thể là giá
chứng khoán, mỗi phiên khung thời gian quan
sát luôn có 4 thông tin về giá: mở cửa, thấp
nhất, cao nhất và đóng cửa. Trong bốn loại giá
trên, giá đóng cửa là quan trọng nhất. Do đó,
thông thường chúng ta chỉ sử dụng giá đóng
cửa để phân tích cũng như dự báo cho giá đóng
cửa phiên tiếp theo.
Như vậy, chúng ta đã mất khá nhiều thông
tin về giá cao nhất và giá thấp nhất, ví dụ như
giá đóng cửa gần giá thấp nhất thì nhiều khả
năng giá đóng cửa của phiên tiếp theo có thể có
xu hướng giảm... Trong bài báo này, chúng tôi
cố gắng sử dụng thêm thông tin từ các bộ giá
chứng khoán này.
Như đã đề cập ở phần trước, dữ liệu trong
tài chính thường không ổn định do đó chúng ta
sẽ chuyển hóa dữ liệu giữa giá thấp nhất và giá
đóng cửa tại thời điểm (ngày) t có dạng như
sau
1
The lowest price ( )
( ) ;
Closing price( )
t
low t
t
(2)
trong đó
1( )low t : là giá thấp nhất chuyển hóa tại thời
điểm t;
The lowest price ( )t : là giá thấp nhất tại thời
điểm t;
Closing price( )t : là giá đóng cửa tại thời
điểm t.
TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH & CN, TẬP 20, SỐ Q2 - 2017
Trang 147
Và
1
The highest price ( )
( ) ,
Closing price ( )
t
high t
t
(3)
trong đó
1( )high t : là giá thấp nhất chuyển hóa tại
thời điểm t;
The highest price ( )t : là giá cao nhất tại
thời điểm t;
Closing price( )t : là giá đóng cửa tại thời
điểm t.
Rõ ràng, giá trị 1( )low t nằm trong khoảng
(0,1] và giá trị 1( )high t nằm trong khoảng
1, c với hằng số c. Đối với dữ liệu trong tài
chính, hằng số c thường không quá lớn, đối với
thị trường chứng khoán Việt Nam, trong giai
đoạn quan sát, hằng số c lớn nhất nhận giá trị
1.4196.
Suy ra giá trị thấp nhất chuyển hóa 1( )low t
và giá cao nhất chuyển hóa 1( )high t của dữ liệu
phụ thuộc vào thời gian là ổn định. Vì vậy,
chúng ta có hai bộ dữ liệu về giá thấp nhất
chuyển hóa 1low và giá cao nhất chuyển hóa
1high , như là một số mờ tại cut với 0 . Ta
dễ dàng nhận thấy, số mờ này luôn chứa giá trị
1.
Giả sử rằng mẫu ngẫu nhiên 1 2, ,..., nx x x
bao gồm các quan sát độc lập và cùng phân
phối. Tuy nhiên, trong thống kê Bayes, chúng
ta chỉ cần các quan sát là thay đổi vị trí được và
ổn định. Như vậy, các dữ liệu giá chuyển hóa
chứng khoán theo thời gian thỏa mãn điều kiện
và nhận giá trị dương nên chúng ta sẽ liệt kê
một số phân phối phù hợp dưới đây:
2.1. Phân phối chuẩn và đã biết phương
sai 2 của tổng thể
Giả sử hàm hợp lý là phân phối chuẩn
2( , )N . Khi đó, chúng ta chọn phân phối
tiên nghiệm liên hợp cho trung bình là phân
phối chuẩn 2
0 0( ) ~ ( , )N . Phân phối hậu
nghiệm cho trung bình cũng là phân phối chuẩn
2
1 2( | , ,..., ) ~ ( , )nx x x N xem (Bolstad,
2013) và (Gelman et al., 2014), được xác định
bởi công thức
0
2 2
0
2 2 2
0
2 2
0
1 1 1
; .
1 1
n
n
n
(4)
Khi đó, trung bình của phân phối hậu
nghiệm là:
0
2 2
0
2 2
0
.
1 1N
n
n
(5)
2.2. Phân phối đều
Giả sử hàm hợp lý là phân phối đều
(0, )U , khi đó chúng ta chọn phân phối tiên
nghiệm liên hợp cho tham số là phân phối
Pareto ( ) ~ ( , )mx k P , với 1 2, ,..., nx x x sao
cho ,i mx x 1,i n và 1k .
Do đó, phân phối hậu nghiệm cho tham số
là phân phối Pareto
1 2 1 2( | , ,..., ) ~ ( { , ,..., , }, )n m n mx x x x max x x x x k k n P
(6)
Khi đó, trung bình của phân phối hậu
nghiệm cho 1k là
1 2( ) ( { , ,..., , }) .
1 1
m n mk x k n max x x x x
k k n
U
(7)
2.3. Phân phối Pareto với trường hợp đã
biết giá trị nhỏ nhất mx
Giả sử hàm hợp lý là hàm Pareto ( , )mx kP ,
thì chúng ta chọn hàm phân phối tiên nghiệm
liên hợp cho tham số hình dạng k là phân phối
gamma ( ) ~ ( , )k G Chúng ta có phân phối
hậu nghiệm cho tham số hình dạng k là phân
phối gamma
SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT, Vol 20, No Q2 - 2017
Trang 148
1 2( | , ,..., ) ~nk x x x
1
,
n
i
mi
x
n ln
x
G . (8)
Khi đó, trung bình của phân phối hậu
nghiệm được xác đinh bởi công thức
1
.
n
i
mi
n
x
ln
x
P
(9)
2.4. Phân phối Weibull với đã biết tham
số hình dạng
Giả sử hàm hợp lý tuân theo phân phối
Weibull ( , ) W , khi đó chúng ta chọn phân
phối tiên nghiệm liên hợp cho tham số tỷ lệ
là hàm gamma ngược ( ) ~ ( , )a b I G . Do đó,
chúng ta sẽ có phân phối hậu nghiệm cho tham
số tỷ lệ là phân phối gamma ngược
1 2
1
( | , ,..., ) ~ ( , )
n
n i
i
x x x a a n b b x
I G
(10)
Trung bình của phân phối hậu nghiệm được
xác định bởi công thức
1 .
1 1
n
i
i
b x
b
a a n
W
(11)
2.5. Phân phối log chuẩn với trường hợp
đã biết độ chính xác
Giả sử hàm hợp lý có dạng log chuẩn
( ,1/ ) LN . Chúng ta chọn phân phối tiên
nghiệm liên hợp cho tham số là phân phối
chuẩn 0 0( ) ~ ( ,1/ )N . Khi đó, phân phối
hậu nghiệm cho là phân phối chuẩn
0 0
1
1 2
0 0
( )
1 1
( | , ,..., ) ~ , .
n
i
i
n
ln x
x x x N
n n
(12)
Trung bình của phân phối hậu nghiệm được
xác định bởi công thức
0 0
1
0
( )
.
n
i
i
ln x
n
LN (13)
2.6. Phân phối mũ
Giả sử rằng hàm hợp lý có dạng phân phối
mũ ( )E , chúng ta chon hàm phân phối tiên
nghiệm liên hợp cho tham số là phân phối
gamma ( ) ~ ( , ) G . Do đó, chúng ta có
phân phối hậu nghiệm cho tham số cũng là
phân phối gamma
1 2
1
( | , ,..., ) ~ ,
n
n i
i
x x x n x
G
(14)
Trung bình của phân phối hậu nghiệm được
xác định bởi công thức
1
.
n
i
i
n
x
E (15)
2.7. Phân phối gamma với điều kiện đã
biết tham số hình dạng
Nếu dữ liệu tuân theo phân phối gamma
( , ) G , chúng ta sẽ chọn phân phối tiên
nghiệm liên hợp cho tham số tỷ lệ là phân
phối gamma 0 0( ) ~ ( , ) G . Khi đó, phân
phối hậu nghiệm cho tham số tỷ lệ cũng là
phân phối gamma
1 2 0 0
1
( | , ,..., ) ~ ,
n
n i
i
x x x n x
G
(16)
Trung bình của phân phối hậu nghiệm được
xác định bởi công thức
0
0
1
.
n
i
i
n
x
G
(17)
2.8. Phân phối gamma ngược với điều
kiện đã biết tham số hình dạng a
Giả sử hàm hợp lý có dạng ... n phối nào là tốt nhất.
Phân phối nào tốt nhất thì có nhiều giá trị quan
sát thật rơi vào khoảng dự báo. Chúng tôi cố
gắng minh họa bằng dữ liệu thực nghiệm.
SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT, Vol 20, No Q2 - 2017
Trang 150
4. ỨNG DỤNG ƯỚC LƯỢNG ĐIỂM
BAYES CHO DỮ LIỆU MỜ TẠI MỨC
cut =0
Chúng ta sử dụng tập dữ liệu 1( )low t và
1( )high t tương ứng với cận dưới và cận trên
tại mức ,cut =0. Sử dụng kỹ thuật tương tự
trong (Wu, 2004b) cho ước lượng điểm Bayes
mờ thích hợp với mỗi phân phối.
4.1. Dữ liệu thực nghiệm
Dữ liệu thực nghiệm được sử dụng là dữ
liệu giá chứng khoán của sàn giao dịch chứng
khoán Hà Nội, Việt Nam bao gồm 9 mã cổ
phiếu. Các mã cổ phiếu này từ thời điểm bắt
đầu lên sàn đến ngày 06/11/2015. Chúng tôi
chọn 9 mã cổ phiếu này dựa vào giá trị của các
mã cổ phiếu tại ngày 06/11/2015 theo bảng 1.
Các cổ phiếu này có tính thanh khoản cao, điều
này giúp cho giá cổ phiếu khó bị “làm giá” và
dữ liệu sẽ tốt hơn.
Bảng 1. Các mã cổ phiếu quan tâm
Mã cổ phiếu ’DXP’ ’HAT’ ’MAS’ ’NTP’ ’SLS’ ’TCT’ ’VCS’ ’VNF’ ’WCS’
Ngày niêm yết
(Ngày/
26 29 10 11 16 06 17 01 17
Tháng/ 12 10 9 12 10 12 12 12 9
Năm) 2005 2010 2009 2006 2012 2006 2007 2010 2010
Tổng số quan sát dự
báo
2222 711 707 2096 406 2126 1801 934 1004
4.2. Phân tích dữ liệu
Trong bảng 2 thể hiện kết quả dự báo dựa
trên danh sách các phân phối và tính toán của
tác giả.
Bảng 2. Tỷ lệ dự báo đúng dựa trên ước lượng điểm Bayes cho dữ liệu mờ
Phân phối và
mã cổ phiếu
’DXP’ ’HAT’ ’MAS’ ’NTP’ ’SLS’ ’TCT’ ’VCS’ ’VNF’ ’WCS’
Chuẩn 0.9743 0.9789 0.9929 0.9690 0.9926 0.9708 0.9611 0.9636 0.9751
Đều 0.9167 0.8636 0.8571 0.8726 0.9704 0.8960 0.8978 0.9111 0.8337
Pareto 0.9770 0.8833 0.9321 0.9380 0.9803 0.9600 0.9672 0.9550 0.8815
Weibull 0.9721 0.8861 0.9321 0.9380 0.9828 0.9633 0.9645 0.9540 0.8855
Log chuẩn 0.9779 0.8790 0.9321 0.9399 0.9852 0.9610 0.9622 0.9529 0.8865
Mũ 0.9779 0.8833 0.9321 0.9389 0.9803 0.9610 0.9656 0.9550 0.8825
Gamma 0.3240 0.8270 0.8416 0.2171 0.6995 0.2855 0.3037 0.4989 0.4303
Gamma ngược 0.3240 0.8270 0.8416 0.2166 0.6995 0.2855 0.3032 0.4989 0.4303
Dựa vào bảng 2, chúng ta thấy rằng có một
điều đặc biệt là các mã cổ phiếu HAT, MAS
và SLS hầu như xấp xỉ đối với phân phối nào
cũng đều cho kết quả dự báo tốt, mặc dù phân
phối chuẩn vẫn là phân phối tốt nhất. Cụ thể là
các mức dự báo đúng trên 80 phần trăm cho
HAT và MAS, đúng trên 70 phần trăm cho mã
cổ phiếu SLS. Còn đối với dự báo tốt nhất cho
phân phối chuẩn tương ứng với ba mã cổ phiếu
này có tỷ lệ dự báo đúng lần lượt là mã cổ
phiếu HAT là 0.978, mã cổ phiếu MAS là
0.993 và mã cổ phiếu SLS là 0.993.
TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH & CN, TẬP 20, SỐ Q2 - 2017
Trang 151
Tiếp theo đó, chúng ta thấy rằng các mã cổ
phiếu DXP, NTP, TCT, VCS, VNF và WCS
phù hợp với các phân phối chuẩn, đều, Pareto,
Weibull, log chuẩn và phân phối mũ hơn phân
phối gamma và gamma ngược, do tỷ lệ đúng
cao hơn. Cụ thể là với mã cổ phiếu DXP có
phân phối đúng tốt nhất là phân phối mũ và
phân phôi log chuẩn với tỷ lệ dự báo đúng xấp
xỉ 0.978. Các phân phối xấp xỉ đúng tiếp theo
phù hợp với mã cổ phiếu DXP này là phân phối
Pareto với tỷ lệ dự báo đúng là 0.977, phân
phối chuẩn với tỷ lệ dự báo đúng là 0.974, phân
phối Weibull với tỷ lệ dự báo đúng là 0.972 và
phân phối đều với tỷ lệ dự báo đúng là 0.917.
Tuy nhiên, khi chuyển qua xấp xỉ mã cổ phiếu
DXP dưới dạng phân phối gamma hay phân
phối gamma ngược thì tỷ lệ dự báo đúng chỉ
xuống còn 0.324.
Còn đối với các mã cổ phiếu NTP, TCT,
VNF và WCS thì phân phối tốt nhất là phân
phối chuẩn. Điều này phù hợp với hầu hết các
nghiên cứu về giá chứng khoán hiện nay, khi
họ coi phân phối xấp xỉ tốt nhất cho dữ liệu giá
chứng khoán.
Vậy có một câu hỏi đặt ra rằng, phải chăng
vì khoảng dự báo quá rộng nên dự báo thì chắc
chắn đúng. Do đó, chúng tôi sẽ hiệu chỉnh lại
độ dài khoảng dự báo đúng.
4.3. Hiệu chỉnh khoảng dự báo
Trong thị trường chứng khoán Việt Nam,
biên độ dao động đến 20 phần trăm cho hầu
hết các mã cổ phiếu (trừ hai mã cổ phiếu 'VCS'
dao động đến 35.29 phần trăm và 'VNF' dao
động đến 25.74 phần trăm). Do đó, đầu tiên
chúng ta thử thu hẹp miền dự báo trong khoảng
10 phần trăm. Kết quả dự báo đúng cho phiên
giao dịch tiếp theo với miền dự báo có độ dài
10 phần trăm được tác giả thể hiện trong bảng
3.
Bảng 3. Miền dự báo 10 phần trăm
Phân phối và
các mã cổ phiếu
’DXP’ ’HAT’ ’MAS’ ’NTP’ ’SLS’ ’TCT’ ’VCS’ ’VNF’ ’WCS’
Chuẩn 0.9001 0.5809 0.5827 0.8698 0.7931 0.8791 0.7512 0.7334 0.7610
Đều 0.7912 0.4501 0.5573 0.7228 0.6650 0.8043 0.6219 0.5557 0.5000
Pareto 0.9181 0.5724 0.5997 0.8440 0.8227 0.9280 0.7640 0.7430 0.6922
Weibull 0.9181 0.5724 0.5997 0.8440 0.8227 0.9285 0.7618 0.7420 0.6873
Log chuẩn 0.9190 0.5724 0.5997 0.8445 0.8227 0.9280 0.7618 0.7420 0.6892
Mũ 0.9185 0.5724 0.5997 0.8449 0.8227 0.9276 0.7607 0.7388 0.6902
Gamma 0.1566 0.4613 0.3607 0.0654 0.3079 0.1317 0.1321 0.1991 0.2151
Gamma ngược 0.1566 0.4613 0.3607 0.0654 0.3079 0.1317 0.1321 0.1991 0.2151
Theo kết quả của bảng 3, nếu chúng ta thu
hẹp miền dự báo xuống còn 10 phần trăm thì
các mã cổ phiếu DXP, NTP, SLS, TCT và
VCS hầu như có tỷ lệ dự báo đúng không giảm
nhiều so với khoảng dự báo gốc ban đầu. Tuy
nhiên, hai mã cổ phiếu HAT và MAS có giảm
tỷ lệ dự báo đúng một cách tương đối lớn, với
mức giảm khoảng 40 phần trăm. Điều này có
nghĩa là khoảng tin cậy của hai mã cổ phiếu
HAT và MAS lớn, vì vậy khoảng biến động
này dài nên ít có ý nghĩa trong thực tế.
Trong khi đó các mã cổ phiếu DXP, SLS,
TCT, VCS và VNF thích hợp với phân phối
Pareto, Weibull, log chuẩn, mũ hơn phân phối
chuẩn thì hai mã cổ phiếu NTP và WSS xấp xỉ
SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT, Vol 20, No Q2 - 2017
Trang 152
phân phối chuẩn tốt hơn các phân phối khác.
Dựa vào tỷ lệ dự báo đúng trong bảng 3, ta
thấy với miền dự báo với khoảng sai lêch 10
phần trăm vẫn còn ở mức xác suất tương đối
cao, khoảng 70 đến 80 phần trăm.
Như vậy, đây là một tín hiệu tốt cho ứng
dụng của thống kê Bayes mờ trong phân tích tài
chính.
Bảng 4. Miền dự báo 5 phần trăm
Phân
phối và
các mã
cổ phiếu
’DXP’ ’HAT’ ’MAS’ ’NTP’ ’SLS’ ’TCT’ ’VCS’ ’VNF’ ’WCS’
Chuẩn 0.6571 0.3235 0.4286 0.6398 0.5419 0.6308 0.4770 0.4722 0.4811
Đều 0.4982 0.2293 0.3479 0.4046 0.3300 0.4581 0.3137 0.3062 0.2580
Pareto 0.6760 0.3882 0.4668 0.6307 0.6502 0.6458 0.5097 0.5300 0.4771
Weibull 0.6751 0.3882 0.4668 0.6312 0.6502 0.6468 0.5108 0.5268 0.4771
Log
chuẩn
0.6742 0.3882 0.4668 0.6360 0.6478 0.6491 0.5097 0.5321 0.4811
Mũ 0.6742 0.3882 0.4668 0.6369 0.6478 0.6496 0.5092 0.5332 0.4811
Gamma 0.1071 0.2968 0.2702 0.0344 0.2365 0.0626 0.0772 0.1413 0.1434
Gamma
ngược
0.1071 0.2968 0.2702 0.0344 0.2365 0.0626 0.0772 0.1413 0.1434
Nguồn: Kết quả nghiên cứu
Nếu chúng ta thu hẹp miền dự báo với
khoảng biến động 5 phần trăm, kết quả được
xác định trong bảng 4. Kết quả bây giờ không
còn cao nữa. Tuy nhiên với khoảng biến động
quá bé, miền dự báo chỉ còn khoảng 1/ 3 hoặc
1/ 4 so với khoảng biến động cho phép. Do
đó, chỉ các mã cổ phiếu DXP, NTP, SLS và
TCT có tỷ lệ dự báo đúng là chấp nhận được,
tức là ở khoảng trên 60 phần trăm. Tức là, các
mã cổ phiếu này có xấp xỉ theo các phân phối
Pareto, Weibull, log chuẩn, mũ thích hợp hơn
so với phân phối chuẩn, cũng như phân phối
đều, gamma và gamma ngược. Kết quả tương
tự đối với các mã cổ phiếu TCT và SLS. Tuy
nhiên, mã cổ phiếu NTP phù hợp với phân phối
chuẩn hơn các phân phối khác.
5. KẾT LUẬN
Trong thực hành về phân tích dữ liệu theo
thống kê Bayes, việc kiểm tra xem dữ liệu phù
hợp với phân phối nào nhất là một vấn đề hết
sức quan trọng. Có một số cách để kiểm tra mô
hình tương tự như kiểm định chi square trong
thống kê tần suất hoặc mô phỏng Monte Carlo.
Tuy nhiên, cách kiểm tra mô hình này lại dựa
vào giá trị p-value. Trong khi việc sử dụng giá
trị p-value đang gây nhiều tranh cãi, nhóm tác
giả cũng đã có một nghiên cứu liên quan đến
vấn đề này trong bài báo (Nguyen et al., 2016).
Còn nếu phương pháp sử dụng mô phỏng
Monte Carlo cho phân phối hậu nghiệm, thì câu
hỏi đặt ra là số lượng mô phỏng là bao nhiêu,
đến khi nào thì ổn định... nhất là khi áp dụng
trong tài chính với nhiều bộ dữ liệu, mỗi bộ dữ
liệu bao gồm cả ngàn quan sát theo thời gian.
Đặc biệt, trong trường hợp dữ liệu mờ việc
kiểm tra mô hình của dữ liệu lại càng quan
trọng. Do đó, trong bài báo này chúng tôi muốn
lấy đúng thực tiễn để chứng minh cho vấn đề
đưa ra. Tức là, chúng tôi giả định một số dạng
phân phối thường gặp cho dữ liệu giá chứng
TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH & CN, TẬP 20, SỐ Q2 - 2017
Trang 153
khoán. Sau đó, sử dụng công thức Bayes cho
từng dạng phân phối nhằm dự báo cho giá đóng
cửa của phiên kế tiếp. Tỷ lệ dự báo tuân theo
phân phối nào lớn hơn thì chứng tỏ dữ liệu tuân
theo phân phối đó tốt hơn.
Phương pháp sử dụng trong bài báo thông
qua ước lượng điểm thống kê Bayes mờ, có
hiệu chỉnh cho phù hợp trong phân tích tài
chính. Kết quả dự báo với 9 mã cổ phiếu cho
thấy tỷ lệ dự báo tương đối tốt ở mức 70 đến 90
phần trăm khi sử dụng toàn bộ miền ước lượng
điểm hoặc thu hẹp biên độ 10 phần trăm. Còn
khi thu hẹp biên độ dao động là 5 phần trăm thì
mức độ dự báo đúng khoảng 60 phần trăm.
Hơn nữa, thông qua kết quả dự báo đúng,
chúng tôi cũng đã chứng tỏ sự phù hợp của mô
hình. Cách đánh giá này khác với cách đánh giá
kết quả truyền thống khi mà độ phù hợp của
mô hình được ẩn sau xác suất dự báo đúng.
Với kết quả tương đối khả quan của bài
báo, chúng tôi hy vọng ứng dụng của thống kê
Bayes mờ áp dụng sâu rộng hơn vào trong phân
tích tài chính với không chỉ sử dụng giá đóng
cửa mà còn sử dụng thêm thông tin giá cao
nhất và giá thấp nhất để dự báo. Đây là một kết
quả hoàn toàn mới của chúng tôi khi chưa có ai
sử dụng cách xử lý dữ liệu mới là thống kê
Bayes mờ vào bộ dữ liêu theo cách hiệu chỉnh
như vậy.
Chúng tôi xin chân thành cảm ơn Giáo sư
Nguyễn Trung Hưng, Trường Đại học New
Mexico và Đại học Chiang Mai vì sự giúp đỡ
tận tâm của ông đối với nghiên cứu của chúng
tôi thông qua các Hội nghị, Hội thảo và các
cuộc thảo luận. Bên cạnh đó, chúng tôi cũng
cảm ơn Trường Đại học Kinh tế - Luật đã tài
trợ cho chúng tôi trong khuôn khổ đề tài, với
mã số CS 2016-13.
SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT, Vol 20, No Q2 - 2017
Trang 154
Choosing the best model in fuzzy Bayesian
statistics and its application in financial
analysis
Pham Hoang Uyen
Le Thanh Hoa
Nguyen Dinh Thien
University of Economics and Law, VNU HCM - Email: hoalt@uel.edu.vn
ABSTRACT
Analysts generally use closing price and
normal distribution assumption for a model’s
distribution in financial analysis. However,
stock price fluctuation is reflected by a set of
four values, namely opening, highest, lowest
and closing prices. We therefore include the
highest and the lowest prices to take into
account more information in the hope of ending
up with a more exact result as data contains a
ranges of values instead of one only (i.e. the
data is a form of fuzzy number). Moreover, the
assumption that data is normally distributed is
not always satisfied and Jacque Bera or Chi
square tests are often employed to test the
data’s normality. The tests require the use of p-
value which is quite controversial at present.
This paper employs fuzzy Bayes point estimator
to choose the most suitable distribution. On a
sample of 9 stocks with large capitalization in
Vietnam from their listed dates until November
06, 2015, we found that some stocks have
prices distributed more reasonably than
normal distribution and some are not.
Key word: Testing Bayes model, fuzzy data, the estimate of fuzzy Bayes point, application in
financial analysis.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Bolstad, W.M. (2013), Introduction to
Bayesian statistics. John Wiley & Sons.
[2]. Carlin, B.P., Chib, S. (1995), Bayesian
model choice via Markov chain Monte
Carlo methods. J. R. Stat. Soc. Ser. B
Methodol. 473–484.
[3]. Frühwirth-Schnatter, S., On fuzzy Bayesian
inference. Fuzzy Sets Syst. 60, 41–58
(1993).
[4]. Frühwirth-Schnatter, S. (1992), On
statistical inference for fuzzy data with
applications to descriptive statistics. Fuzzy
Sets Syst. 50, 143–165.
[5]. Gelman, A., Carlin, J.B., Stern, H.S.,
Rubin, D.B. (2014), Bayesian data analysis.
Chapman & Hall/CRC Boca Raton, FL,
USA.
[6]. Goodman, S. (2008), A dirty dozen: twelve
p-value misconceptions, in: Seminars in
Hematology. Elsevier, pp. 135–140.
[7]. Huang, H.-Z., Zuo, M.J., Sun, Z.-Q. (2006),
Bayesian reliability analysis for fuzzy
TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH & CN, TẬP 20, SỐ Q2 - 2017
Trang 155
lifetime data. Fuzzy Sets Syst. 157, 1674–
1686.
[8]. Jha, S.K., Clarke, E.M., Langmead, C.J.
(2009), Legay, A., Platzer, A., Zuliani, P., A
bayesian approach to model checking
biological systems, in: International
Conference on Computational Methods in
Systems Biology. Springer, pp. 218–234.
[9]. Nguyen, S.P., Pham, U.H., Nguyen, T.D.,
Le, H.T. (2016), A New Method for
Hypothesis Testing Using Inferential
Models with an Application to the
Changepoint Problem, in: Integrated
Uncertainty in Knowledge Modelling and
Decision Making: 5th International
Symposium, IUKM 2016, Da Nang,
Vietnam, November 30-December 2, 2016,
Proceedings. Springer, pp. 532–541.
[10]. Rigoux, L., Stephan, K.E., Friston, K.J.,
Daunizeau, J. (2014), Bayesian model
selection for group studies—revisited.
Neuroimage 84, 971–985.
[11]. Römer, C., Kandel, A. (1995), Statistical
tests for fuzzy data. Fuzzy Sets Syst. 72, 1–
26.
[12]. Shafiq, M., Viertl, R. (2016), On the
Estimation of Parameters, Survival
Functions, and Hazard Rates Based on
Fuzzy Life Time Data. Commun. Stat.-
Theory Methods.
[13]. Taheri, S.M. (2003), Trends in fuzzy
statistics. Austrian J. Stat. 32, 239–257.
[14]. Taheri, S.M., Behboodian, J. (2001), A
Bayesian approach to fuzzy hypotheses
testing. Fuzzy Sets Syst. 123, 39–48.
[15]. Helden, J. (2016), Confidence intervals are
no salvation from the alleged fickleness of
the P value. Nat. Methods 13, 605–606.
[16]. Viertl, R. (2011), Statistical methods for
fuzzy data. John Wiley & Sons.
[17]. Viertl, R. (2006), Univariate statistical
analysis with fuzzy data. Comput. Stat. Data
Anal. 51, 133–147.
[18]. Viertl, R., Hule, H. (1991), On Bayes’
theorem for fuzzy data. Stat. Pap. 32, 115–
122.
[19]. Wu, H.-C. (2005), Statistical hypotheses
testing for fuzzy data. Inf. Sci. 175, 30–56.
[20]. Wu, H.-C. (2004a), Fuzzy reliability
estimation using Bayesian approach.
Comput. Ind. Eng. 46, 467–493.
[21]. Wu, H.-C. (2004b), Fuzzy Bayesian
estimation on lifetime data. Comput. Stat.
19, 613–633.
File đính kèm:
chon_mo_hinh_tot_nhat_trong_thong_ke_bayes_mo_va_ung_dung_tr.pdf

