1 YAPAY SİNİR AĞLARI İLE TEKNİK ANALİZ YÖNTEMİNİN UYGULANABİLİRLİĞİNİN TEST EDİLMESİ Coşkun HAMZAÇEBİ M. Fatih BAYRAMOĞLU Arzu TAY

2 Çalışmanın Amacı Sermaye Piyasaları doğrusal yapının yanı sıra doğrusal olmayan yapıyı da içeren piyasalardır. Bu amaçla sermaye piyasalarının analizinde kullanılan yöntemlerden bir olan teknik analizin, doğrusal olmayan yapıya kavuşturulabilen YSA modelleri ile yapılabilirliği çalışmanın temel amacını oluşturmaktadır. İkinci amaç ise; İMKB’yi etkileyici ana sektörlerden banka sektörünün istikrarsız dönemleri ve kriz dönemlerini de içeren bir periyotta ( yılları) temel analizinin yapılmasıdır. Analizde banka sektörünün seçilmesi, Türkiye’nin yaşamış olduğu krizlerin çoğunlukla finansal krizler olmasıdır. Bu nedenle de istikrarsız dönemlerde ve özellikle finansal krizlerin yaşandığı dönemlerde, ortaya çıkan değişimler özellikle banka sektörü üzerinden değerlendirilmesidir.

3 Kriz ve Finansal Krizler (I) Kriz beklenmedik bir sosyal, ekonomik veya psikolojik gelişme karşısında normal ilişkilerin ciddi olarak sarsılması, karşılaşılan sorunun halledilmesinde mevcut çözüm yollarının yetersiz kalması sonucu ortaya çıkan durumları ifade etmek için kullanılmaktadır. Ekonomik kriz, genel olarak herhangi bir mal, hizmet, üretim faktörü veya finans piyasasındaki fiyat ve/veya miktarlarda kabul edilebilir bir değişme sınırının ötesinde gerçekleşen şiddetli dalgalanmaları ifade etmektedir. Ekonomik krizler, reel sektör krizleri ve finansal sektör krizleri şeklinde ikiye ayrılmaktadır.

4 Kriz ve Finansal Krizler (II) Reel krizler, üretimde ve/veya istihdamda önemli daralmalar şeklinde ortaya çıkmaktadır. Finansal krizler ise, döviz ve hisse senedi piyasaları gibi finans piyasalarındaki şiddetli fiyat dalgalanmaları veya bankacılık sisteminde bankalara geri dönmeyen (batık) kredilerin aşırı derecede artması sonucunda yaşanan ciddi ekonomik sorunlar olarak kabul edilmektedir.

5 Türkiye ve Finansal Krizler Türkiye ekonomisi, finansal kaynaklı krizleri finansal piyasaların serbestleştirmeye başladığı 1980’li yıllardan sonra yaşamıştır. -Türkiye’nin global özellik taşıyan finansal krizlerle ilk tanışması 1994 yılında olmuştur yılında Güney Doğu Asya’da ve 1998 yılında Rusya’da yaşanan krizler de Türkiye ekonomisine olumsuz etkilerde bulunmuştur. -Son olarak Kasım 2000 ve Şubat 2001’de Türkiye ekonomisi finansal alanda başlayıp ekonominin her kesimini etkileyen ciddi iki finansal kriz yaşamıştır.

6 KAPSAM 1.Kriz – Ekonomik Kriz – Finansal Kriz ve Bankacılık Krizi Kavramlarının Açıklanması 2.Sermaye Piyasalarından Kriz Dönemlerine İlişkin Sinyallerin Analiz Teknikleri 3.Yapay Sinir Ağları 4.Uygulama ve Kurulan YSA Modeli 5.Bulgular ve Değerlendirme

7 Sermaye Piyasalarından Kriz Dönemlerine İlişkin Sinyallerin Alınmasında İki Temel Yöntem - Temel Analiz - Teknik Analiz

8 Temel Analiz Temel analiz yaklaşımı, menkul kıymet fiyatlarının gerçek değerlerini belirlemek için o menkul kıymetin piyasa fiyatını etkileyen faktörlerin neler olduğunu belirlemeye çalışan bir analiz tekniğidir. Temel analizle uğraşan kimseler (temel analistler); bir menkul kıymetin piyasada işlem gördüğü fiyatın, menkul kıymetin olması gereken gerçek değerinden daha yüksek veya daha düşük olabileceğinden yola çıkmaktadırlar

9 Temel Analizin Aşamaları Bu araştırma üç aşamada gerçekleştirilir. 1)Ekonomi Analizi - Küresel Ölçekte Ekonominin Analizi - Küresel Ölçekte Bankacılık Sektörünün Analizi - İlgili Ülkenin Ekonomisinin Analizi - İlgili Ülkede İlgili Sektörün Analizi 2) Sektör Analizi - Sektör - Sektör - Firma - Sektördeki Güçlü Firma - Firma 3) Firma Analizi - Firmanın Mali Tablolarının Analizi: - Rasyo yöntemleri (Karlıklık Oranları, Borç/Sermaye Rasyoları vb..), - Geçmiş yıl performanslarıyla karşılaştırmalı analiz

10 İnceleme Periyodunda Kriz Dönemlerinin de Yer Alması Durumunda Temel Analist Ayrıca Hangi Bilgileri Dikkate Alacaktır? (I) Demirgüç-Kunt ve Detragiache, bankacılık krizine aşağıda belirtildiği şekilde ölçütler getirmiştir: Bankaları kurtarma operasyonunun maliyetinin GSYİH’nın %2’sini geçmesi, Verimsiz kredilerin toplam varlıklara oranının en az %10 olması, Banka problemlerinin büyük ölçüde bankalara el konulması ile sonuçlanması, Mevduat dondurma, banka faaliyetinin durdurulması, genelleştirilmiş mevduat garantisi getirilmesi gibi acil önlemlerin ortaya çıkmasıdır.

11 Dışsal ve içsel makro ekonomik büyüklüklerdeki değişkenlik, Kredilerde ve sermaye girişlerinde aşırı artışlar, Varlık fiyatlarında ani kayıplar, Vade ve kur uyumsuzluğuna bağlı olarak bankacılık sisteminin yükümlülüklerinde artışlar, Finansal liberalizasyon uygulamalarının altyapısının zayıflığı, Aşırı kamu müdahalesi ve krediler üzerinde kontrollerin kaybolması, Ekonominin yapısına, enflasyon veya dışa açıklık düzeyine uygun olmayan döviz kuru rejimleri, Muhasebeleştirme, şeffaflık ve yasal düzenlemelerdeki eksikliklerdir. İnceleme Periyodunda Kriz Dönemlerinin de Yer Alması Durumunda Temel Analist Ayrıca Hangi Bilgileri Dikkate Alacaktır? (II)

12 Teknik analiz, menkul kıymetlerin gelecekteki fiyat hareketlerinin ve trendlerinin öngörüsünü yapmak için piyasanın geçmiş veya mevcut fiyat ve hacim bilgilerine odaklanan ve bu yolla fiyat hareketlerinin nedenlerini ortaya çıkarmayı amaçlayan bir analiz tekniğidir. Teknik analiz yaklaşımı, insanların yatırım kararlarını verirken rasyonel olmayan davranışlar da sergilediğini ve bu davranışların geçmişteki fiyat hareketlerinin içerisinde saklı olduğunu ileri sürmektedir. Teknik Analiz

13 Teknik analizin üç temel varsayımı bulunmaktadır. 1. Piyasa hareketi her türlü faktörden etkilenir 2. Fiyat hareketleri bir trend içerisindedir ve bu trend grafiklerle gösterilerek öngörü yapılabilir 3. Tarih tekerrürden ibarettir.

14 Temel Analiz ve Teknik Analiz Yaklaşımları ile Modelleme Yapılan birçok araştırma, gerek temel analiz gerekse teknik analiz yöntemlerinin uygulanması sırasında sermaye piyasalarının doğrusal olmayan bir yapıya sahip olduğunun da göz önünde bulundurulması gerektiğini ortaya koymaktadır. Sermaye piyasalarının analizinde doğrusal olmayan bir model olarak Yapay Sinir Ağları (YSA), gerek akademik alanda gerekse, pratik iş alanlarında kullanımı yaygınlaşmış modeller arasındadır. Bu nedenle çalışmada YSA modellerinden yararlanılmıştır.

15 Yapay Sinir Ağları İnsan beyninin çalışma prensibini taklit eden YSA, tahmin amaçlı da kullanılan önemli bir araçtır. Tipik bir YSA, nöronlardan oluşan katmanların bileşimidir. Tahmin amaçlı en yaygın kullanılan YSA tipi, çok katmanlı algılayıcıdır. Çok katmanlı algılayıcı (ÇKA), dışarıdan verileri alan girdi katmanından, ağın çıktılarını dışarıya veren çıktı katmanından ve bu ikisi arasında genellikle bir ve bazen de daha fazla gizli katmandan meydana gelmektedir.

16 Tipik Bir Yapay Nöron x1x1 xnxn 1 w1w1 wnwn b Aktivasyon fonksiyonu Çıktı Girdi

17 ÇKA Yapısı +1 X1X1 XnXn H1H1 HpHp Y1Y1 YmYm v ij w jk i=1,2,…,nj=1,2,…,pk=1,2,…,m Girdi Katmanı Gizli Katman Çıktı Katmanı...

18 Tahmin İçin Kullanılacak YSA’da Önemli Parametreler - Veri kümesinin düzenlenmesi - Girdi nöronu sayısı - Gizli katman sayısı - Gizli nöron sayısı - Çıktı nöronu sayısı

19 Veri Kümelerinin Düzenlenmesi Zaman serileri tahmini için kurulan YSA’da, veri kümesi genellikle üç kısma ayrılır. Verilerin yaklaşık %90-70’ini içeren birinci kısım eğitim kümesi olarak adlandırılır ve ağın eğitimi için kullanılacak verileri kapsar. İkinci kısım doğrulama kümesidir ve verilerin %20- 10’unu kapsar. Doğrulama kümesi, en uygun ağ yapısının belirlenmesinde yardımcı olur. Son kısım test kümesidir. Test kümesinin amacı, ağın sonuçlarının genelleştirilmesini sağlamaktır. Test kümesi, verilerin yaklaşık olarak %15-10’nu kapsar.

20 Girdi Nöronu Sayısı Zaman serileri tahmini için kurulan YSA’da en önemli parametrelerden biri belki de en önemlisi girdi nöronu sayısıdır. Genellikle sezgisel yaklaşımlar ve deneme-yanılma yöntemi ile en iyi girdi nöronu sayısı belirlenmeye çalışılır.

21 Gizli Katman Sayısı Veri içerisindeki belirleyici özellikleri ortaya çıkartan ve girdi ile çıktı arasındaki doğrusal olmayan ilişkinin kurulmasına yardımcı olan, gizli katmanlardaki nöronlardır. Yapılan çalışmalar, tek gizli katmanın, doğrusal olmayan fonksiyon yaklaşımlarında, istenilen herhangi bir doğruluk derecesinde başarılı neticeler verdiğini göstermiştir. Bir YSA’da birden fazla gizli katman olabilir, ancak bir çok araştırmacı geleceği tahmin için kurdukları ağda tek gizli katman kullanmayı tercih etmişlerdir.

22 Gizli Nöron Sayısı Genelde az sayıda gizli nöron ile çalışma tercih edilir. Çünkü genelleştirme yetenekleri daha yüksektir. Çok sayıda gizli nöron, ağın genelleştirmeden daha çok ezberlemesine sebep olur. Ancak çok az sayıda gizli nöron da ağın öğrenmesi için yeterli değildir. Bu sebeple araştırmacılar gizli nöron sayısını belirlemede deneysel bir çalışmaya başvurabilirler. Ancak sistematik bir yöntem olarak, küçük bir başlangıç değeri ile başlanması ve ağ performansındaki iyileşme devam ettikçe, gizli nöron sayısının artırılması önerilmektedir. Gizli nöron sayısını belirlemede deneme-yanılma metodu sıklıkla kullanılır.

23 Çıktı Nöronu Çıktı nöronu sayısı çalışılan probleme direkt olarak bağlıdır. Bir zaman serisi tahmin probleminde, çıktı nöronu sayısı, tahmin döneminin uzunluğuna göre belirlenir. Eğer tek dönemlik tahminde bulunulacak ise çıktı nöronu sayısı 1’e eşittir. Çok dönemli tahminde ise, kullanılan yaklaşıma göre çıktı nöronu sayısı değişir. Eğer iteratif tahmin yöntemi benimsenmişse, çıktı nöronu sayısı 1’e eşittir. Direkt tahmin yaklaşımı benimsenmişse, çıktı nöronu sayısı tahmin dönemi uzunluğuna eşit alınabilir.

24 Çalışmada hisse senetleri İMKB’de işlem gören beş bankaya ilişkin fiyat bilgileri ayrı ayrı YSA modelleri kurulmak suretiyle analize alınmıştır. Bu Bankalar; 1- Yapı Kredi Bankası (YKBNK) 2- Akbank (AKBNK) 3- Garanti Bankası (GARAN) 4- İş Bankası C (ISCTR) 5- Türkiye Sınai Kalkınma Bankası (TSKB)’dir. YSA ile Tahmin (I)

25 YSA ile Tahmin (II) Fiyat bilgileri 02/01/ /12/2001 tarihleri arasında, iş günü frekansında 2207 veriyi içermektedir. Eğitim Kümesi: (02/ /01/2000) Doğrulama Kümesi: (14/01/2000 – 22/12/2000) Test Kümesi: (23/12/2000 – 28/12/2001)

26 YSA ile Tahmin (III) YSA ile tahminde bulunurken her bir seri için k (k=1,…,5) dönem geçmiş gözlem değeri girdi olarak kullanılarak beş farklı YSA modeli denenmiştir. Kurulan modellerde gizli nöron sayısı 2-5 arasında denenerek, en iyi değer belirlenmeye çalışılmıştır.

27 Her modelde tek gizli katman kullanılmıştır. Gizli katman aktivasyon fonksiyonu sigmoid, çıktı katmanı aktivasyon fonksiyonu olarak özdeşlik fonksiyonu kullanılmıştır. Öğrenme metodu olarak Bayesian düzeltmeye dayalı Levenberg-Marquardt algoritması seçilmiştir. Model kurulumu sırasında belirlenen veri seti eğitim, doğrulama ve test olmak üzere üç kısma ayrılmıştır. YSA ile Tahmin (IV)

28 Performans Ölçütleri Ortalama Mutlak Hata (OMH) Ortalama Mutlak Yüzde Hata (OMYH) Hata Kareleri Ortalamalarının Karekökü (HKOK)

29 Bulgular

30 Garanti Bankası Serisi –Test Aşaması

31 Sonuç Çalışmada elde edilen sonuçlar incelendiğinde, YSA’lar ile teknik analiz yönteminin istikrarsız periyotlarda da yapılabildiği görülmektedir. Modelin kurulduğu dönemde yaşanmış olan beş finansal krize ve bir aşırı yükselişe rağmen model sapmalarının kabul edilebilir sınırlar içerisinde olduğu söylenebilir.

32 Dinlediğiniz İçin Teşekkür Ederiz İletişim Coşkun Hamzaçebi M. Fatih Bayramoğlu Arzu Tay