چشم انداز مدیریت مالی

چشم انداز مدیریت مالی

ترکیب دومرحله‌ای داده‌های بنیادین و معاملاتی برای پیش‌بینی کوتاه‌مدت بازده سهام با استفاده از یادگیری باقیمانده‌ها

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان
1 دانشگاه تهران
2 دانشکده مدیریت دانشگاه تهران
چکیده
هدف: اطلاعات بنیادین و معاملاتی، جنبه‌های متفاوتی از قابلیت پیش‌بینی بازده سهام را منعکس می‌کنند و ارزش استفاده مشترک از آن‌ها می‌تواند به افق پیش‌بینی و نحوه ترکیب اطلاعات وابسته باشد. اقلام حسابداری معمولاً با بسامد فصلی منتشر می‌شوند، درحالی‌که داده‌های معاملاتی، تحولات روزانه بازار را بازتاب می‌دهند؛ البته نسبت‌های بنیادین مبتنی بر ارزش بازار نیز قابلیت تغییر روزانه دارند. هدف این پژوهش، ارزیابی یک چارچوب دومرحله‌ای مبتنی بر یادگیری باقیمانده‌ها برای پیش‌بینی مقطعی بازده سهام در افق‌های یک، سه، پنج، ده و پانزده روز معاملاتی و مقایسه آن با رویکردهای صرفاً بنیادین، صرفاً معاملاتی و ترکیب مستقیم ویژگی‌هاست.



روش‌: پژوهش بر شرکت‌های تولیدی پذیرفته‌شده در بورس اوراق بهادار تهران متمرکز است. اطلاعات صورت‌های مالی از سامانه کدال و داده‌های قیمتی و معاملاتی از پایگاه مدیریت فناوری بورس تهران گردآوری شدند. ویژگی‌های بنیادین شامل نسبت سود خالص و فروش دوازده‌ماهه اخیر به ارزش بازار، رشد فصلی سود خالص و فروش و تغییرات حاشیه سود ناخالص، عملیاتی و خالص بودند که به رتبه صدکی در سطح کل نمونه و درون صنعت تبدیل شدند. زمان دسترسی به اطلاعات مالی بر اساس انتشار رسمی گزارش‌ها لحاظ شد. ویژگی‌های معاملاتی نیز وضعیت کندل، بازده‌های تاریخی و سنجه‌های مرتبط با ریسک و حرکت بازار را پوشش دادند. چهار طراحی مبتنی بر رگرسیون XGBoost در یک طرح ارزیابی زمانی غلتان با دو پنجره آزمون متوالی مقایسه شدند. در هر پنجره، مدل‌ها با داده‌های آموزش برازش و ابرپارامترها با استفاده از دوره اعتبارسنجی انتخاب شدند. مشاهداتی که بازده هدف آن‌ها از مرز آموزش یا اعتبارسنجی عبور می‌کرد، از مجموعه مربوط حذف شدند. در چارچوب دومرحله‌ای، مدل نخست با ویژگی‌های بنیادین بازده را پیش‌بینی کرد و مدل دوم با ویژگی‌های معاملاتی، باقیمانده پیش‌بینی مرحله نخست را آموخت. بازده هدف از قیمت پایانی تعدیل‌شده روز مبنا تا قیمت آغازین تعدیل‌شده انتهای افق محاسبه شد. ارزیابی بر اساس میانگین روزانه ضریب اطلاعاتی رتبه‌ای و اسپرد بازدهی دهک‌های بالا و پایین، با اعمال قواعد پالایش مشترک، انجام گرفت.

نمونه پژوهش شامل ۲۷۴ شرکت تولیدی پذیرفته‌شده در بورس اوراق بهادار تهران و حدود ۴۰۰ هزار مشاهده شرکت–روز از دی ۱۳۹۵ تا تیر ۱۴۰۵ بود. حدود ۷۰ هزار مشاهده به دو پنجره آزمون متوالی، از تیر ۱۴۰۳ تا تیر ۱۴۰۴ و از تیر ۱۴۰۴ تا تیر ۱۴۰۵، اختصاص یافت و مشاهدات باقی‌مانده برای آموزش و اعتبارسنجی به کار رفتند.



یافته‌ها: مدل دومرحله‌ای در هر پنج افق، بالاترین میانگین ضریب اطلاعاتی رتبه‌ای را ثبت کرد. مقادیر این معیار در افق‌های یک، سه، پنج، ده و پانزده‌روزه به‌ترتیب برابر با ۰٫۳۲۹۸۷، ۰٫۰۴۴۵۳، ۰٫۰۳۶۶۸، ۰٫۰۵۳۲۸ و ۰٫۰۴۴۰۰ بود. در افق یک‌روزه، عملکرد این مدل به مدل معاملاتی و ترکیب مستقیم نزدیک بود؛ اما در افق سه‌روزه، فاصله عملکرد بیشتر شد و ضریب اطلاعاتی آن از مقادیر ۰٫۰۳۱۰۳ و ۰٫۰۲۲۵۲ دو مدل مذکور فراتر رفت. مدل دومرحله‌ای همچنین در افق‌های یک، سه و پانزده‌روزه، با اسپردهای ۱٫۸۴۷، ۰٫۴۸۳ و ۱٫۸۳ درصد، بیشترین تفکیک بازده دهک‌ها را ایجاد کرد. در افق‌های پنج و ده‌روزه، ترکیب مستقیم اسپرد بالاتری داشت، درحالی‌که مدل دومرحله‌ای همچنان از نظر میانگین ضریب اطلاعاتی در رتبه نخست قرار گرفت. اسپرد مدل دومرحله‌ای در تمام افق‌ها از مدل صرفاً معاملاتی بیشتر بود. همچنین، افزایش ضریب اطلاعاتی مدل بنیادین از ۰٫۰۰۲۴۷ در افق یک‌روزه به ۰٫۰۴۲۱۱ در افق پانزده‌روزه، با افزایش ارزش پیش‌بینی مستقل اطلاعات بنیادین در افق‌های طولانی‌تر سازگار بود.



نتیجه‌گیری: نتایج نشان می‌دهند که نحوه سازمان‌دهی اطلاعات بنیادین و معاملاتی در فرایند یادگیری، در بهبود کیفیت رتبه‌بندی سهام اهمیت دارد. مدل دومرحله‌ای با ثبت بالاترین میانگین ضریب اطلاعاتی در تمامی افق‌ها، بیشترین اسپرد در سه افق و اسپرد بالاتر از مدل صرفاً معاملاتی در تمام افق‌ها، عملکرد قابل اعتنایی ارائه کرد. این یافته‌ها از کاربرد یادگیری باقیمانده‌ها برای ترکیب اطلاعات بنیادین و معاملاتی و توسعه مدل‌های پیش‌بینی مقطعی بازده سهام پشتیبانی می‌کنند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Two-Stage Integration of Fundamental and Trading Data for Short-Term Stock Return Prediction Using Residual Learning

نویسندگان English

Mohsen Kheiroddin 1
Shapour Mohammadi 2
Reza Raei 2
1 Tehran University
2 Management Department Tehran University
چکیده English

Introduction: Fundamental and trading data provide different perspectives on stock return predictability, and their combined predictive value may depend on the forecasting horizon and how the information is integrated. Accounting information is generally updated quarterly or annually, whereas trading data capture daily market developments. Valuation ratios involving market capitalization can also change daily. This study evaluates a two-stage residual learning framework for cross-sectional stock return prediction over horizons of 1, 3, 5, 10, and 15 trading days. Its performance is compared with fundamental-only, trading-only, and direct feature-combination models to examine whether sequential integration improves ranking quality and return separation.



Methods: The study examines manufacturing companies listed on the Tehran Stock Exchange. Financial statement information was obtained from Codal, and daily price and trading data were collected from TSETMC. Fundamental features included trailing-twelve-month earnings-to-market-capitalization and sales-to-market-capitalization ratios, quarterly earnings and sales growth, and changes in gross, operating, and net profit margins. These financial features were transformed into daily cross-sectional percentile ranks across the sample and within industries. Accounting information was incorporated from the day after its official publication. Trading features captured candlestick characteristics, historical returns, and measures related to risk and market movements.



All four designs used XGBoost regression and were evaluated through two successive rolling test windows. Training and validation observations whose target-return intervals crossed the respective period boundaries were excluded. In the two-stage framework, the first model predicted returns using fundamental features, and the second used trading features to learn residuals calculated from the first model’s predictions on the same training observations. Target returns were measured from the adjusted closing price on the prediction date to the adjusted opening price at the forecast horizon. Performance was evaluated using the mean daily Spearman Rank Information Coefficient (Rank IC) and the return spread between the highest- and lowest-scoring deciles, with common evaluation filters applied across models.



The sample comprised 274 manufacturing firms listed on the Tehran Stock Exchange and approximately 400,000 firm-day observations from January 2017 to June 2026. Approximately 70,000 observations were used in two consecutive test windows, July 2024–June 2025 and July 2025–June 2026, with the remaining observations used for training and validation.





Findings: The two-stage model achieved the highest mean Rank IC at all five forecasting horizons, with values of 0.32987, 0.04453, 0.03668, 0.05328, and 0.04400 at 1, 3, 5, 10, and 15 days, respectively. At the 1-day horizon, its performance was close to that of the trading-only and direct-combination models, which recorded IC values of 0.32856 and 0.32875. The advantage was more pronounced at 3 days: the two-stage model achieved an IC of 0.04453 and a spread of 0.483%, compared with 0.03103 and 0.332% for the trading-only model and 0.02252 and 0.153% for direct combination.

The two-stage model also recorded the largest decile spreads at the 1-, 3-, and 15-day horizons, at 1.847%, 0.483%, and 1.83%, respectively. Direct combination produced higher spreads at 5 and 10 days, while the two-stage model retained the highest mean IC. Across all five horizons, the two-stage model’s spread exceeded that of the trading-only model. The fundamental-only model’s IC increased from 0.00247 at 1 day to 0.04211 at 15 days, indicating greater standalone predictive value at the longer horizons examined.



Conclusions: The two-stage residual learning framework achieved the highest mean Rank IC across all five forecasting horizons and the largest decile spread at the 1-, 3-, and 15-day horizons. Its spread also exceeded that of the trading-only model at every horizon. These findings support the value of sequentially integrating fundamental and trading information to improve cross-sectional stock ranking. Direct combination produced the largest spreads at 5 and 10 days, indicating that the preferred integration method also depends on the forecasting horizon and evaluation objective.

کلیدواژه‌ها English

Stock Return Prediction
Fundamental Data
Trading Data
Residual Learning
Two-Stage Integration
XGBoost
Cross-Sectional Ranking