LUẬN VĂN:TÌM HIỂU VÀ XÂY DỰNG MÔ HÌNH FUZZY LOGIC ỨNG DỤNG TRONG BÀI TOÁN DỰ BÁO TÀI CHÍNH pdf

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Trần Bá Nghiệp TÌM HIỂU VÀ XÂY DỰNG MÔ HÌNH FUZZY LOGIC ỨNG DỤNG TRONG BÀI TOÁN DỰ BÁO TÀI CHÍNH KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Các Hệ Thống Thông Tin HÀ NỘI - 2009 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Trần Bá Nghiệp TÌM HIỂU VÀ XÂY DỰNG MÔ HÌNH FUZZY LOGIC ỨNG DỤNG TRONG BÀI TOÁN DỰ BÁO TÀI CHÍNH KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Các Hệ Thống Thông Tin Cán bộ hướng dẫn: TS. Nguyễn Hà Nam HÀ NỘI - 2009 i Lời cảm ơn Trước hết, tôi xin được chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các thầy cô giáo trong trường Đại học Công Nghệ - Đại học Quốc Gia Hà Nội đặc biệt tới các thầy cô trong khoa Công nghệ Thông tin đã tận tình giảng dạy, truyền đạt cho tôi những kiến thức, những kinh nghiệm quý báu trong suốt 5 năm học tập và rèn luyện tại trường Đại học Công Nghệ. Tôi xin được gửi lời cả m ơn đến thầy Nguyễn Hà Nam - Giảng viên bộ môn Các Hệ Thống Thông Tin khoa Công Nghệ Thông Tin , trường Đại học Công Nghệ đã định hướng và hướng dẫn tận tình trong quá trình tôi thực hiện khóa luận tốt nghiệp. Tôi cũng xin được bày tỏ lòng biết ơn của mình tới công ty FTP-IS đã hỗ trợ về mặt tài liệu và kiến thức, kinh nghiệm chuyên môn để tôi có thể hoàn thành được đề tài nghiên cứu và nâng cao tính ứng dụng c ủa đề tài trong thực tiễn. Cuối cùng, tôi xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình và bạn bè đã động viên, chăm sóc, đóng góp ý kiến và giúp đỡ trong quá trình học tập tại đại học, nghiên cứu và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp. Hà Nội, ngày 15 tháng 05 năm 2009 Trần Bá Nghiệp Sinh viên lớp K50 – Các Hệ Thống Thông Tin Khoa Công nghệ Thông tin - Đại học Công Nghệ ii Tóm tắt Thị trường chứng khoán là một điểm nóng thu hút sự quan tâm rất lớn của mọi đối tượng trong xã hội. Nếu như ở các nước trên thế giới, thị trường chứng khoán được hình thành lâu đời thì ở Việt Nam, thị trường này đang dần thu hút sự quan tâm của công chúng. Thực tế sự hình thành và hoạt động mạnh mẽ của sàn giao dịch HASTC và sở giao dịch HOSE là minh chứng rõ ràng cho điều này.Đi đ ôi với sự phát triển của thị trường chứng khoán là sự hình thành và nâng cấp đáng kể của các công cụ kĩ thuật ứng dụng trong phân tích và đánh giá để đưa ra quyết định đầu tư phù hợp. Trong khóa luận này, về mặt lý thuyết tôi sẽ trình bày tổng quan về Logic mờ (Fuzzy Logic), các công cụ hỗ trợ và các bước để thực hiện một hệ thống Logic mờ. Ngoài ra, tôi cũng trình bày về lý thuyết phân tích kỹ thu ật trong chứng khoán. Ở phần thí nghiệm, tôi sẽ trình bày chi tiết việc áp dụng Logic mờ vào việc xây dựng bài toán dự báo tài chính mà cụ thể là dự báo trong thị trường chứng khoán. Tiếp đó, tôi sẽ trình bày quá trình áp dụng trực tiếp sản phẩm thu được từ thí nghiệm vào việc dự đoán xu thế giá của mã chứng khoán Công Ty Cổ Phần Đầu Tư Phát Triển Công Nghệ FPT (mã chứng khoán là FPT) và đánh giá hiệu quả của chương trình. Cuố i cùng là định hướng về các chức năng cần bổ sung thêm cho chương trình để có thể sử dụng được trong thực tế. iii Mục lục Lời mở đầu 1 Chương 1. 3 Tìm hiểu chung về phân tích kĩ thuật trên thị trường chứng khoán và logic mờ 3 1.1. Lý thuyết kinh tế 3 1.1.1. Thị trường chứng khoán. 3 1.1.2. Phương pháp phân tích kỹ thuật. 4 1.1.3. Lý thuyết dow 11 1.2. Lý thuyết máy tính 19 1.2.1 Lý thuyết về Logic mờ 19 1.2.2 Công cụ thực hiện hệ Logic mờ 20 1.2.3 Một số ứng dụng của Logic mờ 21 1.2.4 Các yếu tố xây dựng mô hình Logic mờ. 23 1.2.5 Qui trình hoạt động của Logic mờ 27 1.2.6 Phương pháp xây dựng mô hình. 27 Tổng kết 29 Chương 2. 30 Xây dựng mô hình Logic mờ và ứng dụng trong phân tích kỹ thuật 30 2.1 Xây dựng mô hình 30 2.1.1 Dữ liệu đầu vào cho mô hình 31 2.1.2 Các biến ngôn ngữ và giá trị của chúng. 32 2.1.3 Các hàm được sử dụng trong mô hình 33 2.1.4 Tập luật 36 2.2 Ứng dụng của mô hình. 38 2.2.1 Chức năng nhập dữ liệu. 38 2.2.2 Chức năng xây dựng biểu đồ 39 2.2.3 Chức năng xem, xóa biểu đồ theo mã chứng khoán. 39 2.2.4 Chức năng phân tích đánh giá xu hướng giá chứng khoán 39 2.2.5 Chức năng đưa ra phán đoán dựa vào kết quả phân tích giá chứng khoán. 39  Tổng kết 39 iv Chương 3. 39 Thực nghiệm và kết quả 40 3.1 Xây dựng chương trình mô phỏng và chạy chương trình. 40 3.1.1 Cơ sở dữ liệu 40 3.1.2 Các chức năng chính 41 3.1.4. Giao diện chương trình và kiểm thử chức năng. 45 3.2 Đánh giá và phân tích 49 3.2.1 Độ chính xác so với thực tế. 49 3.2.2 Phân tích và đánh giá 51 3.2.3. Những hạn chế của mô hình. 53 3.2.4. Hướng phát triển của mô hình. 54 Tổng kết 54 Kết luận 56 1 Lời mở đầu Ngày nay, sự bùng nổ của thị trường chứng khoán thúc đẩy mạnh mẽ sự ra đời và nâng cấp của hàng loạt các công cụ phân tích kĩ thuật. Nhìn chung, các biểu đồ chứa đựng các thông tin hữu ích về giá cổ phiếu trong quá khứ, hiện tại và dự báo tương đối chính xác về xu hướng giá trong tương lai. Hệ thống phân tích kĩ thuật giúp cho các nhà đầu tư cập nhật liên tục và phân tích sâu sát giá chứng khoán tại từng thời đi ểm và đưa ra những dự báo nhanh nhạy hơn với những sự thay đổi tức thì của giá chứng khoán.Tuy nhiên, có một thực tế là tại Việt Nam, một thị trường còn quá non trẻ, các công cụ phân tích kĩ thuật chưa được áp dụng rộng rãi và chưa minh họa được các xu hướng giá vốn là yếu tố cốt lõi của phân tích kĩ thuật. Từ những thực tế nêu trên, tôi nhận thấy cần thiết phả i tìm hiểu và xây dựng một công cụ phân tích kĩ thuật phù hợp với môi trường tài chính của Việt Nam nói riêng và tạo ra thêm một công cụ dự báo thống kê đối với thế giới. Trong đề tài nghiên cứu của mình, tôi tập trung tìm hiểu về logic mờ (Fuzzy logic), một logic mềm dẻo hơn logic thông thường (logic Boolean) và thích hợp hơn đối với các bài toán phức tạp (ví dụ bài toán thế nào được coi là nóng, lạnh, ấm thì logic Boolean không đưa ra kết luận chính xác được). Từ các nguyên tắc của fuzzy logic để xây dựng nên các mô hình, kết hợp với các kiến thức chuyên môn về chứng khoán để đưa ra các dự báo về giá chứng khoán trong tương lai. Kết quả thu được sẽ là một hệ thống với tính năng chính là đoán nhận và dự báo xu hướng giá chứng khoán và một số tính năng khác hỗ trợ nhà đầu tư chứng khoán. Sau khi xây dựng được hệ thống, tôi tiến hành thử nghiệm trên chỉ s ố giá chứng khoán FPT và kết quả thực nghiệm đã chứng minh tính phù hợp và chính xác cao của mô hình trong việc dự báo giá chứng khoán. Khóa luận tốt nghiệp của tôi được chia làm ba phần chính: Chương I tập trung tìm hiểu về phương pháp phân tích kĩ thuật trên thị trường chứng khoán và logic mờ. Đây là những cơ sở lý thuyết về kinh tế và kĩ thuật quan trọng để xây dựng nên hệ thống dự báo giá chứng khoán. Đặc bi ệt, tôi chú trọng vào tìm hiểu chi tiết Logic mờ cùng các ứng dụng đã có trong thực tế, các bước thực hiện một mô hình logic mờ và cơ sở để lựa chọn công cụ thực hiện. Chương II sẽ đi sâu vào cách tổ chức lắp ghép hệ thống dự báo giá chứng 2 khoán, cụ thể hóa về quá trình xây dựng mô hình và đưa ra được các chức năng cũng như ứng dụng của mô hình đó trong việc tạo ra một hệ thống dự báo giá chứng khoán trong tương lai. Chương III sẽ báo cáo lại quá trình xây dựng mô hình thí nghiệm và đánh giá độ chính xác so với thực tế của mô hình vừa xây dựng bằng thực nghiệm trên mã chứng khoán FPT. Đồng thời, chương này cũng sẽ đưa ra những dự định và cơ sở để phát triển tiếp các chức năng khác của chương trình cũng như khắc phục lỗi và hoàn thiện lại các chức năng đã được xây dựng của chương trình. 3 Chương 1. Tìm hiểu chung về phân tích kĩ thuật trên thị trường chứng khoán và logic mờ 1.1. Lý thuyết kinh tế. 1.1.1. Thị trường chứng khoán.  Định nghĩa. Thị trường chứng khoán là một thị trường mà ở nơi đó người ta mua bán, chuyển nhượng, trao đổi chứng khoán nhằm mục đích kiếm lời. Thị trường chứng khoán có thể là TTCK tập trung hoặc phi tập trung. Tính tập trung ở đây là muốn nói đến việc các giao dịch được tổ chức tập trung theo một địa điểm vật chất.Hình thái điển hình c ủa TTCK tập trung là Sở giao dịch chứng khoán ( Stock exchange). Tại Sở giao dịch chứng khoán (SGDCK), các giao dịch được tập trung tại một địa điểm; các lệnh được chuyển tới sàn giao dịch và tham gia vào quá trình ghép lệnh để hình thành nên giá giao dịch. TTCK phi tập trung còn gọi là thị trường OTC (over the counter). Trên thị trường OTC, các giao dịch được tiến hành qua mạng lưới các công ty chứng khoán phân tán trên khắp quốc gia và được nối với nhau bằng mạng điện tử. Giá trên th ị trường này được hình thành theo phương thức thoả thuận.  Chức năng của TTCK. • Huy động vốn đầu tư cho nền kinh tế. Khi các nhà đầu tư mua chứng khoán do các công ty phát hành, số tiền nhàn rỗi của họ được đưa vào hoạt động sản xuất kinh doanh và qua đó góp phần mở rộng sản xuất xã hội. Thông qua TTCK, Chính phủ và chính quyền ở các địa phương cũng huy động được các nguồ n vốn cho mục đích sử dụng và đầu tư phát triển hạ tầng kinh tế, phục vụ các nhu cầu chung của xã hội. • Cung cấp môi trường đầu tư cho công chúng. TTCK cung cấp cho công chúng một môi trường đầu tư lành mạnh với các cơ 4 hội lựa chọn phong phú. Các loại chứng khoán trên thị trường rất khác nhau về tính chất, thời hạn và độ rủi ro, cho phép các nhà đầu tư có thể lựa chọn loại hàng hoá phù hợp với khả năng, mục tiêu và sở thích của mình. • Tạo tính thanh khoản cho các chứng khoán. Nhờ có TTCK các nhà đầu tư có thể chuyển đổi các chứng khoán họ sở hữu thành tiền mặt hoặc các loại chứng khoán khác khi họ muố n. Khả năng thanh khoản là một trong những đặc tính hấp dẫn của chứng khoán đối với người đầu tư. Đây là yếu tố cho thấy tính linh hoạt, an toàn của vốn đầu tư. TTCK hoạt động càng năng động và có hiệu quả thì tính thanh khoản của các chứng khoán giao dịch trên thị trường càng cao. • Đánh giá hoạt động của doanh nghiệp. Thông qua chứng khoán, hoạt động của các doanh nghiệp được ph ản ánh một cách tổng hợp và chính xác, giúp cho việc đánh giá và so sánh hoạt động của doanh nghiệp được nhanh chóng và thuận tiện, từ đó cũng tạo ra một môi trường cạnh tranh lành mạnh nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng vốn, kích thích áp dụng công nghệ mới, cải tiến sản phẩm. • Tạo môi trường giúp Chính phủ thực hiện các chính sách kinh tế vĩ mô. Các chỉ báo của TTCK phản ánh động thái của nền kinh t ế một cách nhạy bén và chính xác. Giá các chứng khoán tăng lên cho thấy đầu tư đang mở rộng, nền kinh tế tăng trưởng; ngược lại giá chứng khoán giảm sẽ cho thấy các dấu hiệu tiêu cực của nền kinh tế. Vì thế, TTCK được gọi là phong vũ biểu của nền kinh tế và là một công cụ quan trọng giúp Chính phủ thực hiện các chính sách kinh tế vĩ mô. Thông qua TTCK, Chính phủ có thể mua và bán trái phiếu Chính phủ để t ạo ra nguồn thu bù đắp thâm hụt ngân sách và quản lý lạm phát. Ngoài ra, Chính phủ cũng có thể sử dụng một số chính sách, biện pháp tác động vào TTCK nhằm định hướng đầu tư đảm bảo cho sự phát triển cân đối của nền kinh tế. 1.1.2. Phương pháp phân tích kỹ thuật.  Định nghĩa. Phân tích kỹ thuật là việc sử dụng các mô hình toán học (đồ thị, biến đổi miền, xác suất thống kê,…) dựa trên dữ liệu thu thập về thị trường trong quá khứ và hiện tại để chỉ ra trạng thái của thị trường tại thời điểm xác định, thông thường là nhận định xu hướng thị trường đang lên, xuống hay “dập dềnh” hoặc nhận định tương quan lực [...]... tôi sử dụng hai mô hình cơ bản là mô hình tam giác và mô hình hình thang Sau đây chúng ta sẽ tìm hiểu kỹ hơn về hai mô hình này và ứng dụng cụ thể của nó trong khóa luận tốt nghiệp Mô hình tam giác Đây là mô hình Fuzzy Logic được sử dụng trong trường hợp mà giá trị của các biến ngôn ngữ được xác định một cách nhạy cảm và độ mờ biến thiên nhanh 27 1 Chậm 0 5 trung bình 10 nhanh 15 20 Hình 12: Mô hình. .. ngữ đầu vào thành các giá trị mờ của biến ngôn ngữ đầu ra dựa trên các luật hợp thành đã xây dựng Khâu giải mờ (De-Fuzzification): biến đổi các giá trị mờ của biến ngôn ngữ đầu ra thành các giá trị rõ để thực hiện điều khiển đối tượng 1.2.6 Phương pháp xây dựng mô hình Như đã nói ở trên trong phần giới thiệu về FuzzyLogic, có nhiều mô hình phục vụ cho việc xây dựng hệ Fuzzy Logic, trong khóa luận tốt... việc dự đoán Trong mô hình này, logic mờ được kết hợp với các biểu đồ để đưa ra dự đoán dựa vào các dấu hiệu quan trọng ở trên biểu đồ Hình 14 : Mô hình cơ bản của hệ thống phân tích kỹ thuật trong chứng khoán Kết quả thu được sẽ là một hệ thống với tính năng chính là đoán nhận và dự báo xu hướng giá chứng khoán, ngoài ra còn một số tính năng khác hỗ trợ người chơi chứng khoán trong việc đầu tư 2.1 Xây. .. dàng hơn trong việc hiểu được cách kết hợp giữa lý thuyết về kinh tế và lý thuyết về tin học trong việc tạo ra bộ đoán nhận giá chứng khoán nói riêng và đoán nhận biểu đồ tài chính nói chung 29 Chương 2 Xây dựng mô hình Logic mờ và ứng dụng trong phân tích kỹ thuật Bên cạnh trường phái phân tích cơ bản, trường phái phân tích kĩ thuật ngày càng khẳng định vai trò quan trọng và ưu việt của mình trong việc... “mờ” biến thiên nhanh hơn Mô hình hình thang Nếu như mô hình tam giác là mô hình Fuzzy Logic được sử dụng trong trường hợp mà giá trị của các biến ngôn ngữ được xác định một cách nhạy cảm và độ mờ biến thiên nhanh thì mô hình hình thang lại mang tính chất gần với logic boolean hơn và nó có độ biến thiên mờ tương đối thấp Ta xét ví dụ sau: Một hệ thống Logic mờ đo nhiệt độ và xác định mức độ nóng lạnh... hiện việc quy đổi từ dữ liệu cứng về dữ liệu mờ ta cần phải lựa chọn các hàm phục vụ cho việc chuyển đổi, thông thường có 4 loại hàm hay sử dụng: hình tam giác, hình thang, hình cong và hình que được minh họa dưới đây: 23 Hình 9: Các mô hình được sử dụng trong hệ thống Logic mờ Các phép toán của logic mờ Logic mờ cũng giống Logic thông thường đều quy định về các phép toán như giao, hợp, loại trừ ,cộng,... độ Ở khóa luận tốt nghiệp, mô hình hình thang được dùng để xác định tiềm năng lên hay xuống của giá chứng khoán ngày hôm nay so với xu thế của cả một khoảng thời gian trước đó Tổng kết Chương này tôi đã trình bày về cơ sở lý thuyết để xây dựng bài toán, trong đó có hai cơ sở chính là lý thuyết về kinh tế (phân tích kỹ thuật trong chứng khoán) và lý thuyết về máy tính ( tìm hiểu về Fuzzy Logic) Thông... mờ(Input) Bộ xử lý Logic mờ Dữ liệu mờ (Output) Quá trình Giải mờ Dữ liệu rõ (output) Hình 8: Cấu trúc và qui trình hoat động của mô hình Một mô hình lôgic mờ bao gồm các yếu tố sau: dữ liệu ( đầu vào và đầu ra) , các hàm chuyển đổi, các phép toán logic và các biến ngôn ngữ Dữ liệu Dữ liệu được chia làm hai nhóm chính, dữ liệu đầu vào và dữ liệu đầu ra Mỗi nhóm lại chia ra dữ liệu rõ và dứ liệu mờ Các... của các chỉ số chứng khoán trên thị trường Tuy nhiên, số lượng nhà đầu tư hiểu và ứng dụng hệ thống phân tích kĩ thuật còn hạn chế, bên cạnh đó tính ứng dụng và tính chính xác của hệ thống phân tích kĩ thuật vẫn còn nhiều bất cập Lý do cơ bản là chưa có một công cụ nào thực sự đưa ra được những dự báo có độ chính xác cao tại từng thị trường nhất định trong từng giai đoạn cụ thể Mô hình Logic mờ cung cấp... thiết lập các luật tương ứng và phù hợp với thực tế Các luật trong mô hình logic mờ Các luật là thành phần điều khiển của một hệ thống logic mờ Các luật được thực hiện dựa trên câu lệnh IF……….THEN và một số phép toán Logic khác như AND, OR, NOT… .Trong một hệ thống, nếu tập luật càng chính xác thì hiệu quả của hệ thống càng cao Dưới đây là cách tính của các phép toán AND, OR, và NOT Mô tả ví dụ: một lò sưởi . Phương pháp xây dựng mô hình. 27 Tổng kết 29 Chương 2. 30 Xây dựng mô hình Logic mờ và ứng dụng trong phân tích kỹ thuật 30 2.1 Xây dựng mô hình 30 2.1.1 Dữ liệu đầu vào cho mô hình 31 2.1.2. NGHỆ Trần Bá Nghiệp TÌM HIỂU VÀ XÂY DỰNG MÔ HÌNH FUZZY LOGIC ỨNG DỤNG TRONG BÀI TOÁN DỰ BÁO TÀI CHÍNH KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Các Hệ Thống. NGHỆ Trần Bá Nghiệp TÌM HIỂU VÀ XÂY DỰNG MÔ HÌNH FUZZY LOGIC ỨNG DỤNG TRONG BÀI TOÁN DỰ BÁO TÀI CHÍNH KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Các Hệ Thống