Введение к работе
Актуальность темы исследования. Рынок ценных бумаг является незаменимым инструментом, позволяющим производить инвестиции в ценные бумаги и оценивать стоимость активов. Он способствует превращению денежных накоплений в инвестиции, увеличивает возможности роста сферы производства и обращения, используется государством в целях макроэкономического регулирования.
Активную роль на рынке ценных бумаг играют банки и инвестиционные компании. Для них очень важна проблема прогнозирования цен на рынке ценных бумаг, особенно в период кризисов, когда возрастает волатильность и увеличиваются риски. Улучшить качество прогнозов можно при помощи методов и алгоритмов, учитывающих фундаментальные показатели компаний-эмитентов, технические индикаторы, постоянно поступающие новости, настроения других трейдеров; также перспективным направлением является применение мультиагентных систем и сценарного подхода. Применение этих методов позволит повысить качество принимаемых инвестиционными компаниями решений, что укрепит их положение на рынке.
Степень разработанности проблемы. Существует ряд инструментов, призванных помочь инвесторам исследовать рыночные процессы и принимать решения о сделках на рынке ценных бумаг. Некоторые облегчают проведение технического и фундаментального анализа, некоторые работают в режиме советчиков, некоторые являются полноценными торговыми роботами, которые самостоятельно проводят операции покупки-продажи ценных бумаг.
Одним из подходов к совершенствованию систем поддержки принятия решений для трейдеров является применение технологии мулыпиагентного моделирования. Программные агенты могут имитировать действия реальных трейдеров, проводя операции на виртуальном рынке ценных бумаг. Такая социально-экономическая система позволяет повысить точность прогнозов
биржевых показателей и улучшить качество управления инвестиционными активами.
Этим вопросом занимались, начиная с конца 80-х годов, LeBaron В., Palmer R., Cohen, Maier, Kim, Markowitz, Beltratti, Margarita, Marengo, Rieck, Giansante S., Yue W., Marchesi M., Raberto M. и другие. В последнее время мультиагентными технологиями заинтересовались и российские исследователи: Романов В.П., Воронцов К.В. Несмотря на значительное количество теоретических исследований, в соответствующих работах всё ещё недостаточно отражены аспекты практического применения этой технологии.
Целью исследования является разработка математического и программного обеспечения для повышения качества прогнозов биржевых показателей с применением мультиагентного подхода, позволившего оптимизировать решение задач управления и принятия решений в системе биржевых торгов и обеспечивать учет человеческого фактора управляемой системы на процесс управления. В соответствии с поставленной целью в работе были определены и решались следующие задачи:
-
Проведены теоретические и прикладные исследования системных связей и закономерностей функционирования рынка ценных бумаг. На их основе разработан набор требований к новому, более совершенному инструменту для прогнозирования экономических показателей бирж и поддержки принятия инвестиционных решений.
-
Разработана новая мультиагентная математическая модель рынка ценных бумаг (далее - виртуальный рынок FIMAS), система обработки транзакций, новостная система, система управления активами, новые стратегии для трейдеров и других агентов.
-
Спроектировано и реализовано специализированное программное обеспечение, позволяющее управлять сложной социально-экономической системой - виртуальным рынком ценных бумаг. При реализации была использована визуальная среда разработки Borland Developer Studio и CASE-средство ModelMaker.
-
Разработана система критериев для оценки степени соответствия виртуального и реального рынков, а также методология проведения экспериментов над виртуальным рынком. Выполнена серия экспериментов с целью определения степени адекватности системы и её пригодности для решения практических задач повышения качества управления инвестиционными активами.
-
Выполнена интеграция программного комплекса в систему поддержки принятия решений двух организаций. Проведена оценка точности прогнозов биржевых показателей программного комплекса по набору статистических критериев.
-
Изучены другие варианты практического применения программного комплекса для повышения качества управления (автоматизация биржевого надзора, расчет экономического эффекта от инвестиционных решений), а также перспективы для дальнейших исследований и разработок.
Объектом исследования является рынок ценных бумаг и закономерности, которые проявляются на нём.
Предмет исследования - разработанные автором модель виртуального рынка ценных бумаг, программный комплекс и система поддержки принятия решений «FIMAS».
Теоретической основой исследования послужили труды российских и зарубежных специалистов по виртуальным рынкам ценных бумаг, а также книги, статьи и тезисы конференций по экономической теории, рынкам ценных бумаг, мультиагентным системам.
Методы исследования. В работе применялись методы системного, экономико-статистического, фрактального анализа, теории вероятностей, математической статистики, теории фафов, теории принятия оптимальных решений, теории проектирования сложных информационных систем.
Информационной базой обоснования концептуальных положений исследования явились статистические данные по итогам работы различных
рынков ценных бумаг, эмпирические данные, материалы периодических изданий. Для обработки информации использовались общенаучные приёмы анализа, обобщения и сравнения, системный подход, абстрактно-логический, экономико-статистический и расчётно-конструктивный методы. Научная новизна работы заключается в следующем.
Проведены комплексные исследования закономерностей функционирования и системных связей внутри рынка ценных бумаг с позиций оценки перспективности применения новых информационных технологий (информационных и экспертных систем, имитационного моделирования и др.) для решения сложной многокритериальной задачи экономического характера, характеризующейся большой степенью неопределенности, нечеткости и неполноты информации.
Предложена новая математическая модель социально-экономической системы рынка ценных бумаг. Она отличается расширенной номенклатурой торговых стратегий, механизмом обработки поступающих ордеров в режиме реального времени и новой новостной системой.
Разработана архитектура и принципы построения специального программного обеспечения систем управления виртуальным рынком, отличающиеся учётом человеческих факторов (стратегий реальных трейдеров), поддержкой подключаемых модулей, скриптовой системы, средств отображения и статистического анализа выходных данных.
Предложены принципы построения системы поддержки принятия решений для трейдеров на основе мультиагентной модели предметной области. Её особенности включают нацеленность на обеспечение комплексности прогнозов биржевых показателей (цен акций, объёма торгов, доходов трейдеров, капитализации рынка и др.) и применение сценарного подхода при прогнозировании биржевых показателей.
Практическая значимость исследования: Впервые мультиагентный программный комплекс данного класса был использован как инструмент поддержки принятия решений. Получена
высокая точность прогнозов в среднесрочном периоде, что позволяет экспертам принимать более взвешенные управленческие решения.
Разработанная имитационная модель рынка ценных бумаг как сложной социально-экономической системы позволяет «проигрывать» возможные управленческие решения на модели, анализировать последствия каждого решения и на основе обоснованных прогнозов, предоставляемых моделью, выбирать наиболее эффективные альтернативы при управлении инвестиционными ресурсами.
Возможность практического применения разработок в целях повышения качества управления в других областях: расчет экономического эффекта от инвестиционных решений, обучение персонала стратегиям работы на рынках ценных бумаг, в качестве инструмента для определения и предотвращения инсайдерских операций на рынке.
На защиту выносятся
Разработанная автором модель рынка ценных бумаг как сложной социально-экономической системы; алгоритмы принятия решений агентами, новостная система.
Архитектура программного средства, позволяющего управлять виртуальным рынком и моделировать динамику биржевых показателей.
Принципы работы системы поддержки принятия решений для трейдеров на основе мультиагентных систем.
Апробация работы. Основные результаты диссертационного исследования были представлены на четырёх научных конференциях: «Ситуационные центры: модели, технологии, опыт практической реализации» (Москва, 2006; Москва, 2007) и «Computational Finance and its Applications» (Лондон, 2006; Кадиз, 2008).
Материалы диссертационного исследования отражены в восьми публикациях (3 статьи в иностранных журналах, 5 в российских, 3 из которых входят в список ВАК) общим объёмом около 6 п.л.
Разработанный программный комплекс внедрён в систему поддержки принятия решений для трейдеров в ООО «ТК Фотон» и 000 «Таулинк», что подтверждают соответствующие акты о внедрении. Он также используется в Российском экономическом университете им. Г.В. Плеханова при проведении занятий по дисциплине «Когнитивная бизнес-аналитика».
Объем и структура работы. Поставленная в работе цель позволила сформировать следующую структуру исследования. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов, списка литературы и приложений. Диссертация содержит 216 страниц основного машинописного текста, 65 рисунков, 13 таблиц, 41 приложений. Библиография включает 89 наименований, из них 40 иностранных источника.
