Machine Learning

Начинающие (да и не только) инвесторы часто задаются вопросом о том, как отобрать для себя идеальное соотношение активов входящих в портфель. Часто (или не очень, но знаю про двух точно) у некоторых брокеров эту функцию выполняет торговый робот. Но заложенные в них алгоритмы не раскрываются.

В этом посте будет рассмотрено то, как оптимизировать портфель при помощи Python и симуляции Монте Карло. Под оптимизацией портфеля понимается такое соотношение весов, которое будет удовлетворять одному из условий:

• Портфель с минимальным уровнем риском при желаемой доходности;
• Портфель с максимальной доходностью при установленном риске;
• Портфель с максимальным значением доходности

Для расчета возьмем девять акций, которые рекомендовал торговый робот одного из брокеров на начало января 2020 года и так же он устанавливал по ним оптимальные веса в портфеле: 'ATVI','BA','CNP','CMA', 'STZ','GPN','MPC','NEM' и 'PKI'. Для анализа будет взяты данные по акциям за последние три года.

#Загружаем библиотеки

import pandas as pd
import yfinance as yf
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# Получаем данные по акциям
ticker = ['ATVI','BA','CNP','CMA', 'STZ','GPN','MPC','NEM', 'PKI']

stock = yf.download(ticker,'2017-01-01', '2019-01-31')

( Читать дальше )

После всех вычислений, приведенных в этой и этой публикациях, можно углубиться в статистический анализ и рассмотреть метод наименьших квадратов. Для этой цели используется библиотека statsmodels, которая позволяет пользователям исследовать данные, оценивать статистические модели и выполнять статистические тесты. За основу были взяты эта статья и эта статья. Само описание используемой функции на английском доступно по следующей ссылке.

Сначала немного теории:

О линейной регрессии

Линейная регрессия используется в качестве прогнозирующей модели, когда предполагается линейная зависимость между зависимой переменной (переменная, которую мы пытаемся предсказать) и независимой переменной (переменная и/или переменные, используемые для предсказания).

( Читать дальше )

Ну что продолжим?

Скользящее окно(Moving Windows)

В заголовке я привел дословный перевод. Если кто меня поправит, и другой термин применяется — то спасибо.

Смысл скользящего окна– с каждым новым значением функция пересчитывается за заданный период времени. Этих функций большое количество. Для примера: rolling.mean(), rolling.std(), которые чаще всего и используют при анализе движения акций. rolling.mean() — это обычная скользящая средняя, которая сглаживает краткосрочные колебания и позволяет визуализировать общую тенденцию.

# Выделяю скорректированную цену закрытия 
adj_close_px = sber['Adj Close']

# Вычисляю скользящую среднию
moving_avg = adj_close_px.rolling(window=40).mean()

# Вывожу результат
print(moving_avg[-10:])

Дальше построим график, чтоб лучше понять то, что получается в результате работы данной функции:

# Вычисление короткой скользящей средней
sber['40'] = adj_close_px.rolling(window=40).mean()

# Вычисление длинной скользящей средней
sber['252'] = adj_close_px.rolling(window=252).mean()

# Построение полученных значений
sber[['Adj Close', '40', '252']].plot(figsize=(20,20))

plt.show()

( Читать дальше )

Итак, в ходе моего эксперемента, как это часто бывает, я отошел немного в сторону и погрузился в рассмотрение работы TFX pipeline. Что на самом деле довольно не плохо, так как теперь понимаю как он работает.
Однако TFX, как и большинство опен сорс софта, имеет свои проблемы:

• Как я писал в предыдущем посте, компоненты работают в основном только с тренировочным и оценочным (train, eval) наборами данных
• Версия TFX 0.15 работает только с estimator API — однако говорят что в версии 0.21 ввели поддержку keras моделей без конвертирования ее в estimator, к сожалению не удалось это опробовать, так как в этой версии они сломали interactive context. Конечно, можно было бы и без него, просто все компоненты загнать в пайплайн, но хотелось, что бы и в ноутбуке все работало. 
• При использовании keras моделей, так и не разобрался как заставить работать TFMA в полную силу, а штука выглядит забавной. Если кто то в курсе, буду рад совету %).

В общем и целом можно смело использовать все эти технологии, но лучше без интерактивных компонентов. Загоняем все в apache beam и строим модельки, проверяем, лучшие используем :). Думаю простейший метод это простой конвейер с функцией трансформации данных и самой моделью. Остальное можно и проигнорировать для домашнего пользования. 

( Читать дальше )

( Читать дальше )

Всем день добрый,

Уж прошло немало времени и вот продолжение моего эксперемента.



( Читать дальше )

  Берем RF загоняем в нее фичи:

'Min10',
'Cl/High',
'Vol20',
'tLow%',
'Cl/Low',
'tHigh%-tLow%',
'ATRP(14)',
'DIMinus(14)',
'RSI(Close.20)',
'MomentumPct(Close.14)',
'MFI(20)',
'KST(Close.10.10.15.10.20.10.30.15)',
'TRIX(Close.10)',
'Cl/w_High',
'DSS(10. 20. 5)

  Получаем следующие профиты:

Год	Колл	% сделка
2011	611	0,1
2012	440	0,34
2013	305	0,42
2014	420	1,17
2015	263	0,85
2016	248	0,74
2017	261	0,41
2018	46	0,34
Mean:	323

( Читать дальше )

  Из тестов которые я привел в прошлых постах, следует что для задач с ограниченной выборкой и моим виденьем рынка, следует использовать GB, как наиболее эффективный инструмент, далее близко идет RF, а а где то далеко позади, глотая пыль плетется нейросеть. Также следует необходимость чистки от левых фичей. В чем вообще вопрос?! Лишние фичи это возможность инструментам ML найти черную кошку даже если ее там нет, особенно феерически это показала нейросеть, которая при относительно небольшом числе примеров откровенно творит (от слова тварь). Давайте попробуем зациклить чистку фичей и сделаем это системно. Системно это в частности избежать заглядывание в будущее а танцев с бубнами. Мои данные это около 50 тысяч дневок для наиболее ликвидных российских фишек с 2010 по апрель 2018 года (2008 год безудержного падения, 2009 год безудержного роста, поэтому все что до 2010 года оставил за бортом, как заведомо простые для извлечения профита годы), заглянуть на них в будущее это в частности использовать для прогноза движения цен в 2011 году данные о ценности фичей за все года. Мы так делать не будем. Мы представим что переместились в начале 2011 года и имеем только данные за 2010 год.  Для прогноза 2011 года используем данные о ценности фичей на тесте за 2010 год. Как используем? Да просто — из более чем трех десятков фичей используем только 5, 10, 20 наиболее информативных. Для прогноза 2012 года используем данные о ценности фичей на основе теста 2010-2011 годов итд. (Код разбухает, становится все менее читаемым, впору задумываться о ООП). После получения прогнозов, для удобство переведу их в столь любимое для трейдеров виде: профит на сделку, и сравню их с результатами если бы каждый раз использовались все доступные фичи. А их 34 штуки. Чистка фичей это будет во первых.
  Во вторых попробую улучшить результат за счет скалерновской VotingClassifier, которая будет выводить нечто среднее из прогнозов RF и XGB.
  Приступим с первого пункта. 

( Читать дальше )

В прошлом тексте я пробовал «помочь», нейросете уменьшив число рандомных фичей. Сейчас попробую помочь увеличив число примеров. Может наша сверточная сеть покажет что то вменяемое если увеличить число примеров до миллиона? Это задача на моем компьютере требует совершенно других затрат времени, так что я вчера запустил машинку обучаться, а сам пошел спать. Обучался на 50 эпохах, увеличивая данные от 10 тысяч до 50 тысяч (увеличивая обьем на 10 тысяч), и от 100 тысяч до 900 тысяч (с шагом +100 тысяч).
  Результаты порадовали. Я не буду в 5 раз пересказывать логику «исследования», но убрав week=5 мы должны (ну как должны!? вообще то нам никто ничего не должен) получить равновероятный прогноз события 1 и события 0. Ниже на графике эту норму в 50% изображает серая линия. Красная это прогноз события=1, синяя событие=0, ось Х число примеров на обучающей выборке в тысячах. 

  
  И пусть девочка кинет в меня камне если тут нет сходимости. 

( Читать дальше )

Продолжу изучение нейросетей. Для тех кто случайно наткнулся на этот пост, но не хочет ковырять предшествующие поясняю.
  Был сгенерирована табличка в 50 тысяч строк и 103 столбцов. Один столбец это даты, еще один — таргет, который мы пытаемся предсказать (событие 1 и событие 0). 101 столбец изображают фичи, из которых 100 случайные величины от 1 до 10, а одна осмысленная (Week) принимает значение от 1 до 5. Для week от 1 до 4 равновероятно событие 1 и 2, для Week = 5 вероятность события 1 = 60%, 2 = 40%.
 «Шо за фигня аффтор?!». Фигня не фигня, а я моделирую свое виденье рынка и своего подхода к поиску рабочих стратегий. Виденье рынка предполагает что рынок рандомно блуждает значительную часть времени (в моему случаи 80% времени), а оставшееся его можно описать несколькими хорошими фичами. Ну как описать? Не на 100%, ну а где то процентов на 60. Сравните с детерминированным подходом ученых столетней давности — «если нам дать все фичи и много много вычислительных мощностей мы вам все посчитаем, с точностью в 100% и для любого мгновения времени!». Понятно что после этого появилось много других идей, нелинейная динамика к примеру, которая именно предполагает принципиальную невозможность прогнозирования, а не потому что нам чего то в данных недодали. Ну и наконец постановка задачи: у нас есть 101 фича, и нам с помощью инструментов ML надо получить такой прогноз события 1, который бы бился с заложенной нами неэффектиностью. И тут не помогут завывания нейросетей-что мы «фичи кривые заложили, на которых совершенно невозможно работать!», что «просто рынок изменился!, не имезнился мы бы огого!». Нам совершенно плевать на accuracy на трейне и даже на тесте. Мы как тот глупый учитель, который может не очень то и соображает зато у которого на клочке  бумажки записан правильный ответ, а напротив него ученик, в очечках, но у которого почему то при всех сплетнях что он в уме может перемножить трехзначные цифры, при сложения 1+1, получается то 5, то 6 то -32. Не, конечно вариант что мальчик в очечках не так уж и не прав возможен, может он считал в невклидовых метриках к примеру, или перемножать он умеет а вот что такое складывание ему просто не сказали.

( Читать дальше )