基于深度學(xué)習(xí)模型之金融市場(chǎng)不確定性因素研究

1、基于深度學(xué)習(xí)模型之金融市場(chǎng)不確定性因素研究本文是金融論文，本文圍繞金融不確定性指數(shù)的構(gòu)造與分析依次展開，經(jīng)過(guò)第二章的文獻(xiàn)的梳理、第三章的模型的構(gòu)建、第五章的金融不確定性指數(shù)的構(gòu)建和對(duì)金融不確定性指數(shù)的分析，在以下三個(gè)方面得出比較重要的結(jié)論。在金融不確定性指數(shù)的模型構(gòu)造：第一，通過(guò)在高維度經(jīng)濟(jì)金融變量中量化出中國(guó)金融市場(chǎng)的不確定性指數(shù)相較于使用其他替代變量替代不確定性指數(shù)有著諸多的優(yōu)勢(shì)；這種方法更貼近于不確定性的定義，可以更廣泛的捕捉到不同方面的不確定性、可以使用更高維度的數(shù)據(jù)層層分析出不確定性的來(lái)源等。第二，通過(guò)改造深度學(xué)習(xí)中的序列到序列模型（Seq2Seq）模型可以顯著提高金融不確定性指數(shù)中

2、預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)精度，降低模型的預(yù)測(cè)殘差。這種經(jīng)濟(jì)金融變量預(yù)測(cè)精度的提高，相較于線性回歸模型或者自回歸模型，深度學(xué)習(xí)模型有著更強(qiáng)的能力去剔除經(jīng)濟(jì)金融變量中的可預(yù)測(cè)的確定性成分從而最終得到不確定性的量化。但是深度學(xué)習(xí)有其不穩(wěn)定的因素，模型的預(yù)測(cè)精度也不會(huì)隨著模型復(fù)雜度的增加一直增加，通過(guò)實(shí)證研究發(fā)現(xiàn)，深度學(xué)習(xí)在淺層次的模型中（0至4層）即可達(dá)到最優(yōu)的預(yù)測(cè)效果，再增加模型的復(fù)雜度不僅預(yù)測(cè)精度不會(huì)降低，反而會(huì)出現(xiàn)模型不收斂的情況。第三，在構(gòu)造出的金融不確定性指數(shù)的不同周期預(yù)測(cè)中，不同周期間未發(fā)現(xiàn)明顯的滯后；不同的預(yù)測(cè)周期，在同一時(shí)間段的預(yù)測(cè)趨勢(shì)基本一致。因此，此模型構(gòu)造的金融不確定性指數(shù)的預(yù)測(cè)值可對(duì)未

3、來(lái)的中國(guó)金融市場(chǎng)不確定性指數(shù)或預(yù)期提供參考。.第一章緒論目前，在經(jīng)濟(jì)不確定性的指標(biāo)、測(cè)度以及經(jīng)濟(jì)金融不確定性模型的研究方法等許多相關(guān)方面，都有了相對(duì)較多的研究，但在測(cè)度指標(biāo)以及模型方法方面都沒(méi)有形成較為一致的意見(jiàn)。為了研究金融市場(chǎng)的不確定性以及金融市場(chǎng)不確定對(duì)于中國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)的影響，首先要對(duì)金融市場(chǎng)不確定性進(jìn)行量化，然后再進(jìn)行相關(guān)的經(jīng)濟(jì)金融分析。在金融不確定性指數(shù)的量化方面，通過(guò)翻閱相關(guān)研究文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)不確定性所涵蓋的含義十分的廣泛，有學(xué)者認(rèn)為可能包含了市場(chǎng)的波動(dòng)，但也有認(rèn)為不確定性主要包含了市場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)，還有學(xué)者認(rèn)為不確定性是不具有某種概率性質(zhì)的不可預(yù)測(cè)的市場(chǎng)行為偏差。本文認(rèn)為，不確定性不具備某種

4、概率性質(zhì)，是目前模型所不可預(yù)測(cè)的部分。但這并不是說(shuō)不確定性不可以被量化。本文將借鑒Jurado(2015)量化研究宏觀經(jīng)濟(jì)不確定性的思路，將金融市場(chǎng)不確定性定義為不可觀測(cè)的條件波動(dòng)，而金融市場(chǎng)的總體的不確定性為金融指標(biāo)不確定性的加權(quán)總和。為了加強(qiáng)模型可預(yù)測(cè)部分的預(yù)測(cè)效果，使用深度學(xué)習(xí)模型(Seq2Seq)構(gòu)建大規(guī)模動(dòng)態(tài)因子金融指標(biāo)預(yù)測(cè)模型，在大量的經(jīng)濟(jì)金融指標(biāo)之中，分析指標(biāo)的不可預(yù)測(cè)成分，得到金融市場(chǎng)的不確定性指數(shù)的量化。.第二章理論分析及相關(guān)研究的回顧2.1經(jīng)濟(jì)金融不確定性相關(guān)研究不確定性是一個(gè)范圍十分寬泛的概念，不確定性可以指各種概念下的不確定因素。從宏觀角度來(lái)看，有宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不確定性

5、，金融市場(chǎng)的不確定性，經(jīng)濟(jì)政策的不確定性；然而宏觀經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、金融市場(chǎng)、經(jīng)濟(jì)政策等多方面的運(yùn)行狀況又相互影響，牽一發(fā)而動(dòng)全身，各種宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不確定性概念界限并不清晰；雖然如此，很多學(xué)者還是從不同的角度研究了宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不確定性。在宏觀經(jīng)濟(jì)方面，自2008年全球爆發(fā)金融危機(jī)以來(lái)，全球經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入低迷期，新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)遲遲沒(méi)有出現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)波動(dòng)劇烈，黑天鵝事件頻發(fā)，風(fēng)險(xiǎn)管控變得十分困難；因此全球主要經(jīng)濟(jì)體紛紛提高了對(duì)于經(jīng)濟(jì)金融不確定性的預(yù)期；西方學(xué)者，媒體廣泛認(rèn)為唯一確定的事情，就是不確定性;。而在微觀角度來(lái)看，個(gè)人、家庭、企業(yè)，在其生命周期的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中，同樣都面臨著諸多的不確定性。2.2

6、深度學(xué)習(xí)相關(guān)研究與概念在眾多機(jī)器學(xué)習(xí)模型中，深度學(xué)習(xí)模型得益于端到端;的這種模型設(shè)計(jì)思想，生成大量模型參數(shù)，使模型參數(shù)在具體的任務(wù)中自動(dòng)更新學(xué)習(xí)參數(shù)，自動(dòng)更新學(xué)習(xí)得到數(shù)據(jù)的特征，從而提高了預(yù)測(cè)以及分類的準(zhǔn)確性。得益于此，深度學(xué)習(xí)模型在計(jì)算機(jī)視覺(jué)、語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言處理、以及其他自然科學(xué)的分析預(yù)測(cè)方面都取得了非常巨大的進(jìn)展。深度學(xué)習(xí)在其他領(lǐng)域中的成功應(yīng)用為智能金融智能經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了良好的示范，因此，隨著智能時(shí)代的到來(lái)以及金融經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)分析需求的提升，深度學(xué)習(xí)模型在經(jīng)濟(jì)金融領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用也許只是時(shí)間的問(wèn)題(蘇志,2017)。.第三章模型構(gòu)建.183.1金融不確定指數(shù)構(gòu)建.183.2深度學(xué)習(xí)(Seq

7、2Seq)模型的構(gòu)建.20第四章模型的數(shù)據(jù)與模型的訓(xùn)練.274.1金融指標(biāo)的選取與數(shù)據(jù)的來(lái)源.274.2數(shù)據(jù)的清洗與整理.284.3模型訓(xùn)練的注意細(xì)節(jié).31第五章構(gòu)造金融不確定性指數(shù)并進(jìn)行分析.325.1模型分析.325.2金融不確定性指數(shù)構(gòu)造結(jié)果.365.3本文金融不確定性指數(shù)與其他不確定性指數(shù)或替代指標(biāo)相關(guān)性分析.37.第五章構(gòu)造金融不確定性指數(shù)并進(jìn)行分析5.1模型分析在前文，金融不確定性指數(shù)模型構(gòu)建中提到Jurado(2015)的不確定性測(cè)度方法，此方法認(rèn)為不確定為大量金融變量預(yù)測(cè)誤差的條件波動(dòng)；因此使用此方法構(gòu)建金融不確定性指數(shù)需要構(gòu)建模型對(duì)大量金融變量進(jìn)行預(yù)測(cè)。在對(duì)預(yù)測(cè)模型的選取方面

8、，需要構(gòu)建足夠好的預(yù)測(cè)模型對(duì)金融變量進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而達(dá)到剝離金融變量數(shù)據(jù)中的確定性部分的目的。為此，相較于傳統(tǒng)的自回歸模型，本文選取了基于序列到序列的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)金融變量進(jìn)行預(yù)測(cè)；在大數(shù)據(jù)的背景下，采用非線性模型代替線性模型，以期通過(guò)預(yù)測(cè)模型的改進(jìn)，提高金融市場(chǎng)不確定性指數(shù)的構(gòu)建準(zhǔn)確性。因此通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)金融變量的預(yù)測(cè)成為構(gòu)建金融不確定性指數(shù)的關(guān)鍵一環(huán)。在使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建金融指標(biāo)的預(yù)測(cè)模型時(shí)，需要注意以下（表5-1）幾個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本概念5.2金融不確定性指數(shù)構(gòu)造結(jié)果圖5-4是本文構(gòu)造出的金融不確定性指數(shù)，圖中展示了當(dāng)期金融不確定性指數(shù)以及未來(lái)一個(gè)月(t=1)、三個(gè)月(t=3)以及六個(gè)

9、月的金融不確定性指數(shù)?？梢钥闯?，自2004年至2019年隨著金融全球化進(jìn)程的加速、中國(guó)金融不確定性指在總體趨勢(shì)上也在逐漸升高。在金融市場(chǎng)遭遇重大金融事件時(shí)金融不確定性指數(shù)會(huì)大幅上升，在2008年金融危機(jī)以及2015年股災(zāi)時(shí)，金融不確定性指數(shù)都會(huì)提前于重大金融事件之前攀升至非常高的位置，從這一點(diǎn)上看，本文模型所計(jì)算出的金融不確定性指數(shù)有著較強(qiáng)的金融市場(chǎng)預(yù)測(cè)指示作用。同時(shí)，對(duì)于不同的預(yù)測(cè)周期間的比較，預(yù)測(cè)月份越大金融市場(chǎng)的不確定性指數(shù)就會(huì)越高，說(shuō)明距離當(dāng)期越遠(yuǎn)的不確定性就越難以預(yù)測(cè)，這與上一小節(jié)的結(jié)論一致。并且可以看出，不同預(yù)測(cè)周期的金融市場(chǎng)不確定性指數(shù)在峰值和低谷處有很強(qiáng)的一致性，模型在高預(yù)測(cè)周

10、期時(shí)并未表現(xiàn)出指數(shù)構(gòu)造的遲滯；因此，可以初步認(rèn)為，此金融不確定性指數(shù)的構(gòu)造方法對(duì)為來(lái)金融不確定性指數(shù)的預(yù)測(cè)是相對(duì)穩(wěn)定的。.第六章總結(jié)與展望在金融不確定性指數(shù)的實(shí)證分析，本文詳細(xì)比較了構(gòu)造出的中國(guó)金融不確定性指數(shù)與經(jīng)濟(jì)政策不確定性指數(shù)的關(guān)系；中國(guó)金融市場(chǎng)的不確定性與國(guó)際主要經(jīng)體的經(jīng)濟(jì)政策的不確定性顯著相關(guān)。此外，也詳細(xì)對(duì)比金融市場(chǎng)的不確定性指數(shù)以及股票的波動(dòng)率的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)金融不確定性指數(shù)與上海市場(chǎng)、深圳市場(chǎng)主要金融綜合指數(shù)的波動(dòng)率顯著相關(guān)，與國(guó)際金融市場(chǎng)的主要金融綜合指數(shù)的波動(dòng)率不顯著相關(guān)。認(rèn)為中國(guó)金融市場(chǎng)的不確定性主要受國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)環(huán)境的影響。在金融不確定性指數(shù)的深度學(xué)習(xí)解釋方面，首先，通過(guò)分解金融不確定性指數(shù)的數(shù)據(jù)來(lái)源，將金融不確定性來(lái)源分為來(lái)自國(guó)內(nèi)