© 2005, it - instituto de telecomunicações. Todos os direitos reservados.

Adriano Simões nº 53813Orientadores: Prof. Nuno Horta, Prof. Rui Neves

STOCKS: Computação Inteligente aplicada à Gestão de Acções

Dissertação – Mestrado em Engenharia Informática e de Computadores

2

Índice

STOCKS

01/07/09

• Introdução

• Estado da Arte

• Arquitectura e Implementação

• Métricas de Avaliação da Solução

• Conclusões e Calendarização

3

Problema

STOCKS

01/07/09

• Prever o comportamento de activos nos Mercado de Capitais.

• Acções, Índices, Moeda, Matérias-Primas.

• Conseguir obter lucros acima da Média.

• Decisões feitas de forma automática (pelo computador).

4

Um Pouco de História - 1720

STOCKS

01/07/09

• South Sea Company

• Esta companhia tinha o monopólio do comercio com a América do Sul (zona espanhola).

• A Bolha especulativa é visível:• 900% em meio-ano…

• O Crash também…

5

Prever o Mercado Capitais

STOCKS

01/07/09

• Análise Fundamental:

• Decisões devem ser baseadas no negócio da empresa:

• Concorrentes, estilo de Gestão, Área de Negocio, Taxas de Juro, Câmbio, estado da Economia.

• Análise Técnica:

• Decisões devem ser baseadas em: Preço e Volume. (Dados históricos).

• Com estes dados é possível capturar a evolução da oferta e da procura.

• Hipótese da Eficiência dos Mercados:

• É impossível obter rentabilidades acima da média do mercado (isto é, acima da estratégia “Buy and Hold”), porque os mercados são sistemas totalmente eficientes (o valor de um activo reflecte toda a informação conhecida).

6

Exemplo de Estratégias de Investimento

STOCKS

01/07/09

• MAC (Moving Average Crossing):

• Cruzamento de Duas Médias Moveis.

• Comprar quando Média Móvel de Curto Prazo, cruza para cima a de Longo Prazo, vender a descoberto caso contrário.

• MAD (Moving Average Derivate):

• Derivada (declive) de uma Média Móvel.

• Comprar quando derivada é positiva, vender a descoberto quando derivada é negativa.

n

t

c

t

Ptn

Ptc

ncMAC00

11),(

g

Pn

Pn

ngMAD

n

tgt

n

tt

00

11

),(

7

Périodo de Teste: Janeiro de 1990 a Dezembro 2008.

Rentabilidade:

Exemplo de Estratégias de Investimento

STOCKS

01/07/09

  S&P 500 FTSE 100 DAX 30 NIKKEI 225 Rentabilidade Média

Buy and Hold 151 82 232 -77 97

MAC (50; 200) 306 8 260 118 173

MAD (50; 200) 538 112 725 91 367

8

Exemplo de Estratégias de Investimento 2

STOCKS

01/07/09

9

Estado da Arte

STOCKS

01/07/09

• Técnicas de soft-computing:• Redes Neuronais

• Algoritmos Genéticos / Computação Evolutiva

• Análise Qualitativa / Fundamental

• Outras (Segmentação, Clustering, Machine Learning, etc..)

• Mais Utilizadas e com Melhores Resultados:• Redes Neuronais

• Algoritmos Genéticos / Computação Evolutiva

10

Estado da Arte

STOCKS

01/07/09

HeurísticaAvaliação de Resultados

Dados UsadosActivos Usados

Período Rentabilidade

Redes NeuronaisComparação com Mercado

CotaçãoMadrid Stock Market

1991-1997 36% ao Ano

Bull-Flag + Algor. Genéticos + Redes Neuronais

Comparação com Mercado e T-Test

Cotação, Volume e Padrão Gráfico.

Índice: NYSEC

1981-1996 3.02% por Trade

Redes NeuronaisComparação com Mercado

Cotação e Volume + Análise Fundamental e Económica/ Politica

Índice: TOPIX (Japão)

1987-1990 25% ao Ano.

Algor. GenéticosComparação com Mercado

6 Indicadores Técnicos

Índice: TSEWSI (Taiwan)

1986-1996 40,52% ao Ano

Algor. GenéticosComparação com Mercado e Sharpe Ratio

9 Indicadores Técnicos

Acções do Egipto

2003-2005 100% ao Ano

Algor. GenéticosComparação com Mercado

1 Indicador: MACD (Optimizar parâmetros)

Índice: Dow Jones

2000-200550% da Rentabilidade Máxima

11

Estado da Arte - Aplicações

STOCKS

01/07/09

AplicaçãoHeurísticas Disponíveis

Criação de novos

Indicadores e Estratégias

Teste de Estratégias

Linhas de Sup. E Res. Automáticas

Ordens de Transacção

Criação Manual de Objectos

Gráficos

Saxo BankDetecção de

Padrões Gráficos

Não Não NãoMarket + Stop

linhas, texto e Indicadores

MetaStock ---

Sim, dispõe de uma

linguagem de programação

Sim NãoMarket + Stop

linhas, texto e Indicadores

Pro Real Time

---

Sim, dispõe de uma

linguagem de programação

Sim Sim Nãolinhas, texto e Indicadores

Trade Station ---

Sim, dispõe de uma

linguagem de programação

Sim NãoMarket +

Stoplinhas, texto e Indicadores

Optimal Trader

Redes Neuronais

Não Sim Não Nãolinhas, texto e Indicadores

12

Estado da Arte - Aplicações

STOCKS

01/07/09

Pro Real Time

13

Arquitectura

STOCKS

01/07/09

• Três Módulos Principais:

• Interface

• Interacção com o Utilizador.

• Dados Sobre as Empresas

• Download e Actualização de Dados. Calculo de Indicadores.

• Algoritmos de Optimização

• Exploração e Optimização de Estratégias de Investimento.

14

Algoritmos deOptimizaçãoDados das EmpresasArquitectura

STOCKS

01/07/09

• Três Módulos Principais:

• Interface

• Interacção com o Utilizador.

• Dados Sobre as Empresas

• Download e Actualização de Dados. Calculo de Indicadores.

• Algoritmos de Optimização

• Exploração e Optimização de Estratégias de Investimento.

Interface

15

Implementação

STOCKS

01/07/09

• Linguaguem Escolhida:

• “Object Oriented” + Performance

• C++

• Interface Gráfica:

• Preferência Interface Web (Pode ser utilizada em qualquer plataforma).

• Bom suporte para gráficos de acções.

• Flex (corre no Plugin do Adobe Flash)

16

Estado da Implementação - Interface

STOCKS

01/07/09

• Está implementada a interface através de ficheiros de configuração.

• Ex. de Ficheiro de Configuração:

#Este é o ficheiro de configuração do StockGragh

algoritmo=stocks

dirCotacoes=c:\cotacoes\emer-full\

debug=true

funcao=stocks

startDate=2003

endDate=2008

slidingwindow=1

17

Estado da Implementação – Dados das Empresas

STOCKS

01/07/09

• Está implementada o download e actualização de cotações para acções norte-americanas e todos os Indices (finance.yahoo.com).

Estão implementados inúmeros Indicadores Técnicos:

• Moving Average (Média Móvel), RSI (Relative Strength Index), MACD (Moving Average Convergence/Divergence), OBV (On Balance Volume), ROC (Rate of Change).

• Está por implementar o download e actualização de acções europeias (através do site da Euronext).

18

Estado da Implementação – Alg. Genéticos

STOCKS

01/07/09

Gerar População Inicial Aleatória Avaliar a População

Descartar Piores Indivíduos

Escolher Indivíduos para Cruzamento

Cruzamento

Mutação

Repetir até N execuções, ou

atingir condição de paragem

19

Estado da Implementação – Alg. Genéticos

STOCKS

01/07/09

• Estão implementadas as 3 operações básicas dos A.G.:

• Selecção, Cruzamento, Mutação.

• Técnica de Selecção:

• 50% piores indivíduos são descartados, os outros 50% são escolhidos para Cruzamento.

• Para escolher indivíduos para o Cruzamento é usada:

• “Roullete Wheel Selection”

20

Possível Cromossoma

STOCKS

01/07/09

Parâmetros a Optimizar

Nº DiasRSI

Nível Compra RSI

Nível Fecho RSI

N.º de Dias da Média Móvel

Diferença entre MM e Cotação Compra

Diferença entre MM e Cotação

Venda

Limites dos Parâmetros

0 a 50 0 a 50 50 a 100 2 a 150 0% a 20% 0% a 20%

21

Possível Cromossoma

Parâmetros a Optimizar

Nº DiasRSI

NívelCompra RSI

Nível Fecho RSI

N.º de Dias da Média Móvel

Diferença entre MM e Cotação

Compra

Diferença entre MM e Cotação

Venda

Limites dos Parâmetros

0 a 50 0 a 50 50 a 100 2 a 150 0% a 20% 0% a 20%

22

Operações:

STOCKS

01/07/09

Pai 28 45 60 10 12,10 3,09

Cruzamento:

Mãe 14 30 70 20 4 2

Pai 28 45 60 10 12,10 3,09

Filho 2 14 30 70 20 12,10 3,09

Mãe 14 30 70 20

Filho 1

Filho 2

Filho 1 28 45 60 10

4 2

4 2

Mutação:

Filho 2 14 30 70 20 12,10 3,097

Parâmetros a Optimizar

Nº DiasRSI

NívelCompra RSI

Nível Fecho RSI

N.º de Dias da Média Móvel

Diferença entre MM e Cotação

Compra

Diferença entre MM e Cotação

Venda

Limites dos Parâmetros

0 a 50 0 a 50 50 a 100 2 a 150 0% a 20% 0% a 20%

23

Métricas de Avaliação

STOCKS

01/07/09

• Return of Investment (ROI)

• Retorno Anual

• Sharpe Ratio

• Cálculo:

• Rácio de Retorno vs Risco.

• Sortino Ratio:

• Similar a Sharpe Ratio

• Desvio Padrão só considera Rentabilidades Negativas

• Outras:

• % de Negócios Certos, Baixo Valor de Perdas, Máximo “Drawdown”.

SR = Rentabilidade da Estratégia – R0

Desvio Padrão Estratégia

24

Conclusões

STOCKS

01/07/09

• Soluções Encontradas:

• Obtenção de dados: yahoo e euronext.

• Técnica de Optimização: Algoritmos Genéticos.

• São os que apresentam melhores resultados.

• Interface: Flex.

• Arquitectura Modular.

• Requisitos da Aplicação podem sofrer alterações.

• Podem ser experimentadas diversas Técnicas de Optimização.

25

Calendarização

01/07/09

1º Semestre:

• Leitura de Publicações / Livros Técnicos

• Indicadores Técnicos

• Desenho Arquitectura.

• Módulo de Empresas (Obtenção de Dados)

• Interface Texto

• Algoritmos Genéticos

• Escrita do Relatório

2º Semestre:

• Implementação Novos Indicadores

• Exploração de Diversos Cromossomas

• Modificações ao Algoritmo Genético

• Testes

• Escrita do Relatório

26

Questões

STOCKS

01/07/09

?