رفتن به محتوا
همه اسناد کتابخانه

شبکه‌های عصبی تبیین‌پذیر برای پویایی قیمت و جریان سفارش

مقاله arXiv papers · نویسنده: Manuel Naviglio et al.

خلاصه

این سند از شبکه پیش‌خور عمیقی برای بررسی تعامل‌های غیرخطی میان بازده‌های پربسامد و حجم معاملات علامت‌دار در سهام با اندازه گام بزرگ و کوچک استفاده می‌کند. شبکه را با خودرگرسیون برداری خطی (VAR) مقایسه می‌کند و توضیحات مبتنی بر SHAP را به کار می‌گیرد تا سهم ورودی‌های وقفه‌دار اخیر را در پیش‌بینی‌ها مشخص کند. شبکه عملکرد پیش‌بینی را، به‌ویژه برای بازده‌ها، بهبود می‌دهد و توضیحات بر جدیدترین وقفه‌ها تأکید دارند.

تحلیل نشان می‌دهد حجم علامت‌دارِ وقفه‌دار اثرهایی هم‌جهت با علامت دارد که اشباع می‌شوند، در حالی که بازده‌های وقفه‌دار تعیین می‌کنند جریان سفارش تغییرات قیمت را ادامه دهد، تضعیف کند یا معکوس سازد. پاسخ‌های استنباط‌شده از مدل با میانگین‌های شرطیِ بازسازی‌شده از داده‌ها بررسی می‌شوند. سپس نویسندگان از این الگوها برای ساخت مدلی پارامتری و غیرخطی با تفسیرپذیری، از جمله نسخه‌ای با چند وقفه، استفاده می‌کنند؛ عملکرد این مدل با شبکه عصبی قابل‌مقایسه و از VAR خطی بهتر است. یافته‌ها به سهام و شرایط داده‌ای بررسی‌شده محدودند و سودآوری را اثبات نمی‌کنند یا به‌طور خودکار به بازارهای دیگر تعمیم نمی‌یابند.

ایده‌های کلیدی

  • شبکه عصبی می‌تواند وابستگی‌های غیرخطی بازده و حجم علامت‌دار را آشکار کند که VAR خطی از دست می‌دهد.
  • توضیحات SHAP نشان می‌دهند که جدیدترین وقفه‌ها سهم بیشتری در پیش‌بینی‌ها دارند.
  • حجم علامت‌دارِ وقفه‌دار اثرهایی هم‌جهت با علامت، اما اشباع‌شونده، بر بازده ایجاد می‌کند.
  • بازده‌های وقفه‌دار تعیین می‌کنند اثرهای جریان سفارش ادامه یابند، تضعیف شوند یا معکوس شوند.
  • مدلی غیرخطی و تفسیرپذیر می‌تواند با حفظ گسترش چندوقفه‌ای، به عملکرد شبکه نزدیک شود.

برچسب‌ها

متن کامل
# Explainable Deep Learning for Price-Trade Dynamics: From Black-Box Forecasts to Effective Parametric Models


# Explainable Deep Learning for Price-Trade Dynamics: From Black-Box Forecasts to Effective Parametric Models









Understanding the joint dynamics of prices and trades is central to market microstructure, where returns and order flow interact through nonlinear and state-dependent mechanisms. Linear models are interpretable but may miss these effects, while deep neural networks improve forecasting at the cost of transparency. We use neural networks as tools for structural discovery rather than only for prediction. A deep feed-forward network is trained on high-frequency returns and signed volumes for large- and small-tick stocks and compared with a linear VAR benchmark. The neural network improves predictive performance, especially for returns, revealing nonlinear dependencies beyond the linear specification. Using Shapley-based explainability, we show that the dominant contributions are concentrated at the most recent lags. Model-implied responses are consistent with conditional averages reconstructed from the data. Unlike empirical averages, however, the neural-network decomposition isolates individual regressor contributions to the aggregate dependence. Lagged signed volume generates sign-preserving and saturating effects, consistent with nonlinear price impact and order-flow persistence. Lagged returns act as state variables: when the previous trade does not move the price, the model predicts continuation in the direction of past order flow, whereas non-zero returns generate attenuation or reversal. Building on these findings, we introduce a parsimonious SHAP-inspired nonlinear parametric model. It reproduces the main return-volume dependencies, outperforms the linear VAR benchmark, and achieves performance comparable to the neural network. A multi-lag extension captures residual longer-memory effects while preserving interpretability. Overall, explainability offers a route from black-box prediction to economically meaningful parametric models of price and trade dynamics.

با ذکر منبع و مطابق مجوز اثر، به‌طور کامل نمایش داده می‌شود. مجوز: abstract CC0

این خلاصه را عامل پژوهشی Stratmill بر پایه متن اصلی نوشته است؛ نسخه‌ای از اثر منبع نیست.