По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 330.44 DOI:10.33920/vne-04-2403-06

Разработка киберфизической системы на Python и QLua для трейдинга на платформе QUIK на MoEx в русле цифровизации экономики

Николай Иванович Ломакин кандидат экономических наук, доцент, ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет», Россия, 400005, г. Волгоград, просп. В. И. Ленина, д. 28, e-mail: tel9033176642@yahoo.com, ORCID: 0000-0001-6597-7195
Максим Сергеевич Марамыгин доктор экономических наук, профессор, директор института финансов и права, профессор кафедры финансов, денежного обращения и кредита, ФГБОУ ВО «Уральский государственный экономический университет», Россия, 620144, г. Екатеринбург, ул. 8 Марта, д. 62, e-mail: maram_m_s@mail.ru, ORCID: 0000-0003-3416-775X
Екатерина Вячеславовна Кособокова кандидат экономических наук, доцент, заведующая кафедрой экономики, Волгоградский филиал ФГБОУ ВО «Российский экономический университет им. Г. В. Плеханова», Россия, 400005, г. Волгоград, ул. Волгодонская, д. 13, e-mail: ekkosobokova@yandex.ru, ORCID: 0000-0002-6880-2021
Лариса Ирековна Бестужева кандидат экономических наук, доцент, Волгоградский кооперативный институт (филиал) АНОО ВО Центросоюза Российской Федерации «Российский университет кооперации», Россия, 400002, г. Волгоград, ул. Новосибирская, д. 76, e-mail: Lara_07.81@mail.ru, ORCID: 0000-0001-67596142
Ольга Витальевна Юрова кандидат социологических наук, доцент, ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет», Россия, 400005, г. Волгоград, просп. В. И. Ленина, д. 28, e-mail: yurova@vstu.ru, ORCID: 0000-0002-7628-4471
Алексей Анатольевич Положенцев студент, факультет компьютерных наук, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет». Россия, 394018, г. Воронеж, Университетская площадь, д. 1, e-mail: polojencev135@mail.ru, ORCID:0009-0004-6824-1019
Иван Николаевич Ломакин магистрант кафедры систем автоматизированного проектирования и поискового конструирования, ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет», Россия, 400005, г. Волгоград, просп. В. И. Ленина, д. 28, e-mail: ivan.grom0boy@yandex.ru, ORCID: 0000-00017392-1554

В статье рассмотрены теоретические подходы моделирования биржевых торговых роботов — киберфизических систем в условиях инновационных трансформаций и широкомасштабной цифровизации экономики и финансовой сферы. Актуальность исследования состоит в том, что в настоящее время наблюдается тенденция увеличения доли алгоритмической торговли на бирже, причем доля торговых роботов на искусственном интеллекте возрастает. Свежим технологическим трендом является применение биржевых торговых роботов — киберфизических систем на основе когнитивного моделирования, алгоритмов искусственного интеллекта, действующих в цифровых экосистемах. Роботы-алгоритмы конкурируют друг с другом, отслеживая динамику выставляемых заявок, разыскивая «плотности» в стакане, меняют частоту проведения сделок купли/продажи, мониторят весь рынок финансовых инструментов, отслеживая всплески волатильности, ловят сделки крупных игроков в таблице обезличенных сделок, подстраивая параметры в своих скриптах в режиме онлайн. Научная новизна заключается в том, что в представленном исследовании сформирована DL-модель глубокого обучения «Случайный лес», которая на требуемом таймфрейме рассчитывает прогноз цены закрытия фьючерсного контракта SiZ3. Практическая значимость исследования в том, что полученные результаты внедрены и активно используются в биржевой торговле. Критерием успешности предиктивных свойств DL-модели была выбрана величина средней ошибки прогноза (MAE). В предложенной DL-модели используется лучшее дерево решений, которое имеет оптимальные настройки гиперпараметров, например глубину дерева — шесть слоев, число естиматоров (деревьев) в ансамбле — десять. В проведенном эксперименте гиперпараметры нейросети не менялись, входные параметры в различные деревья подбирались алгоритмом случайным образом. DL-модель показывала высокую точность прогноза.

Литература:

1. Ломакин, Н. И. Биржевой торговый Quik-bot. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ 2022662398, 04.07.2022. Заявка № 2022661988 от 22.06.2022. [Электронный ресурс]. URL: https://www. elibrary.ru/download/elibrary_49197775_27058694.PDF (дата обращения: 18.12.2023)

2. Lomakin, N., Maramygin, M. Kataev, A., Kraschenko, S., Yurova, O., Lomakin, I. Cognitive Model of Financial Stability of the Domestic Economy Based on Artificial Intelligence in Conditions of Uncertainty and Risk // International Journal of Technology (IJTech). — 2022. — Т. 13. — № 7. — С. 1588–1597. doi.org/10.14716/ijtech. v13i7.6185

3. Lomakin, N., Kulachinskaya, A., Maramygin, M., Chernaya, E. Improving Accuracy and Reducing Financial Risk When Forecasting Time Series of SIU0 Future Contracts Employing Neural Network with Word2vec Vector News. Studies in Systems, Decision and Control this link is disabled, 2022, 415, pp. 281–298

4. Авдонин, Б. Н., Хрусталев, Е. Ю., Хрусталев, О. Е. Когнитивная методология структуризации знаний для изучения и применения финансово-экономических инноваций // Финансовая аналитика: проблемы и решения. — 2013. — № 35 (173). — С. 2–13

5. Seo, JY., Chai, S. The role of algorithmic trading systems on stock market efficiency // Information Systems Frontiers. — 2013. — Т. 15. — С. 873–888. doi.org/10.1007/s10796-013-9442-9

6. Scott-Quinn, B. The New Secondary Market Structure: Competition, Dark Pools, Algorithmic and HighFrequency Trading. In: Commercial and Investment Banking and the International Credit and Capital Markets. — London: Palgrave Macmillan, 2012. — С. 212–239 [Электронный ресурс]. URL: https://link.springer.com/chapt er/10.1007/978-0-230-37048-7_13 (дата обращения: 18.12.2023)

7. Ritesh, K., Sarath, B., Rajneesh, R., Urvashi, V. Algorithmic Trading Efficiency and its Impact on MarketQuality // Asia-Pacific Financial Markets. — 2022. — Т. 29. — С. 381–409 [Электронный ресурс]. URL: https://link. springer.com/article/10.1007/s10690-021-09353-5 (дата обращения: 18.12.2023)

8. Matthew, F. D., Halperin, I., Bilokon, P. Machine Learning in Finance. From Theory to Practice. — Springer Cham, 2020. — 548 с. [Электронный ресурс]. URL: https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-030-41068-1 (дата обращения: 28.08.2023)

9. Карахтанов, Д. С. Анализ российского рынка кредитных историй. Продукты и сервисы, предоставляемые бюро кредитных историй в России // Молодой ученый. — 2010. — Т. 2. — № 8 (19). — С. 11–19 [Электронный ресурс]. URL: https://moluch.ru/archive/19/1965/ (дата обращения: 08.09.2023)

10. 2023_ВАК_4_Random Forest_R_Chip-Bot [Электронный ресурс]. URL: https://colab.research.google. com/drive/13WqZYpceeamQPVewjPExuxqAZxsWkHV5?usp=sharing (дата обращения: 18.12.2023)

11. Стоимость под риском [Электронный ресурс]. URL: https://yandex.ru/search/?clid=2285101&text=VaR& lr=10951 (дата обращения: 18.08.2023)

12. Louppe, G., Wehenkel, L., Sutera, A., Geurts, P. Understanding variable importances in forests of randomized trees. — 2013. — С. 1–9 [Электронный ресурс]. URL: https://proceedings.neurips.cc/paper/2013/file/ e3796ae838835da0b6f6ea37bcf8bcb7-Paper.pdf (дата обращения: 19.12.2023)

13. Breiman, L., Friedman, J. H., Olshen, R. A., Stone, C. J. Classification and regression Trees (1st ed.). — New York: Chapman and Hall/CRC, 1984. — 368 с. doi.org/10.1201/9781315139470

14. Ранжирование признаков с помощью Recursive Feature Elimination в Scikit-Learn [Электронный ресурс]. URL: https://habr.com/ru/companies/otus/articles/528676/ (дата обращения: 18.12.2023)

15. Bril, A., Kalinina, O., Ilin, I. Small innovative company's valuation within venture capital financing of projects in the construction industry // MATEC Web of Conferences. — 2017. — Т. 106. — Ст. 08010. doi.org/10.1051/ matecconf/201710608010

16. Demidova, S., Gusarova, V., Kulachinskaya, A. Features of segmentation and positioning processes when creating an educational brand in neural network economy // DEFIN '20: Proceedings of the III International Scientifi c and Practical Conference. — 2020. — Ст. 28. — С. 1–5. doi.org/10.1145/3388984.3390634

17. Ilin, I., Lepekhin, A., Levina, A., Iliashenko, O. Analysis of Factors, Defining Software Development Approach // Advances in Intelligent Systems and Computing. — 2018. — Т. 692. — С. 1306–1314. doi.org/10.1007/978-3-31970987-1_138

18. Titov, A., Krasnov, S., Timofeev, A., Denisov, V. Complex Monitoring Systems for Landfills // Smart Innovation, Systems and Technologies. — 2021. — Т. 220. — С. 385–393

19. Goncharova, N. L. Development of Financial Service Methods for People with Dementia During Digitalization: A Partnership Between Citizens and the Russian State // International Journal of Technology. — 2020. — Т. 11. — № 8. — С. 1547–1556. doi.org/10.14716/ijtech.v11i8.4543

20. Фельмер, Г., Шид, А. Введение в стохастические финансы. Дискретное время / Пер с англ. — М.: МЦМНО, 2008. — 496 с.

21. Fama, E. F., MacBeth, J. D. Risk, Return and Equilibrium: Empirical Tests // Journal of Political Economy. — 1973. — Vol. 81. — iss. 3. — Pp. 607–636

22. Trejo, P. What is the difference between component analysis and cognitive semantics? IJCAI-PRICAI Special Track AI in FinTech 2021 [Электронный ресурс]. URL: https://translated.turbopages.org/proxy_u/ en-ru.ru.e0373bd7-634e4895-2c067191-74722d776562/https/www.quora.com/What-is-the-contrast-ofcomponential-analysis-and-cognitive-semantics (дата обращения: 10.08.2023)

23. Клачек, П. М., Полупан, К. Л., Корягин, С. И., Либерман, И. В. Гибридный вычислительный интеллект. Основы теории и технологий создания прикладных систем: монография. — Калининград: Изд-во Балтийского федерального ун-та им. И. Канта, 2018. — 188 с.

1. Lomakin, N. I. Exchange trading Quik-bot. Certificate of registration of the computer program 2022662398, 04.07.2022. Application No. 2022661988 dated 06/22/2022. — Available at: https://www.elibrary.ru/download/ elibrary_49197775_27058694.PDF (accessed: 18.12.2023). (In Russian.)

2. Lomakin, N., Maramygin, M. Kataev, A., Kraschenko, S., Yurova, O., Lomakin, I. (2022). Cognitive Model of Financial Stability of the Domestic Economy Based on Artificial Intelligence in Conditions of Uncertainty and Risk. International Journal of Technology (IJTech). Vol. 13, no. 7, pp. 1588–1597. doi.org/10.14716/ijtech.v13i7.6185.

3. Lomakin, N., Kulachinskaya, A., Maramygin, M., Chernaya, E. (2022). Improving Accuracy and Reducing Financial Risk When Forecasting Time Series of SIU0 Future Contracts Employing Neural Network with Word2vec Vector News. Studies in Systems, Decision and Control this link is disabled, 415, pp. 281–298

4. Avdonin, B. N., Khrustalev, E. Iu., Khrustalev, O. E. (2013). Kognitivnaia metodologiia strukturizatsii znanii dlia izucheniia i primeneniia finansovo-ekonomicheskikh innovatsii [Cognitive methodology of knowledge structuring for the study and application of financial and economic innovations]. Finansovaia analitika: problemy i resheniia [Financial analytics: problems and solutions]. No. 35 (173), pp. 2–13. (In Russian.)

5. Seo, JY., Chai, S. (2013). The role of algorithmic trading systems on stock market efficiency. Information Systems Frontiers. Vol. 15, pp. 873–888. doi.org/10.1007/s10796-013-9442-9

6. Scott-Quinn, B. (2021). The New Secondary Market Structure: Competition, Dark Pools, Algorithmic and High-Frequency Trading. In: Commercial and Investment Banking and the International Credit and Capital Markets. London: Palgrave Macmillan. Рp. 212–239. — Available at: https://link.springer.com/chapt er/10.1007/978-0-230-37048-7_13 (accessed: 18.12.2023)

7. Ritesh, K., Sarath, B., Rajneesh, R., Urvashi, V. (2022). Algorithmic Trading Efficiency and its Impact on Market-Quality. Asia-Pacific Financial Markets. Vol. 29, pp. 381–409. — Available at: https://link.springer.com/ article/10.1007/s10690-021-09353-5 (accessed: 18.12.2023)

8. Matthew, F. D., Halperin, I., Bilokon, P. (2020). Machine Learning in Finance. From Theory to Practice. Springer Cham. 548 p. — Available at: https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-030-41068-1 (accessed: 28.08.2023)

9. Karakhtanov, D. S. (2010). Analiz rossiiskogo rynka kreditnykh istorii. Produkty i servisy, predostavliaemye biuro kreditnykh istorii v Rossii [Analysis of the Russian credit history market. Products and services provided by credit bureaus in Russia]. Molodoi uchenyi [Young scientist]. No. 8 (19), Vol. 2, pp. 11–19. — Available at: https:// moluch.ru/archive/19/1965/ (accessed: 08.09.2023). (In Russian.)

10. 2023_VAK_4_Random Forest_R_Chip-Bot. — Available at: https://colab.research.google.com/drive/13Wq ZYpceeamQPVewjPExuxqAZxsWkHV5?usp=sharing (accessed: 18.12.2023). (In Russian.)

11. Value at risk. — Available at: https://yandex.ru/search/?clid=2285101&text=VaR&lr=10951 (accessed: 18.08.2023). (In Russian.)

12. Louppe, G., Wehenkel, L., Sutera, A., Geurts, P. (2013). Understanding variable importances in forests of randomized trees. Pp. 1–9. — Available at: https://proceedings.neurips.cc/paper/2013/file/ e3796ae838835da0b6f6ea37bcf8bcb7-Paper.pdf (accessed: 19.12.2023)

13. Breiman, L., Friedman, J. H., Olshen, R. A., Stone, C. J. (1984). Classification and regression Trees (1st ed.). New York: Chapman and Hall/CRC. 368 p. doi.org/10.1201/9781315139470

14. Ranking of features using Recursive Feature Elimination in Scikit-Learn. — Available at: https://habr.com/ ru/companies/otus/articles/528676/ (accessed: 18.12.2023). (In Russian.)

15. Bril, A., Kalinina, O., Ilin, I. (2017). Small innovative company's valuation within venture capital financing of projects in the construction industry. MATEC Web of Conferences. Vol. 106, art. 08010. doi.org/10.1051/ matecconf/201710608010

16. Demidova, S., Gusarova, V., Kulachinskaya, A. (2020). Features of segmentation and positioning processes when creating an educational brand in neural network economy. DEFIN '20: Proceedings of the III International Scientific and Practical Conference. Art. 28, pp. 1–5. doi.org/10.1145/3388984.3390634

17. Ilin, I., Lepekhin, A., Levina, A., Iliashenko, O. (2018). Analysis of Factors, Defining Software Development Approach. Advances in Intelligent Systems and Computing. Vol. 692, pp. 1306–1314. doi.org/10.1007/978-3-31970987-1_138

18. Titov, A., Krasnov, S., Timofeev, A., Denisov, V. (2021). Complex Monitoring Systems for Landfills. Smart Innovation, Systems and Technologies. Vol. 220, pp. 385–393

19. Goncharova, N. L. (2020). Development of Financial Service Methods for People with Dementia During Digitalization: A Partnership Between Citizens and the Russian State. International Journal of Technology. Vol. 11, no. 8, pp. 1547–1556. doi.org/10.14716/ijtech.v11i8.4543

20. Felmer, G., Shid, A. (2008). Introduction to stochastic finance. Discrete time. Moscow: MTsMNO. 496 p. (in Russian.)

21. Fama, E. F., MacBeth, J. D. (1973). Risk, Return and Equilibrium: Empirical Tests. Journal of Political Economy. Vol. 81, iss. 3, pp. 607–636

22. Trejo, P. (2021). What is the difference between component analysis and cognitive semantics? IJCAI-PRICAI Special Track AI in FinTech 2021. — Available at: https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.e0373bd7634e4895-2c067191-74722d776562/https/www.quora.com/What-is-the-contrast-of-componential-analysisand-cognitive-semantics (accessed: 10.08.2023)

23. Klachek, P. M., Polupan, K. L., Koryagin, S.I., Liberman, I. V. (2018). Hybrid Computational Intelligence. Fundamentals of theory and technology for creating applied systems. Kaliningrad: Izd-vo BFU im. I. Kanta. 188 p. (In Russian.)

Дата поступления рукописи в редакцию: 19.12.2023.

Дата принятия рукописи в печать: 15.01.2024.

Как известно, в условиях цифровизации экономики наблюдается широкомасштабное использование биржевых торговых ботов различных функциональных возможностей и алгоритмов на основе искусственного интеллекта.

Цель работы — сформировать гибридную киберфизическую систему, которая бы состояла как минимум из двух систем интеллектуальной поддержки принятия решения о покупке/ продаже биржевого актива на Московской бирже с использованием торгового терминала QUIK. Во-первых, которая была бы способна, реагируя на изменение рынка на основе обработки пятимерного вектора часовой свечи фьючерсного контракта СИУ3, рассчитать прогнозные значения цены закрытия фьючерса. Во-вторых, отправить требуемый ордер на биржу на покупку/продажу фьючерсного контракта, используя при этом функцию выставления стоп-ордеров, в целях минимизации риска потерь и повышения прибыльности спекулятивной торговли.

Актуальность исследования состоит в том, что в настоящее время наблюдается тенденция увеличения доли алгоритмической торговли на бирже, причем доля торговых роботов на искусственном интеллекте возрастает.

Научная новизна заключается в том, что в представленном исследовании выдвинута и доказана гипотеза, что с помощью сформированной DL-модели глубокого обучения «Случайный лес», которая вместе с торговым ботом образует киберфизическую систему, можно получить прогноз цены закрытия Pc фьючерсного контракта SiZ3 на таймфрейме 1 час. Причем полученное уравнение множественной регрессии, рассчитанное DL-моделью, переданное в скрипт торгового робота, позволяет ему, торгуя на терминале QUIK, обеспечивать получение вариационной маржи с доходностью выше ставки Центро банка.

Практическая значимость исследования в том, что полученные результаты внедрены и активно используются в биржевой торговле, и наблюдаются тенденции его дальнейшего использования.

Для Цитирования:
Николай Иванович Ломакин, Максим Сергеевич Марамыгин, Екатерина Вячеславовна Кособокова, Лариса Ирековна Бестужева, Ольга Витальевна Юрова, Алексей Анатольевич Положенцев, Иван Николаевич Ломакин, Разработка киберфизической системы на Python и QLua для трейдинга на платформе QUIK на MoEx в русле цифровизации экономики. Международная экономика. 2024;3.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: