Journals / Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2021 / Cilt: 27 - Sayı: 4

Prediction of stock index movement direction with multiple logistic regression and k-nearest neighbors algorithm

Borsa endeks hareket yönünün çoklu lojistik regresyon ve k-en yakın komşu algoritması ile tahmini

Pages
556–569
Publication Date
2021-08-20
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

According to the results obtained, logistic regression analysis achieves better predict performance with 81% accuracy opposed to K-nearest neighbors algorithm on XU100 data over the given time period.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:In financial data mining, stock index movement direction prediction is a challenging classification problem, since stock index is affected by many economic and political factors.
📊
Key Findings & Data:The accurate prediction of this problem is of interest to many researchers as it can serve as an early recommender system for short-term financiers.
💡
Conclusion & Impact:According to the results obtained, logistic regression analysis achieves better predict performance with 81% accuracy opposed to K-nearest neighbors algorithm on XU100 data over the given time period.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Endeks hareket yönü · K-En yakın komşu algoritması · Lojistik regresyon

Abstract

In financial data mining, stock index movement direction prediction is a challenging classification problem, since stock index is affected by many economic and political factors. The accurate prediction of this problem is of interest to many researchers as it can serve as an early recommender system for short-term financiers. This study aims to predict daily upward or downward movement direction of Borsa Istanbul 100 (XU100) index with the aid of supervised machine learning algorithms based on classification. Problem we deal with includes whether on a specific day the XU100 index fall into up bucket or fall into down bucket. For this purpose, the multiple logistic regression and K-nearest neighbors algorithm models are fitted using independent variables whose effect on XU100 index movement direction was statistically significant. Lastly, the out-of sample predictions are compared with the actual movements in the stock market. Performances are measured not only with accuracy but also other statistical metrics. According to the results obtained, logistic regression analysis achieves better predict performance with 81% accuracy opposed to K-nearest neighbors algorithm on XU100 data over the given time period.

Özet

Hisse senedi piyasası birçok makroekonomik değişkenler ve politik faktörlerden etkilendiği için finansal veri madenciliğinde, hisse senedi endeksi hareket yönü tahmini zor bir sınıflandırma problemidir. Bu problemin doğru tahmini kısa vadeli yatırımcılara erken öneri sistemi olarak hizmet verebileceği için birçok araştırmacının ilgisini çekmektedir. Bu çalışma, sınıflamaya dayalı denetimli makine öğrenmesi algoritmaları yardımı ile Borsa İstanbul 100 (BIST100) endeksinin günlük aşağı veya yukarı hareket yönünü tahmin etmeyi amaçlar. İlgilendiğimiz problem, belirli bir günde BIST100 endeksinin yükseleceğini veya düşeceğini tahmin etmektir. Bu amaç doğrultusunda, BIST100 endeks hareket yönü üzerindeki etkisi istatistiksel olarak anlamlı bulunan bağımsız değişkenler kullanılarak çoklu lojistik regresyon ve K-en yakın komşu algoritması modelleri kurulmuştur. Son olarak, örneklem dışı tahminler borsadaki gerçek hareketlerle karşılaştırılmıştır. Performanslar sadece doğruluk ile değil, diğer istatistiksel metrikler ile de ölçülmüştür. Elde edilen sonuçlara göre, lojistik regresyon analizi verilen zaman dilimi içinde BIST100 verileri üzerinde K-en yakın komşu algoritmasına karşı %81 doğruluk oranı ile daha iyi tahmin performansı elde etmiştir.

🔖

Cite This Article

KEMALBAY, G., ALKIŞ, B. N. (2021). Prediction of stock index movement direction with multiple logistic regression and k-nearest neighbors algorithm. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 27 - Sayı: 4, 556–569. https://ajindex.com/articles/394925

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (13)

  1. Ballings M, Van den Poel D, Hespeels N, Gryp, R. “Evaluating multiple classifiers for stock price direction prediction”. Expert Systems with Applications, 42(20), 7046-7056, 2015
  2. Diler Aİ. “İMKB Ulusal-100 endeksinin yönünün yapay sinir ağları hata geriye yayma yöntemi ile tahmin edilmesi”. İMKB Dergisi, 7(25-26), 65-81, 2003
  3. Huang W, Nakamori Y, Wang SY. “Forecasting stock market movement direction with support vector machine”. Computers & Operations Research, 32(10), 2513-2522, 2005
  4. Kutlu B, Badur B. “Yapay sinir ağları ile borsa endeksi tahmini”. Yönetim, 63, 25-40, 2009
  5. Kara Y, Boyacıoglu MA, Baykan ÖK. “Predicting direction of stock price index movement using artificial neural networks and support vector machines: The sample of the Istanbul Stock Exchange”. Expert Systems with Applications, 38(5), 5311-5319, 2011
  6. Özdemir K, Tolun S, Demirci E. “Endeks getirisi yönünün ikili sınıflandırma yöntemiyle tahmin edilmesi: İMKB 100 endeksi örneği”. Niğde Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi Dergisi, 4(2), 45-59, 2011
  7. Dutta A, Bandopadhyay G, Sengupta S. “Prediction of stock performance in Indian stock market using logistic regression”. International Journal of Business and Information, 7(1), 105-136, 2012
  8. Subha MV, Nambi ST. “Classification of stock index movement using k-nearest neighbours (k-nn) algorithm”. WSEAS Transactions on Information Science and Applications, 9(9), 261-270, 2012
  9. Tayyar N, Tekin S. “İMKB-100 endeksinin destek vektör makineleri ile günlük, haftalık ve aylık veriler kullanarak tahmin edilmesi”. Abant İzzet Baysal Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 13(1), 189-217, 2013
  10. Türkmen AC, Cemgil AT. “An application of deep learning for trade signal prediction in financial markets”. IEEE 2015 23nd Signal Processing and Communications Applications Conference, Malatya, Turkey, 16-19 May 2015
  11. Patel J, Shah S, Thakkar P, Kotecha, K. “Predicting stock and stock price index movement using trend deterministic data preparation and machine learning techniques”. Expert Systems with Applications, 42(1), 259-268, 2015
  12. Gündüz H, Çataltepe Z, Yaslan Y. “Stock market direction prediction using deep neural networks”. IEEE 2017 25th Signal Processing and Communications Applications Conference, Antalya, Turkey, 15-18 May 2017
  13. Yakut E, Gemici E. “Predicting stock return classification through LR, C5.0, CART and SVM methods, and comparing the methods used: an application at