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一种新颖的决策集成框架:定制化Attention-BiLSTM和XGBoost用于投机性股票价格预测

统计金融 2024-01-23 v1 计算工程、金融与科学 机器学习

摘要

预测投机性股票价格对于有效的投资风险管理至关重要,这推动了创新算法的开发。然而,金融市场中的投机性、波动性和复杂的序列依赖性带来了固有的挑战,需要先进的技术。本文提出了一种新颖的框架CAB-XDE(定制化注意力BiLSTM-XGB决策集成),用于预测投机性股票Bitcoin-USD(BTC-USD)的每日收盘价。CAB-XDE框架集成了定制化的双向长短期记忆网络(BiLSTM)与注意力机制以及XGBoost算法。定制化BiLSTM利用其学习能力捕捉复杂的序列依赖性和投机性市场趋势。此外,新的注意力机制动态地为有影响力的特征分配权重,从而增强可解释性,并优化有效的成本度量和波动率预测。此外,XGBoost处理非线性关系,并有助于所提出的CAB-XDE框架的鲁棒性。另外,权重确定理论——误差倒数方法进一步细化了预测。这是通过迭代调整模型权重实现的,基于单个定制化注意力BiLSTM和XGBoost模型中理论期望与实际误差之间的差异来提升性能。最后,来自XGBoost和定制化注意力BiLSTM模型的预测被拼接起来以实现多样化的预测空间,并提供给集成分类器以增强CAB-XDE的泛化能力。所提出的CAB-XDE框架在来自Yahoo Finance的波动性比特币市场上进行了实证验证,并以MAPE 0.0037、MAE 84.40和RMSE 106.14的性能优于最先进的模型。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.11621,
  title  = {A Novel Decision Ensemble Framework: Customized Attention-BiLSTM and XGBoost for Speculative Stock Price Forecasting},
  author = {Riaz Ud Din and Salman Ahmed and Saddam Hussain Khan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.11621},
  year   = {2024}
}

备注

30 pages, 16 Figures, 4 Tables