Journal of Science – 2016, Vol. 10 (2), 32 – 39<br />
<br />
Part B: Political Sciences, Economics and Law<br />
<br />
DỰ BÁO GIÁ VÀNG VIỆT NAM SỬ DỤNG MÔ HÌNH GARCH<br />
Ngô Văn Toàn1, Nguyễn Phú Quốc2, Nguyễn Hữu Thạch2<br />
1<br />
2<br />
<br />
Trường Đại học Hùng Vương<br />
Trường Đại học Tài chính Marketing TP.HCM<br />
<br />
Thông tin chung:<br />
Ngày nhận bài: 07/12/2015<br />
Ngày nhận kết quả bình duyệt:<br />
23/12/2015<br />
Ngày chấp nhận đăng: 06/2016<br />
Title:<br />
A forecast on Vietnam gold<br />
price by GARCH model<br />
Từ khóa:<br />
Box–Jenkins Autoregressive<br />
Integrated Moving Average<br />
(ARIMA), Generalized<br />
AutoRegressive Conditional<br />
Heteroskedasticity (GARCH),<br />
volatility, giá vàng Việt Nam<br />
Keywords:<br />
Box-Jenkins Autoregressive<br />
Integrated Moving Average<br />
(ARIMA), Generalized<br />
Autoregressive Conditional<br />
Heteroskedasticity (GARCH),<br />
volatility, gold prices of Viet<br />
Nam.<br />
<br />
ABSTRACT<br />
The purpose of the current study is to forecast the gold prices of Viet Nam. Two<br />
methods are considered, which are Box-Jenkins Autoregressive Integrated<br />
Moving Average (ARIMA) and Generalized Autoregressive Conditional<br />
Heteroskedasticity (GARCH). Using Akaike's information criterion (AIC) as the<br />
goodness of fit measure, the study concludes that GARCH is a more appropriate<br />
model. Analysis is carried out by using the Stata 12.0 software.<br />
<br />
TÓM TẮT<br />
Mục đích của nghiên cứu này là để dự báo giá vàng Việt Nam. Hai phương<br />
pháp được xem xét, đó là Box-Jenkins Autoregressive Integrated Moving<br />
Average<br />
(ARIMA)<br />
và<br />
Generalized<br />
Autoregressive<br />
Conditional<br />
Heteroskedasticity (GARCH). Sử dụng tiêu chuẩn Akaike (Akaike's Information<br />
Criterion-AIC) để tìm ra mô hình phù hợp, nghiên cứu kết luận rằng GARCH<br />
(1,1) là một mô hình thích hợp hơn để dự báo. Phân tích được thực hiện bằng<br />
cách sử dụng các phần mềm Stata 12.0.<br />
<br />
giá vàng ở Malaysia. Biến động là tình trạng mà<br />
phương sai điều kiện thay đổi giữa trạng thái giá<br />
trị rất cao và thấp. Về mặt lý thuyết, khi tiếp cận<br />
với chuỗi dữ liệu thời gian, điều quan trọng là để<br />
dự báo độ biến động của chuỗi dữ liệu hoặc tìm<br />
được phương sai thay đổi theo thời gian.<br />
<br />
1. GIỚI THIỆU<br />
Mục tiêu của phân tích chuỗi thời gian là để dự<br />
báo các giá trị tương lai của chuỗi dữ liệu thời<br />
gian. Trong trường hợp việc dự báo về giá vàng là<br />
hữu ích cho mục đích đầu tư tại Việt Nam. Vàng<br />
là một công cụ đầu tư đặc biệt quan trọng ở các<br />
nước đang phát triển. Lợi tức từ vàng và dự đoán<br />
nó là một chủ đề đã và đang thu hút sự chú ý của<br />
các nhà đầu tư và có mật độ nghiên cứu cao gần<br />
đây.<br />
<br />
Mô hình ARCH được giới thiệu bởi Engle vào<br />
năm 1982 và tổng quát hóa bởi Bollerslev năm<br />
1986 là mô hình kinh tế để mô tả chuỗi với tính<br />
chất phương sai điều kiện thay đổi theo thời gian<br />
(Engle, 1982). Các họ mô hình Generalized<br />
heteroskedasticity (GARCH) được phát triển để<br />
nắm bắt biến động phân nhóm hoặc các giai đoạn<br />
<br />
Nghiên cứu của Miswan, Ping, & Ahmad (2013)<br />
phát triển mô hình Box-Jenkins Autoregressive<br />
Integrated Moving Average (ARIMA) để dự báo<br />
32<br />
<br />
Journal of Science – 2016, Vol. 10 (2), 32 – 39<br />
<br />
Part B: Political Sciences, Economics and Law<br />
<br />
biến động, và dự đoán sự biến động trong tương<br />
lai (Bollerslev, 1986).<br />
<br />
GARCH và các phái sinh của nó, nghiên cứu sử<br />
dụng phương pháp chuỗi thời gian, dựa trên số<br />
liệu về tỷ suất lợi tức theo thời gian của giá vàng<br />
được cung cấp bởi Sàn giao dịch vàng của Thổ<br />
Nhĩ Kỳ thuộc thời kỳ tháng 2 năm 2014 và tháng<br />
6 năm 2014.<br />
<br />
Box-Jenkins ARIMA là mô hình chuẩn,<br />
nghiên cứu này dự báo giá vàng Việt Nam sử<br />
dụng mô hình GARCH. Bằng cách sử dụng phần<br />
mềm Stata 12.0, các mô hình GARCH được sử<br />
dụng để cung cấp một thước đo biến động phân<br />
nhóm của giá vàng. Độ phù hợp của quá trình dự<br />
báo các mô hình được đo bằng AIC (Akaike's<br />
Information Criterion).<br />
<br />
Ahmad, Pung, Yazir, and Miswan (2014) các tác<br />
giả đã trình bày một mô hình kết hợp đã được coi<br />
là một cách hiệu quả để cải thiện độ chính xác dự<br />
báo. Bài báo đề xuất mô hình kết hợp của ARIMA<br />
và GARCH vào trong mô hình và để dự báo giá<br />
vàng của Malaysia được sử dụng để trình bày sự<br />
phát triển của các mô hình kết hợp. Sự phù hợp<br />
của mô hình được đo bằng tiêu chí thông tin<br />
Akaike (AIC).<br />
<br />
2. CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN<br />
Nghiên cứu của Ping, Miswan, & Ahmad (2013)<br />
nhằm mục đích là để dự báo giá vàng thỏi của<br />
Malaysia. Hai phương pháp được xem xét, đó là<br />
Box-Jenkins - ARIMA và mô hình GARCH. Sử<br />
dụng tiêu chuẩn thông tin Akaike của (AIC) để<br />
chọn mô hình phù phù hợp, nghiên cứu kết luận<br />
rằng GARCH là một mô hình thích hợp hơn. Phân<br />
tích được thực hiện bằng cách sử dụng các phần<br />
mềm E-views.<br />
<br />
3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU<br />
Các phương pháp được sử dụng trong nghiên cứu<br />
này là Box-Jenkins ARIMA và GARCH. Dữ liệu<br />
sử dụng cho nghiên cứu này là giá vàng Việt Nam<br />
được thu thập trong khoảng thời gian từ ngày<br />
03/01/2000 đến ngày 06/11/2015. Chuỗi dữ liệu<br />
Vàng được cung cấp bởi Thomson Reuters<br />
(http://thomsonreuters.com). Tỷ suất lợi tức hàng<br />
ngày của chỉ số Vàng được tính theo công thức<br />
sau:<br />
<br />
Nghiên cứu này (Siti Roslindar et al., 2015) là<br />
một phân tích sơ bộ về giá vàng và biến động của<br />
nó tập trung vào việc thực hiện các mô hình lai<br />
Box-Jenkins cùng với GARCH trong phân tích và<br />
dự báo giá vàng. Công thức Box-Cox được sử<br />
dụng như là phương pháp chuyển đổi dữ liệu do<br />
có tiềm năng tốt trong dữ liệu phân phối chuẩn,<br />
tạo sự ổn định phương sai và làm giảm các biến<br />
ngẫu nhiên sử dụng dữ liệu 41 năm về giá vàng<br />
hàng ngày bắt đầu từ 02 tháng 1 năm 1973.<br />
Nghiên cứu này chỉ ra rằng mô hình kết hợp được<br />
đề xuất ARIMA -GARCH có thể là một cách tiếp<br />
cận mới có tiềm năng trong việc dự báo giá vàng.<br />
Phát hiện này chứng tỏ sức mạnh của mô hình<br />
GARCH trong việc xử lý biến động giá vàng cũng<br />
như khắc phục được những hạn chế phi tuyến tính<br />
trong mô hình Box-Jenkins.<br />
<br />
Với Pt là giá Vàng tại thời điểm đóng cửa của<br />
ngày giao dịch thứ t tương ứng và Pt-1 là biến trễ<br />
một ngày của Vàng.<br />
Box-Jenkins ARIMA<br />
Box-Jenkins ARIMA được áp dụng trên dữ liệu<br />
chuỗi thời gian đạt tính dừng, chuỗi tính dừng có<br />
được bằng cách lấy sai phân một mức độ thích<br />
hợp. Điều này dẫn đến một mô hình ARIMA (p,<br />
d, q) trong đó p là bậc tự hồi quy, q là thứ tự trung<br />
bình trượt và d là thứ bậc của chuỗi dừng.<br />
<br />
Nghiên cứu của Kocak and Un (2014) đề cập đến<br />
các phương pháp khác nhau đang được sử dụng<br />
để dự đoán lợi tức vàng và hiệu quả của các<br />
phương pháp này được so sánh. Mục đích của<br />
nghiên cứu này là để tạo ra một dự đoán lợi tức từ<br />
vàng sử dụng các mạng thần kinh nhân tạo và<br />
<br />
Mô hình ARIMA(p.d,q) có thể viết như sau:<br />
<br />
p (B)(1 B)d yt q (B)ut<br />
Trong đó:<br />
<br />
33<br />
<br />
Journal of Science – 2016, Vol. 10 (2), 32 – 39<br />
<br />
-<br />
<br />
p (B) 1 1B ...p B p là<br />
<br />
Part B: Political Sciences, Economics and Law<br />
<br />
Yt 1 2 X t u t ; ut<br />
<br />
quá trình tự hồi<br />
<br />
quy bậc p;<br />
-<br />
<br />
q (B) 1 1B ...q Bq là<br />
<br />
N (0, ht )<br />
<br />
ht 0 1ht 1 1ut21<br />
quá trình trung<br />
<br />
Một lợi ích rõ ràng nhất mô hình GARCH mang<br />
lại so với mô hình ARCH là ARCH(q) vô tận<br />
bằng GARCH (1,1). Nếu ARCH có quá nhiều độ<br />
trễ (q lớn) thì có thể sẽ ảnh hưởng đến kết quả ước<br />
lượng do giảm đáng kể số bậc tự do trong mô<br />
hình. Một chuỗi dữ liệu càng nhiều độ trễ sẽ có<br />
nhiều biến bị mất.<br />
<br />
bình trượt bậc q;<br />
-<br />
<br />
(1 B)d là bậc sai phân bậc thứ d.<br />
<br />
-<br />
<br />
B là toán tử lùi của bậc sai phân.<br />
<br />
-<br />
<br />
ut là nhiễu trắng.<br />
<br />
Mô hình GARCH<br />
<br />
Tiêu chuẩn AIC<br />
<br />
Mô hình ARCH đặc biệt được xây dựng để lập<br />
mô hình và dự báo về phương sai có điều kiện.<br />
Mô hình ARCH được Engle giới thiệu vào năm<br />
1982 và mô hình GARCH được giới thiệu bởi<br />
Bollerslev vào năm 1986. Những mô hình này<br />
được sử dụng rộng rãi trong các mô hình toán<br />
kinh tế, đặc biệt là trong phân tích chuỗi thời gian<br />
tài chính giống như Bollerslev, Chou, Kroner đã<br />
thực hiện vào năm 1992 và Bolleslev, Engle,<br />
Nelson đã tiến hành vào năm 1994.<br />
<br />
Akaike (1974) đề xuất tiêu chuẩn AIC là kỹ thuật<br />
dùng để lựa chọn mô hình. AIC dựa trên nền tảng<br />
lý thuyết thông tin và là một tiêu chí mà tìm kiếm<br />
một mô hình phù hợp Mô hình này được chọn<br />
bằng cách giảm thiểu khoảng cách KullbackLeibler giữa mô hình và độ chính xác.<br />
<br />
Mô hình GARCH (Generalised Autoregressive<br />
Conditional Heteroskedasticity) là mô hình tổng<br />
quát hóa cao hơn mô hình ARCH. Mô hình<br />
GARCH (p,q) có dạng sau đây:<br />
<br />
-<br />
<br />
là giá trị tối đa của hàm Likelihood được<br />
ước từ mô hình;<br />
<br />
-<br />
<br />
k là bậc tư do của mô hình.<br />
<br />
Yt 1 2 X t u t ; ut<br />
p<br />
<br />
AIC được xác định bằng công thức sau:<br />
AIC( p, q) 2ln 2k<br />
Trong đó:<br />
<br />
Mô hình được chọn là mô hình có giá trị AIC là<br />
giá trị thấp nhất.<br />
<br />
N (0, ht )<br />
<br />
Phương pháp chuyển dữ liệu: Box-Cox<br />
<br />
q<br />
<br />
ht 0 i ht i u<br />
i 1<br />
<br />
2<br />
j t j<br />
<br />
j 1<br />
<br />
Theo Osborne (2010) chuyển đổi dữ liệu bằng<br />
Box-Cox tiềm năng tốt nhất khi nào muốn chuẩn<br />
hóa dữ liệu hoặc cân bằng phương sai như mong<br />
muốn, mà Box-Cox được hình dung như là một<br />
loại thuốc chữa bách bệnh cũng đồng thời điều<br />
chỉnh chuẩn hóa và giảm đa cộng tuyến. Phương<br />
pháp chuyển đổi Box-Cox như sau:<br />
<br />
Trong đó:<br />
p: là bậc của mô hình GARCH.<br />
q: là bậc của mô hình ARCH.<br />
Phương trình nói lên rằng phương sai ht bây giờ<br />
phụ thuộc vào giá trị quá khứ của những cú sốc,<br />
đại diện bởi các biến trễ của hạng nhiễu bình<br />
phương, và các giá trị quá khứ của bản thân<br />
<br />
ht đại<br />
<br />
diện bởi các biến<br />
<br />
ht i .<br />
<br />
yt 1<br />
, for 0<br />
<br />
yt* <br />
log ( y ), for 0<br />
e t<br />
<br />
Dạng đơn giản<br />
<br />
nhất của mô hình GARCH là GARCH (1,1), được<br />
biểu diễn như sau:<br />
<br />
yt là dữ liệu thực tại thời gian t , yt* là<br />
dữ liệu chuyển đổi tại thời gian t và là giá trị<br />
Trong đó:<br />
<br />
34<br />
<br />
Journal of Science – 2016, Vol. 10 (2), 32 – 39<br />
<br />
Part B: Political Sciences, Economics and Law<br />
<br />
trung bình sai số bình phương của phần dư thấp<br />
nhất. Chuyển dữ liệu chỉ áp dụng cho chuỗi dữ<br />
liệu dương,<br />
<br />
Số liệu thu thập từ thị trường vàng, với 4145 kỳ<br />
quan sát. Theo xu hướng cho thấy giá vàng Việt<br />
Nam có xu hướng tăng ở một khoản thời gian và<br />
dao động mạnh.<br />
<br />
yt 0 .<br />
<br />
20<br />
10<br />
0<br />
<br />
goldprice<br />
<br />
30<br />
<br />
40<br />
<br />
4. DỮ LIỆU VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU<br />
<br />
0<br />
<br />
1000<br />
<br />
2000<br />
date<br />
<br />
3000<br />
<br />
4000<br />
<br />
Hình 1. Giá vàng Việt Nam từ kỳ quan sát 1 đến 4145<br />
Nguồn: Kết quả phân tích số liệu từ Stata 12.0<br />
<br />
Tính xu thế thể hiện trên biểu đồ, điều này cần thiết phải khử tính xu thế để dự liệu có tính dừng. Kỹ<br />
thuật khử tính xu thế sử dụng là Box-Cox. Sau khi khử tính xu thế dữ liệu có dạng như sau:<br />
<br />
35<br />
<br />
Journal of Science – 2016, Vol. 10 (2), 32 – 39<br />
<br />
-3<br />
<br />
-2<br />
<br />
-1<br />
<br />
0<br />
<br />
1<br />
<br />
2<br />
<br />
Part B: Political Sciences, Economics and Law<br />
<br />
0<br />
<br />
1000<br />
<br />
2000<br />
date<br />
<br />
3000<br />
<br />
4000<br />
<br />
Hình 2. Tính dừng của dữ liệu sau khi khử tính xu thế<br />
Nguồn: Kết quả phân tích số liệu từ Stata 12.0<br />
<br />
0.00<br />
<br />
-0.05<br />
<br />
-0.05<br />
<br />
0.00<br />
<br />
Partial autocorrelations of D.pd<br />
<br />
0.05<br />
<br />
0.05<br />
<br />
Xác định mô hình, hàm tự hồi quy (ACF) và từ hồi quy từng phần (PACF) thể hiện trên hình vẽ từ dữ<br />
liệu sau khi đã khử tính xu thế.<br />
<br />
0<br />
<br />
10<br />
<br />
20<br />
Lag<br />
<br />
30<br />
<br />
40<br />
<br />
0<br />
<br />
Bartlett's formula for MA(q) 95% confidence bands<br />
<br />
10<br />
<br />
20<br />
Lag<br />
<br />
30<br />
<br />
40<br />
<br />
95% Confidence bands [se = 1/sqrt(n)]<br />
<br />
Hình 3. Hàm tự hồi quy và tự hồi quy riêng phần<br />
Nguồn: Kết quả phân tích số liệu từ Stata 12.0<br />
<br />
Vì các giá trị đều nằm trong vùng không có ý nghĩa, nên trong bài nghiên cứu sẽ không dùng ARIMA<br />
trong phương trình trung bình cho hiệu ứng ARCH, chỉ sử dụng phương trình phương sai.<br />
<br />
36<br />
<br />