The Index Prediction of Tehran Stock Exchange by Combining the Principal Components Analysis, Support Vector Regression and Particle Swarm Optimization

Document Type : Research Paper

Authors

tehran university

Abstract

The prediction of future fluctuations in stock index can provide information about the future trend in the capital market. In order to increase the accuracy of the prediction of stock exchange index, this study used a combination of statistical methods and artificial intelligence. In this study, a hybrid stock index prediction model by utilizing principal component analysis (PCA), support vector regression (SVR) and particle swarm optimization (PSO) is proposed. In the proposed model, first, the PCA is used to deal with the nonlinearity property of the stock index data. The proposed model utilizes PCA to extract features from the observed stock index data. The features which can be used to represent underlying/hidden information of the data are then served as the inputs of SVR to build the stock index prediction model. Finally, PSO is applied to optimize the parameters of the SVR prediction model since the parameters of SVR must be carefully selected in establishing an effective and efficient SVR model. The findings show that preprocessing the data can decrease the prediction error of the model significantly.

Keywords


-      بروکز کریس، 1389، اقتصاد سنجی مالی و تجزیه و تحلیل داده‌ها در علوم انسانی، ترجمه بدری احمد و عبدالباقی عبدالمجید، جلد1، موسسه عملی فرهنگی نص، چاپ اول.
-      جانسون، ریچارد. 1378، تحلیل آماری چند متغیری کاربردی، ترجمه نیرومند، حسینعلی. دانشگاه فردوسی مشهد، چاپ سوم.
-      کیانی، محمد فریدون. میرعرب شاهی، رامین. حسین خانی، ابراهیم. 1387،تعیین میزان دقت دسته­بندی کننده ماشین بردارپشتیبان در ارزیابی اعتباری بانکی، دومین همایش ملی مهندسی برق کامپیوتر و فناوری اطلاعات، صص 200-208.
-      نوری، روح‌اله. خاکپور، امیر. دهقانی، مجید. فرخ‌نیا، اشکان. 1389، پیش‌بینی ماهانه جریان آب با استفاده از ماشین بردار‌پشتیبان بر مبنای آنالیز مولفه اصلی، فصلنامه علمی و پژوهشی آب و فاضلاب، دوره22، شماره1، صص 118-123
-      Chi-Jie, Lu. (2013). Hybridizing nonlinear independent component analysis and support vector regression with particle swarm optimization for stock index forecasting, Neural  Applied & Soft computing, volume 40, pp. 164-178.
-      Gunn, steve .(1998). Support Vector Machines for Classification and Regression, university of SOUTHAMPTON, chapter 2, pp. 5-16.
-      Kenndy, J. Eberhart, R.C.(1995). Particle Swarm Optimization. In Proceedings of the IEE International Conference on Neural Networks IV.
-      Li. Xia, He. Kaijjian.(2014). Forecasting Crude Oil Price With Multiscale Denoising Ensemble Model, Mathematic Problems in Engineering, pp.1-19
-      Lipo, W. (2005), Support Vector Machines, Theory and Application, university of Auckland.
-      Pei. Chann Chang, Jhen. Wu, Jyun. Lin.(2015), A Takagi-Sugeno fuzzy model combined with a support vector regression for stock trading forecasting, Applied Soft Computing, volume 38, pp. 831-842.
-      Sanches, D. (2003). Advanced Support Vector Machines and Kernel methods, Neurocomputing, volume 55, pp. 5-20.