Nghiên cứu và ứng dụng một số mô hình học máy trong việc hỗ trợ đánh giá rủi ro tài chính

MỞ ĐẦU

1. Đặt vấn đề

Thế giới ngày càng trở nên bất ổn hơn, những bất ổn trong giá cả hàng hoá và các biến số tài chính thay đổi theo những chiều hướng khó có thể dự báo trước được. Trước khi ban quản trị có thể đưa ra bất kỳ một quyết định nào về phòng ngừa rủi ro, trước tiên họ cần phải nhận diện được tất cả các rủi ro mà công ty có thể gặp phải. Hầu hết các tổ chức tài chính đều phải đối mặt với những rủi ro kinh doanh, là rủi ro thuộc về bản chất của các hoạt động kinh doanh. Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về vấn đề này và đã có một số mô hình cũng như phần mềm hỗ trợ việc đánh giá, dự báo rủi ro tài chính. Tuy nhiên ở Việt nam, các tổ chức tài chính cũng như các công ty doanh nghiệp chưa chú ý nhiều tới rủi ro tài chính. Một số doanh nghiệp có thể tự đánh giá, dự báo rủi ro hoặc đi thuê chuyên gia cố vấn tài chính. Cách làm này tương đối thủ công và tốn kém về mặt nhân lực cũng như kinh phí.

Trong các lĩnh vực nghiên cứu của khoa học máy tính thì khai phá dữ liệu là lĩnh vực đang phát triển mạnh mẽ và có nhiều ứng dụng thực tiễn. Khai phá dữ liệu kết hợp giữa học máy, công nghệ cơ sở dữ liệu và các chuyên ngành khác để tìm ra tri thức từ những cơ sở dữ liệu rất lớn. Từ những tri thức này, ta có thể sử dụng để xây dựng mô hình để đánh giá, dự báo.

Mục tiêu của luận văn là tìm hiểu về rủi ro tài chính và xây dựng mô hình nhằm đánh giá, dự báo rủi ro tài chính. Tuy nhiên, vấn đề rủi ro tài chính là tương đối lớn và rộng nên phạm vi của luận văn chỉ dừng lại ở việc xây dựng mô hình đánh giá, dự báo rủi ro trong lĩnh vực đầu tư, kinh doanh chứng khoán. Luận văn tập trung vào việc tìm hiểu một số mô hình học máy tiên tiến và phân tích kỹ thuật trong lĩnh vực chứng khoán. Phân tích kỹ thuật là một khoa học rất mới, nó đang phát triển mạnh mẽ và có những kết quả khả quan. Trong luận văn, tôi đã thực hiện việc kết hợp phương pháp học máy sử dụng mạng nơron nhân tạo, phân tích kỹ thuật, hệ suy diễn mờ và ứng dụng xây dựng mô hình đánh giá, hỗ trợ quyết định mua hoặc bán một mã cổ phiếu cụ thể nào đó. Tôi đã hoàn thành phần mềm thử nghiệm và tiến hành thực nghiệm trên bộ dữ liệu thực tế thu thập từ các sàn giao dịch chứng khoán trong và ngoài nước. Trong luận văn này, tôi đã tìm hiểu, kết hợp và tìm cách ứng dụng phương pháp khai phá dữ liệu nhằm phân tích và đánh giá rủi ro trong lĩnh vực tài chính. Các kết quả thực nghiệm của phần mềm tuy chưa thực sự cao nhưng cũng đủ để cung cấp thông tin và định hướng ban đầu cho các nghiên cứu tiếp theo của chúng tôi.

2. Mục tiêu của nghiên cứu

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 91 trang tài liệu này.

Nghiên cứu của luận văn hướng tới các mục tiêu sau:

- Giúp đỡ ban quản trị doanh nghiệp đánh giá rủi ro trong lĩnh vực tài chính

- Giúp người kinh doanh và đầu tư chứng khoán trong việc dự báo, đưa ra quyết định mua bán chứng khoán.

3. Cấu trúc của luận văn

Luận văn được chia thành 6 phần với các nội dung như sau:

Chương I trình bày các nội dung lý thuyết về lĩnh vực tài chính. Các khái niệm liên quan tới tài chính, rủi ro tài chính, chứng khoán, phân tích dự báo trong đầu tư chứng khoán đã được giới thiệu ngắn gọn nhằm mang lại những kiến thức căn bản trong lĩnh vực tài chính.

Chương II giới thiệu về khai phá dữ liệu, sau đó chúng tôi giới thiệu chi tiết về vấn đề phân lớp, mạng nơron, logic mờ. Các kỹ thuật được trình bày trong chương này sẽ là cơ sở lý thuyết cho phương pháp giải quyết của chúng tôi ở các chương tiếp theo.

Chương III tập trung vào xây dựng mô hình nhằm giải quyết bài toán đã đặt ra. Trong chương này chúng tôi đưa ra phương pháp sử dụng logic mờ, mạng nơ ron và phân tích kỹ thuật nhằm xây dựng hệ hỗ trợ ra quyết định cho bài toán dự báo dự đoán rủi ro tài chính.

Chương IV mô tả và phân tích những kết quả mà chúng tôi đã tiến hành thực nghiệm. Mô hình được huấn luyện bởi dữ liệu giao dịch chứng khoán trong quá khứ, sau đó mô hình sẽ được sử dụng để dự đoán độ rủi ro của doanh nghiệp tương ứng nhằm kiểm chứng khả năng dự đoán của mô hình. Đồng thời các kết quả này cũng được so sánh với các mô hình khác nhằm tìm ra điểm mạnh, yếu của mô hình so với các mô hình đã được xây dựng.

Phần kết luận tổng kết những kết quả đạt được của luận văn và hướng nghiên cứu tiếp theo.

Phần phụ lục giới thiệu về phần mềm dự báo rủi ro và hỗ trợ quyết định, đồng thời hướng dẫn cách thức cơ bản sử dụng phần mềm.

Chương 1 - MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ TÀI CHÍNH

Chương này cung cấp các kiến thức cơ sở về lĩnh vực tài chính. Đầu tiên sẽ là các khái niệm chính về tài chính, rủi ro tài chính, các phương pháp dự báo, đánh giá rủi ro. Mục tiếp theo sẽ giới thiệu về phân tích kỹ thuật trong việc đầu tư, kinh doanh chứng khoán.

1.1. Một số khái niệm tài chính

1.1.1 Phân tích tài chính

Phân tích tài chính công cụ quản lý vĩ mô của Nhà nước để đánh giá tình hình kinh tế của đất nước, của từng ngành, từng địa phương mà trên cơ sở đó xác định được nhu cầu vốn của xã hội. Còn đối với các doanh nghiệp (DN) và các nhà đầu tư thì việc đánh giá phân tích được kết quả hoạt động sản xuất kinh doanh, phân tích và dự đoán tình hình tài chính của doanh nghiệp, giúp họ đưa ra những phương hướng, những quyết định đúng đắn về hoạt động sản xuất cũng như hoạt động tài chính nhằm làm doanh nghiệp tồn tại, phát triển và bảo đảm trạng thái cân bằng tài chính của mình.

Có nhiều khái niệm về phân tích tài chính doanh nghiệp, nhưng khái niệm hay dùng nhất là:

Phân tích hoạt động tài chính doanh nghiệp là quá trình thu thập, xử lý các thông tin kế toán, nhằm xem xét, kiểm tra, đối chiếu, so sánh tài chính hiện hành với quá khứ, giúp người sử dụng thông tin có thể đánh giá tình hình tài chính DN, đánh giá về tiềm năng, hiệu quả kinh doanh cũng như rủi ro trong tương lai.

- Ý nghĩa:

Mỗi đối tượng quan tâm đến tình hình tài chính của DN với một góc độ khác nhau. Đối với chủ DN và các nhà quản trị DN mối quan tâm hàng đầu của họ là tìm kiếm lợi nhuận và khả năng tài trợ. Đối với chủ ngân hàng và các nhà cho vay tín dụng, mối quan tâm chủ yếu của họ là khả năng trả nợ hiện tại và sắp tới của DN. Đối với nhà đầu tư mối quan tâm của họ là các yếu tố rủi ro, thời gian hoàn vốn, mức sinh lãi và khả năng thanh toán vốn...Nhìn chung họ đều quan tâm đến khả năng tạo ra dòng tiền mặt, khả năng sinh lời, khả năng thanh toán và mức sinh lời tối đa.

- Yêu cầu:

+ Phân tích hoạt động tài chính DN phải cung cấp đầy đủ thông tin hữu ích cho các nhà đầu tư, các tín chủ và những người sử dụng thông tin khác nhau để giúp họ có quyết định đúng đắn khi ra các quyết định đầu tư, quyết định cho vay, quyết định sản xuất...

+ Phân tích hoạt động tài chính DN phải cung cấp thông tin cho các DN, các nhà đầu tư, các nhà cho vay và những nhà sử dụng thông tin khác nhau trong việc đánh giá khả năng và tính chắc chắn của các dòng tiền mặt vào, ra và hiệu quả sử dụng vốn kinh doanh, tình hình, khả năng thanh toán của DN.

Như vậy, có thể khẳng định, ý nghĩa tối cao và quan trọng nhất của phân tích tài chính DN là giúp cho những người ra quyết định lựa chọn phương án kinh doanh tối ưu và đánh giá chính xác thực trạng, tiềm năng của DN.

- Tài liệu phục vụ báo cáo tài chính

Phân tích tài chính sử dụng mọi nguồn thông tin có khả năng làm rõ mục tiêu dự đoán tài chính. Từ khi pháp lệnh kế toán tài chính được ban hành, hệ thống các báo cáo tài chính đã được thống nhất và là tài liệu cơ sở, quan trọng cho các nhà phân tích tài chính.

1.1.2 Báo cáo tài chính

Ở nước ta chủ yếu sử dụng hệ thống báo cáo tài chính gồm:

Bảng cân đối kế toán: là báo cáo tổng hợp cho biết tình hình tài chính của đơn vị tại những thời điểm nhất định dưới hình thái tiền tệ. Đây là một báo cáo tài chính có ý nghĩa rất quan trọng đối với mọi đối tượng có quan hệ sở hữu, quan hệ kinh doanh với DN.

Bảng cân đối kế toán phản ánh hai nội dung cơ bản là nguồn vốn tài sản. Nguồn vốn phản ánh nguồn vốn được huy động vào sản xuất kinh doanh. Về mặt pháp lý, nguồn vốn cho thấy trách nhiệm của DN về tổng số vốn đã đăng ký kinh doanh với Nhà nước, số tài sản đã hình thành bằng nguồn vốn vay ngân hàng, vay đối tượng khác, cũng như trách nhiệm phải thanh toán với người người lao động, cổ đông, nhà cung cấp, trái chủ, ngân sách... Phần tài sản phản ánh quy mô và cơ cấu các loại tài sản hiện có đến thời điểm lập báo cáo thuộc quyền quản lý, sử dụng của DN, năng lực và trình độ sử dụng tài sản. Về mặt pháp lý, phần tài sản thể hiện tiềm lực mà DN có quyền quản lý, sử dụng lâu dài, gắn với mục đích thu được các khoản lợi nhuận.

Bảng cân đối kế toán là tài liệu quan trọng bậc nhất giúp cho nhà phân tích nghiên cứu đánh giá một cách khái quát tình hình và kết quả kinh doanh, khả năng cân bằng tài chính, trình độ sử dụng vốn và những triển vọng tài chính của DN.

Báo cáo kết quả hoạt động kinh doanh: Là báo cáo tài chính tổng hợp cho biết tình hình tài chính của DN trong từng thời kỳ nhất định, phản ánh tóm lược các khoản thu, chi phí, kết quả hoạt động sản xuất kinh doanh của toàn DN, kết quả hoạt động

sản xuất kinh doanh theo từng hoạt động kinh doanh (sản xuất kinh doanh, đầu tư tài chính, hoạt động bất thường).

Dựa vào số liệu trên báo cáo kết quả kinh doanh, người sử dụng thông tin có thể kiểm tra, phân tích, đánh giá kết quả hoạt động kinh doanh của DN trong kỳ, so sánh với kỳ trước và với DN khác để nhận biết khái quát hoạt động trong kỳ và xu hướng vận động.

Báo cáo lưu chuyển tiền tệ: là báo cáo liên quan đến luồng tiền ra vào trong DN, tình hình trả nợ, đầu tư bằng tiền của DN trong từng thời kỳ.

Báo cáo lưu chuyển tiền tệ cung cấp những thông tin về những luồng vào, ra của tiền và coi như tiền, những khoản đầu tư ngắn hạn có tính lưu động cao, có thể nhanh chóng và sẵn sàng chuyển đổi thành một khoản tiền biết trước ít chịu rủi ro lỗ về giá trị do những sự thay đổi về lãi suất. Những luồng vào ra của tiền và những khoản coi như tiền được tổng hợp thành ba nhóm: lưu chuyển tiền tệ từ hoạt động kinh doanh, lưu chuyển tiền tệ từ hoạt động đầu tư, lưu chuyển tiền tệ từ hoạt động tài chính và lập theo phương pháp trực tiếp, gián tiếp.

Thuyết minh các báo cáo tài chính: nhằm cung cấp các thông tin về tình hình sản xuất kinh doanh chưa có trong hệ thống các báo cáo tài chính, đồng thời giải thích một số chỉ tiêu mà trong các báo cáo tài chính chưa được trình bày, giải thích thêm một cách cụ thể, rõ ràng.

Các báo cáo tài chính trong DN có mối quan hệ mật thiết với nhau, mỗi sự thay đổi của một chỉ tiêu trong báo cáo này trực tiếp hay gián tiếp ảnh hưởng đến các báo cáo kia, trình tự đọc hiểu được các báo cáo tài chính, qua đó họ nhận biết được và tập trung vào các chỉ tiêu tài chính liên quan trực tiếp tới mục tiêu phân tích của họ.

1.1.3 Phương pháp phân tích tài chính

Để tiến hành phân tích hoạt động kinh doanh cũng như phân tích hoạt động tài chính người ta không dùng riêng lẻ một phương pháp phân tích nào mà sử dụng kết hợp các phương pháp phân tích với nhau để đánh giá tình hình DN một cách xác thực nhất, nhanh nhất.

Phương pháp chủ yếu là phương pháp so sánh và phân tích tỷ lệ.

Phương pháp so sánh: Để áp dụng được phương pháp này cần phải đảm bảo các điều kiện có thể so sánh được của các chỉ tiêu (phải thống nhất về nội dung, phương pháp, thời gian và đơn vị tính toán của các chỉ tiêu so sánh) và theo mục đích phân tích mà xác định gốc so sánh. Gốc so sánh có thể chọn là gốc về mặt thời gian hoặc không gian. Kỳ (điểm) được chọn để phân tích gọi là kỳ phân tích (hoặc điểm phân tích). Các trị số của chỉ tiêu tính ra ở từng kỳ tương ứng gọi là trị số chỉ tiêu kỳ gốc, kỳ phân tích. Và để phục vụ mục đích phân tích người ta có thể so sánh bằng các cách: so sánh bằng số tuyệt đối, so sánh bằng số tương đối, so sánh bằng số bình quân.

Phương pháp so sánh sử dụng trong phân tích tài chính DN là:

- So sánh giữa số thực hiện kỳ này với số thực hiện kỳ trước để thấy rõ xu hướng thay đổi về tài chính của DN, thấy được sự cải thiện hay xấu đi như thế nào để có biện pháp khắc phục trong kỳ tới.

- So sánh giữa số thực hiện với số kế hoạch để thấy mức độ phấn đấu của Doanh nghiệp.

- So sánh giữa số thực hiện kỳ này với mức trung bình của ngành để thấy được tình hình tài chính của DN đang ở tình trạng tốt hay xấu, được hay chưa được so với các DN cùng ngành.

- So sánh theo chiều dọc để thấy được tỷ trọng của từng loại trong tổng hợp ở mỗi bản báo cáo. So sánh theo chiều ngang để thấy được sự biến đổi về cả số tương đối và số tuyệt đối của một khoản mục nào đó qua niên độ kế toán liên tiếp.

Phương pháp phân tích tỷ lệ: là phương pháp truyền thống, được sử dụng phổ biến trong phân tích tài chính. Đây là phương pháp có tính hiện thực cao với các điều kiện áp dụng ngày càng được bổ sung và hoàn thiện. Bởi lẽ:

Thứ nhất, nguồn thông tin kế toán và tài chính được cải tiến và được cung cấp đầy đủ hơn. Đó là cơ sở hình thành các chỉ tiêu tham chiếu tin cậy cho việc đánh giá một tỷ lệ tài chính của DN.

Thứ hai, việc áp dụng công nghệ tin học cho phép tích luỹ dữ liệu và thúc đẩy nhanh quá trình tính toán hàng loạt các tỷ lệ.

Thứ ba, phương pháp phân tích này giúp cho nhà phân tích khai thác có hiệu quả các số liệu và phân tích một cách có hệ thống hàng loạt tỷ lệ theo chuỗi thời gian liên tục hoặc theo từng giai đoạn.

Phương pháp này dựa trên ý nghĩa chuẩn mực các tỷ lệ của đại lượng tài chính trong các quan hệ tài chính. Về nguyên tắc, phương pháp tỷ lệ yêu cầu phải xác định được các ngưỡng, các định mức để nhận xét đánh giá tình hình tài chính DN, trên cơ sở so sánh các tỷ lệ của DN với các tỷ lệ tham chiếu.

Trong phân tích tài chính Dn, các tỷ lệ tài chính được phân thành các nhóm tỷ lệ đặc trưng, phản ánh nội dung cơ bản theo mục tiêu hoạt động của DN. Đó là các nhóm tỷ lệ về nội dung thanh toán, nhóm tỷ lệ về cơ cấu vốn và nguồn vốn, nhóm các tỷ lệ về năng lực hoạt động, nhóm các tỷ lệ về khả năng sinh lời.

1.1.4 Dự báo tình hình tài chính.

Dự báo tình hình tài chính là một yêu cầu cần thiết để kế hoạch hoá tài chính ngắn hạn có hiệu quả. Thay cho việc phán quyết, các dự báo được dựa vào các nguồn dữ liệu và các phương pháp dự báo khác nhau. Nhưng nhìn chung, chủ yếu vẫn sử dụng các mô hình kinh tế lượng, các tính toán qua lại của các biến số kinh tế. Trong

các trường hợp khác, nhà dự báo tài chính có thể sử dụng các phương pháp thống kê trong việc phân tích và dự tính các chuỗi thời gian.

Nội dung dự kiến bao gồm:

Phân tích các lựa chọn về tài trợ và đầu tư của DN.

Dự tính các hiệu ứng tương lai của của các quyết định hiện tại. Quyết định thực hiện phương án nào.

So sánh các kết quả hoạt động và các mục tiêu lập ra ban đầu.

Để làm được điều này, cần phải sử dụng các nhóm chỉ tiêu tài chính đặc trưng của DN trong quá khứ để làm căn cứ, cơ sở khoa học cho việc xây dựng một hệ thống các báo cáo tài chính dự kiến.

Các dự báo tổng hợp có tính nhất quán về doanh thu, luồng tiền, thu nhập và các dự báo khác là rất phức tạp và tốn nhiều thời gian. Tuy nhiên, nhiều tính toán cần thiết có thể được thực hiện một cách tự động bởi mô hình kế hoạch. Bằng cách đó, sản phẩm của nhà phân tích tài chính trong hoạch định tài chính sẽ là một hệ thống các bảng cân đối tài sản, báo cáo thu nhập và báo cáo luồng tiền dự tính. Số liệu trong dự báo có thể là con số trung gian nào đó giữa số dự báo thực và số thực tế kỳ vọng đạt tới.

1.2. Rủi ro tài chính

1.2.1 Khái niệm

Rủi ro chính là các khả năng gây ra tổn thất hay thiệt hại. Thông thường, các rủi ro không đứng riêng lẻ một mình mà chúng tiềm tàng trong mối quan hệ có tính tương tác lẫn nhau khiến cho việc dự đoán rủi ro càng trở nên khó khăn hơn.

1.2.2 Nguồn gốc của rủi ro tài chính

Rủi ro tài chính bắt nguồn từ vô số các giao dịch liên quan trực tiếp đến tài chính như mua bán, đầu tư, vay nợ và một số hoạt động kinh doanh khác hoặc là hệ quả gián tiếp của các chính sách thay đổi trong quản lý, trong cạnh tranh, trong các quan hệ quốc tế và thậm chí có thể chỉ do sự thay đổi của thời tiết hay khí hậu. Nếu quan sát kỹ các biến động về tài chính, có thể nhận ra được 3 nguồn chính gây ra rủi ro về tài chính bao gồm:

Rủi ro phát sinh từ sự thay đổi bên ngoài về giá cả trên thị trường như lãi suất, tỷ giá hay giá của các loại hàng hoá khác.

Rủi ro phát sinh từ các hoạt động hay giao dịch với các đối tác trong kinh doanh như nhà cung cấp, khách hàng, các đối tác trong các giao dịch phát sinh hoặc trong các liên doanh góp vốn đầu tư.

Rủi ro phát sinh từ ngay chính nội bộ doanh nghiệp, những thay đổi từ bên trong liên quan đến nhân sự, cơ cấu tổ chức hoặc quy trình sản xuất kinh doanh.

1.2.3 Quy trình quản trị rủi ro tài chính

Rủi ro tài chính thường có tác động dây chuyền và cộng hưởng. Do đó, doanh nghiệp phải chủ động xây dựng cho mình quy trình đánh giá và quản trị rủi ro tài chính phù hợp, nhằm tự vệ trước biến động khôn lường của thị trường tài chính.

Đôi lúc thiếu hợp lý, nhưng với một sức hấp dẫn đặc biệt, thị trường tài chính vẫn đang sống với quy luật chung và riêng của nó, phát triển nhanh hơn mọi dự đoán và phát sinh những tình huống hoàn toàn chưa được đề cập đến trong bất kỳ lý thuyết nào. Tồn tại như một cơ chế đáp ứng những nhu cầu đa dạng về cung cấp và sử dụng vốn, thị trường tài chính luôn ẩn chứa nhiều rủi ro ảnh hưởng đến sự sống còn của các doanh nghiệp tham gia vào thị trường này. Với xu hướng toàn cầu hoá tài chính, rủi ro có thể đang tiềm ẩn tại những thị trường tuy xa về khoảng cách địa lý nhưng có khả năng gây ra những biến động nghiêm trọng đối với thị trường tài chính trong nước, gây nên thiệt hại khôn lường đối với hoạt động kinh doanh của doanh nghiệp.

Do những đổi thay không ngừng trên thị trường mà việc quản trị rủi ro cũng trở thành một quá trình biến hoá liên tục các phương pháp phòng chống rủi ro, dựa trên dự báo về mức độ biến động của giá cả, môi trường kinh doanh, điều kiện chính trị, kinh tế xã hội trong nước và quốc tế. Mặc dù vậy, quy trình quản trị rủi ro không thể bỏ qua những bước căn bản sau đây:

1. Nhận diện và phân loại rủi ro

Mọi rủi ro trên thị trường đều xuất phát từ những thay đổi về giá cả thị trường như lãi suất, tỷ giá cũng như giá của các loại hàng hoá khác. Ngoài ra còn có một số rủi ro khác ảnh hưởng đến tài chính doanh nghiệp như rủi ro về tín dụng, rủi ro trong hoạt động sản xuất, rủi ro trong thanh khoản và rủi ro mang tính hệ thống tác động chung lên toàn thị trường. Những rủi ro trên đều có tính liên kết và tác động qua lại lẫn nhau nên khi thị trường đi xuống, sự cộng hưởng của chúng sẽ gây nên tổn thất khôn lường đối với doanh nghiệp.

2. Tính toán và cân nhắc các mức độ rủi ro và mức độ chịu đựng tổn thất khi rủi ro xảy ra

Đo lường rủi ro là một quá trình gồm 2 bước. Bước đầu tiên là tính toán mức thu lợi có thể đạt được hoặc quan trọng hơn cả trong quản trị rủi ro là tính toán mức tổn thất có thể chấp nhận được trong trường hợp xảy ra biến động xấu về giá cả trên thị trường. Nói cách khác, đo lường rủi ro chính là việc trả lời cho câu hỏi "Doanh