The use of Hidden Markov model and Markov switching model in a trading strategy

Tomáš Robovský

Bachelor's thesis

Použití Hidden Markov modelu a Markov switching modelu v tradingové strategii

Abstract:

Cílem této práce je seznámit se skrytými Markovovými modely a zhodnotit je jako predikční nástroj pro finanční časové řady. Teoretická část zahrnuje témata jako stochastický proces, Markovův řetězec, Forward algoritmus, Viterbiho algoritmus a Baum-Welchův algoritmus. Ve druhé části této práce jsem implementoval skrytý Markovův model založený na historických sekvencích pozorování (HMHM) a také Markovův přepínací autoregresní model (MS-AR). Ty byly následně aplikovány na historická tržní data a jejich výsledky byly analyzovány. Z výsledku je patrné, že použití předpovědí těchto modelů jako obchodních signálů není optimální strategií. Podařilo se jim však prokázat, že jsou schopny úspěšných předpovědí.

Abstract:

The aim of this thesis is to give an introduction to the Hidden Markov models and evaluate them as a predicting tool for financial time series data. The theoretical part involves topics like stochastic process, Markov chain, Forward algorithm, Viterbi algorithm, and Baum-Welch algorithm. In the second part of this thesis, I implemented the Hidden Markov Model based on historical observation sequences (HMHM), as well as the Markov Switching Autoregressive Model (MS-AR). They were then applied to historical market data and evaluated. From the result, it is evident that using predictions of those models as trading signals is not an optimal strategy. But they managed to prove themselves as capable of successful predictions.

Keywords

Skrytý Markovův model, časové řady, Markovovy řetězce, Markovův switching model, obchodování, stochastický proces, skryté stavy, finanční trhy

Keywords

stochastic process, Hidden Markov model, time series, Markov chains, Markov switching model, trading, hidden states, financial markets

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 24. 8. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 7. 9. 2023
• Supervisor: Jakub Drahokoupil
• Reader: Bohumil Stádník

Vysoká škola ekonomická v Praze

Bachelor programme:
Finance