ارائه مدلی برای پیش بینی قیمت نفت خام با استفاده از روش های هیبریدی هوش مصنوعی و سری های زمانی

آگاهی از قیمت نفت و پیش بینی صحیح آن می تواند فرآیند تصمیم گیری خرید و فروش نفت در بازارهای جهانی را تسهیل و بهترین زمان برای اجرای معاملات و سرمایه گذاری ها را تعیین نماید. در بخشی از این تحقیق با استفاده از مدل های arima و مدل های واریانس ناهمسان به مدل سازی و پیش بینی ماهانه قیمت نفت بازار وست تگزاس اینترمدیت پرداخته شده و نتایج آن با مدل شبکه عصبی مصنوعی مقایسه شده است. نتایج تحقیق نشان می دهد که شبکه عصبی مورد استفاده، نسبت به سایر مدل ها از قدرت پیش بینی بهتری برخوردار است. دوره مورد مطالعه شامل سال های 1946 تا 2011 می باشد که داده های 3 سال آخر برای سنجش توان پیش بینی الگوها استفاده شده است. یک مدل شبکه عصبی جامع با به کارگیری یک الگوی منظم در انتخاب مجموعه آموزش و تست برای پیش بینی قیمت ماهانه نفت ارائه شده است. پارامترهای بنیادی مهم در اقتصاد نفت و اقتصاد جهانی، شامل تولید نفت اوپک، تقاضا برای نفت در کشورهای صنعتی(کشورهای عضو سازمان همکاری اقتصادی و توسعه)، قیمت جهانی طلا، شاخص بازار بورس داوجونس و شاخص قیمت مصرف کننده در یالات متحده، به صورت درصد تغییرات نسبت به ماه پیش با یک ماه وقفه به مدل اضافه شده اند. افزودن این متغیرها به مدل، معیار خطای ریشه میانگین مربعات خطا را به 21/2 و قدرت تشخیص شبکه را در کاهش یا افزایش قیمت به 71/85 درصد می رساند. استفاده هیبریدی از شبکه عصبی و الگوریتم ژنتیک مدلی با دو لایه پنهان (لایه اول شامل 17 نرون و لایه دوم شامل 5 نرون) و اوزان بهینه اتصالات ارائه می کند. توابع تبدیل بهینه به کار گرفته شده توابع تانژانت هیپربولیک در لایه های پنهان و خروجی می باشند. این روش هیبریدی در بخش تست دارای معیار خطای 05/3 و قدرت تشخیص 48/79 می باشد. بعلاوه از روش هیبریدی عصبی-فازی برای تعیین پارامترهای تابع عضویت سیستم های استنتاج فازی از نوع سوگنو استفاده شده است. در مدل پیشنهادی از تابع عضویت زنگوله ای تعمیم یافته و تعداد 2 تابع عضویت برای هر ورودی با شبکه عصبی انتشار برگشتی پیشخور جهت مدل سازی و نگاشت داده های ورودی-خروجی استفاده شده است. این مدل در بخش تست دارای معیار خطای 94/3 و قدرت تشخیص 79/71 می باشد. آزمون علیت گرنجری نشان می دهد بین متغیرهای، درصد تغییرات قیمت طلا و درصد تغییرات شاخص بازار بورس داوجونس با قیمت نفت رابطه علی دو طرفه وجود دارد. در کوتاه مدت تغییرات قیمت طلا، شاخص بازار بورس و تغییرات شاخص قیمت مصرف کننده بر قیمت نفت تاثیر می گذارند.