Материал: Система поддержки принятия инвестиционных решений малого предприятия. Баркалов С.А., Морозов В.П

В качестве второй (альтернативной) модели оптимизации инвестиционного портфеля, в информационной системе поддержки принятия инвестиционных решений малого предприятия, использовалась одноиндексная модель Шарпа. В отличие от модели Марковица в ней не требуется выполнение сложной процедуры определения взаимной ковариации (и корреляции) выбранной ценной бумаги (ЦБ) со всеми остальными ЦБ. Достаточно определить, как каждая ЦБ соотносится с фондовым индексом (RTSI, RBCC и др.). Поэтому простота проведения инженерных расчетов является одним из безусловных достоинств данной модели. Для ее практической реализации разработан соответствующий алгоритм, обеспечивающий решение как прямой (обеспечение максимальной доходности при заданном уровне риска), так и обратной задачи (обеспечение минимального риска для требуемой доходности портфеля). Существенный недостаток одноиндексной модели Шарпа заключается в том, что портфель ЦБ, рассчитываемый на основе данной модели, теряет свойства оптимальности в упреждающие моменты времени [40]. Для его парирования разработана нейромодифицированная одноиндексная модель Шарпа [94].

Нейромодифицированная одноиндексная модель Шарпа - третья альтернативная модель в информационной системе поддержки принятия инвестиционных решений. Ее отличительной особенностью является применение в качестве эквивалента экспертных прогнозных оценок искусственных нейронных сетей. В качестве ИНС использован многослойный персептрон в совокупности с модифицированным обучающим алгоритмом обратного распространения ошибок. При прочих равных условиях данная ИНС обеспечивает приемлемую точность и достаточно высокую оперативность обучения. Технология применения нейромодифированной одноиндексной модели Шарпа заключается в следующем [94]. В процессе электронных торгов на бирже в различные моменты времени множество ИНС обучается, тестируется и их параметры заносятся в соответствующую базу данных с целью последующего воспроизведения. Проведение этих действий особенно актуально в период протекания аномальных ситуаций. При наличии достаточно полной базы ИНС параметры текущей ситуации на рынке сравниваются с имеющимися, и для подобных условий из базы извлекается и инициализируется соответствующая ИНС или их множество. Полученные на ее (их) основе прогнозные значения используются при проведении текущей оценки соответствующей ЦБ или портфеля в целом.

В четвёртом разделе приведено описание результатов разработки автоматизированного рабочего места поддержки принятия инвестиционных решений малого предприятия, специальное математическое и программное обеспечение которого базируется на системе моделей и алгоритмов, предложенных в третьем разделе. АРМ представляет собой интерактивный программно-технический комплекс, использующий оборудование, программное обеспечение, данные, базу моделей и труд пользователя с целью аналитического моделирования инвестиционных портфелей, различающихся по составу и структуре, используемых финансовых инструментов, в интересах выбора среди них оптимального [80,99]. В структурно-функциональном плане АРМ является объединением пяти подсистем: нейросетевого прогнозирования временных рядов; моделирования; загрузки исходных данных; формирования выходных результатов; хранения данных.

На основе проведенного сравнительного анализа в качестве общей операционной системы для АРМ выбрана Microsoft Windows-7 (32-bit). Прикладное программное обеспечение АРМ базируется на трехуровневой архитектуре «клиент-сервер». В данной архитектуре уровни иерархии размещены по схеме: «сервер БД - сервер приложений - клиент». Особенностью данной платформы является тот факт, что процедуры, реализующие доступ к данным и их обработку, перенесены из клиентского приложения в сервер приложений (т.е. на отдельный уровень). Результатом применения данной архитектуры явилось: повышение оперативности функционирования сервера БД за счет переноса части рутинных операций на сервер приложений; уменьшение размера клиентских приложений за счет разгрузки их от лишнего кода; единое поведение всех клиентов; упрощение настройки клиентов. В качестве интегрированной среды разработки специального программного обеспечения АРМ использована система визуального объектно ориентированного программирования Delphi 7, а в качестве СУБД использована Microsoft Access в силу своей оперативности, отказоустойчивости, не высокими требованиями к аппаратной платформе; хорошей переносимостью; простотой администрирования.

Важное значение для повышения оперативности функционирования СППИР имеет порядок переноса данных из оперативной БД в долговременную БД. В ДБД переносятся не все данные - об этом свидетельствует наличие нижнего допустимого уровня хранения данных в ОБД. Перемещение производится в соответствии с рангом популярности данных: очередь на перенос формируется в очередности, обратной популярности данных, которую имеют данные с минимальным рангом. В качестве меры популярности использована эмпирическая оценка вероятности поступления запроса: чем выше вероятность поступления запроса, тем выше ранг данных. Для оценки вероятности поступления запроса использовано предположение о том, что запросы формируют поток событий, подчиняющийся статистике простого пуассоновского потока. Соответствующий алгоритм, реализующий вышеизложенные принципы, обеспечил: контроль ресурсов ОБД; расчет ранга популярности данных; автоматический перенос данных, инициируемых процедурами контроля состояния ОБД. Его применение позволило повысить общую оперативность функционирования СППИР.

Для компактного хранения данных в АРМ предусмотрена архивация данных. Среди методов архивации (сжатия) данных целесообразно использовать универсальный алгоритм Лемпеля - Зива. Суть метода состоит в том, что цепочка символов, уже встречавшаяся в передаваемом сообщении, кодируется ссылкой на боле раннюю (при этом указываются «адрес» начала такой цепочки в «словаре» сообщения и ее длина). Для сравнения архиваторов по степени сжатия файлов, времени кодирования и декодирования использовался специальный набор исходных данных CalgCC. В состав CalgCC вошли файлы различных типов данных. Набор состоял из 14 файлов, большая часть которых представляла собой тексты на английском языке или языках программирования. Полученные результаты показали, что скорость сжатия ARJ и PKZIP была примерно в 4.5 раза выше, чем у RAR и АСЕ, которые, в свою очередь, были быстрее CABARC и 7-Zip приблизительно на 30 %. Размер словаря в ARJ и PKZIP в десятки раз меньше, чем в остальных программах. Для уточнения сравнения архиваторов по степени сжатия файлов использовался набор реальных данных, состоящий из 18 файлов фиксированного размера 1639139 байт. Анализ полученных данных показал, что они незначительно отличаются от полученных теоретических данных (в основном на десятые доли), что повышает степень доверия к полученным результатам. Лучшие характеристики продемонстрировал архиватор 7-Zip. Ему незначительно уступает RAR. В результате анализа временных характеристик при проведении экспериментов было установлено, что ценой увеличения степени сжатия является падение скорости в среднем в 2 и более раза. По результатам проведенных экспериментов для архивации данных при пересылке последних из оперативного хранилища в долговременное хранилище был выбран алгоритм 7-Zip как более эффективный.

Большое внимание уделено вопросу сохранения используемых данных. Для этих целей использовано их резервное копирование. Обоснованы требования, предъявляемые к резервному копированию данных. Приведена классификация типов резервного копирования. В интересах практической реализации выбрано резервирование DAS (англ. direct-attached-storage). Выбор данного типа резервирования обусловлен простотой его реализации и относительно невысокой стоимостью. В техническом исполнении подсистема резервного копирования реализована на базе единого сервера под управлением операционной системы Windows Server 2003. В её состав входят модули: задания параметров резервирования; резервирования DAS; теневого копирования; зеркалирования; виртуализации хранилища. Кроме того, она содержит резервное хранилище, состоящее из 4 жестких магнитных дисков емкостью 500 ГГб.

Значимое место в составе АРМ занимает подсистема нейросетевого прогнозирования временных рядов. Центральное место в данной подсистеме занимают ИНС. Ввиду существования большого числа их разновидностей была проведена соответствующая классификация. Она позволила определиться с начальным классом ИНС – многослойным персептроном, наиболее подходящим для использования в рамках нейромодифицированной модели Шарпа. В дальнейшем предложенная классификация позволит выбирать перспективные классы ИНС для других моделей и решаемых задач.

Эффективность функционирования ИНС зависит от многих факторов. При этом одним из наиболее значимых факторов является архитектура ИНС. Выбор архитектуры (проектирование структуры сети), адекватной поставленной задаче, предполагает выбор рационального количества слоев сети и нейронов в каждом слое, а также определение необходимых связей между слоями. В работе представлены результаты исследований для случаев избытка и недостатка нейронов в ИНС. Для уменьшения числа используемых нейронов в сети (редукции) в силу более высокой оперативности проработан и использован алгоритм каскадной корреляции Фальмана.

В интересах совершенствования технологии моделирования ИНС для исследователей - не специалистов в области программирования разработан специальный инструмент - визуальный контактор, позволяющий исследователю изменять архитектуру ИНС путем управления межнейронными связями, не вникая в суть математических и программных аспектов.

Для повышения оперативности обучения ИНС обучающий алгоритм обратного распространения ошибки был модифицирован. Суть модификации базировалась на идее Rprop - «упругого распространения» и состояла в использовании знаков частных производных для подстройки весовых коэффициентов межнейронных связей. На завершающем этапе проведения исследований была проведена эвристическая оптимизация функционирования алгоритма обратного распространения ошибки, улучшающая его производительность. Аспектами оптимизации являлись: выбор режима обучения; максимизация информативности; выбор функции активации; выбор целевых значений функции активации; выбор начальных значений синаптических весов и пороговых значений сети; реализация обучения по подсказке; управление параметрами скорости обучения нейронов. В результате проведенных экспериментов (более 200) было установлено, что модифицированный алгоритм сходится почти в 6 раз быстрее, чем стандартный алгоритм обратного распространения ошибки. В заключительной части главы описан порядок функционирования автоматизированного рабочего места.

Данная книга может быть полезна для теоретиков и практиков, занимающихся исследованием искусственных нейронных сетей и фундаментальным финансовым анализом на рынке ценных бумаг, а также для аспирантов и студентов, специализирующихся в данной предметной области.

Раздел 1 информационная поддержка принятия инвестиционных решений на малом предприятии. Постановка научной задачи

1.1. Определение, функции и классификация инвестиций

Среди множества факторов, оказывающих влияние на устойчивость функционирования малого предприятия, одним из важных является инвестирование. Инвестиции используются в интересах реализации расширенного воспроизводства материальных ценностей или услуг, от которых зависит развитие хозяйствующего субъекта – малого предприятия. Термин “investio” в переводе с латинского языка означает “одевать”. Проведем анализ данного понятия.

В трактовке экономистов Бланка И.А., Бочарова В.В, Кныша М.И. инвестиции представлены как вложения капитала для дальнейшего его роста. Получаемый прирост капитала должен компенсировать инвестору отказ от использования собственных средств на текущее потребление, обеспечить компенсации за риск и инфляционные потери в будущем [17, 22, 54].

Гитман Л.Д., Джонк М.Д. - авторы учебника “Основы инвестирования” -приводят достаточно близкое по смыслу определение инвестиций как способ помещения капитала, который должен обеспечить сохранение или возрастание стоимости капитала и (или) принести положительную величину дохода [34].

В Законе РФ “Об инвестиционной деятельности в Российской Федерации, осуществляемой в форме капитальных вложений” от 25.02.99 №39-ФЗ (в редакции Федерального Закона от 02.02.2006) инвестиции трактуются как денежные средства, ценные бумаги, иное имущество, в том числе имущественные права, иные права, имеющие денежную оценку, вкладываемые в объекты предпринимательской и (или) иной деятельности в целях получения прибыли и (или) достижения иного полезного эффекта”[102].

В своих трудах Шеремет В.В, Шабалин Е.М. и Сергеев И.В. развили данное определение. Шабалин Е.М. рассматривает инвестиции как денежные средства, целевые банковские вклады, паи, акции и другие ценные бумаги, технологии, машины, оборудование, лицензии, в том числе и на товарные знаки, кредиты, любое другое имущество или имущественные права, интеллектуальные ценности, вкладываемые в объекты предпринимательской деятельности и другие виды деятельности в целях получения доходов (прибыли) и достижения положительного социального эффекта [120,127]. Сергеев И.В. определяет инвестиции как денежные средства, имущественные и интеллектуальные ценности государства, физических лиц, направляемые на создание новых предприятий, расширение, реконструкцию и техническое перевооружение действующих, приобретение недвижимости, акций, облигаций и других ценных бумаг и активов с целью получения прибыли (и) или иного положительного эффекта”[118]. Это определение уточняет цели инвестирования, чего не было в предыдущих определениях. По этой причине оно является более полным.

Исторически, применительно к экономике России, более ранним понятием, близким к инвестициям, является понятие “капитальные вложения”. Закон “Об инвестиционной деятельности в Российской Федерации, осуществляемой в форме капитальных вложений” от 25.02.99 №39-ФЗ (редакция от 02.01.2000 №22-ФЗ), определяет капитальные вложения как инвестиции в основной капитал, включающие затраты на новое строительство, расширение, реконструкцию и техническое перевооружение действующих предприятий, приобретение машин, оборудования, проектные работы и др. Анализ данных определений показывает, что инвестиции являются более широким понятием, чем капиталовложения. Они подразумевают вложения как в основной, так и в оборотный капитал (реальные инвестиции). Более того, они подразумевают использование множества финансовых инструментов (например, акций, облигаций и др.).

В конечном итоге, инвестиции призваны выполнять определенные функции и решать конкретные задачи как на макроэкономическом, так и на микроэкономическом уровнях [150]. В рамках данной монографии больший интерес представляют микроэкономические функции инвестиций (рис. 1.1), полученные в результате анализа [118, 143, 149].

1.2. Управление финансовыми инвестициями

Если инвестиции вкладываются в ценные бумаги, иностранные валюты, банковские депозиты, объекты тезаврации и др., то они называются финансовыми [58]. В результате подобных вложений инвестор может получить дивиденды и другие доходы, тем самым увеличивая свой финансовый капитал. Основные объекты финансового инвестирования (другое название – финансовые инструменты) представлены на рис. 1.3.

Ценные бумаги представляют собой специфические документы. Они подтверждают право собственности владельца и обеспечивают получение взамен определённого дохода [104, 145]. По числу участников инвестирования они могут быть индивидуальными и коллективными. В рамках индивидуального инвестирования ценные бумаги могут приобретаться либо на первичном (биржевом), либо на вторичном (внебиржевом) рынках [148]. Коллективное инвестирование подразумевает приобретение паев или акций соответствующих инвестиционных фондов и компаний [152]. Биржевой рынок России в настоящее время представлен такими ценными бумагами, как акции; облигации; казначейские обязательства; сертификаты; векселя; варранты; коносаменты; опционы; фьючерсы.

Достаточно распространенным финансовым инструментом являются вложения в иностранные валюты. При этом наиболее распространенными способами инвестирования являются:

• приобретение иностранной валюты в банках;

• покупка валюты на бирже (сделки спот);

• заключение биржевого фьючерсного контракта;

• открытие валютного банковского счета.

При невысоких темпах инфляции данные способы достаточно эффективны.

Одним из традиционных способов хранения капитала и получения дивидендов в виде процентов являются банковские депозиты. При реализации данного инструмента риски не высоки, однако также не высоки и получаемые дивиденды.

Вложение капитала в определенные виды ценностей (серебро, золото, платину, палладий, драгоценные камни, антиквариат, картины, монеты и др.) носит название тезаврационных инвестиций. При этом прибыль формируется за счет разницы между ценой их покупки и продажи [151]. В условиях нестабильной экономики данный инструмент может быть достаточно успешным. Следует заметить, что золото является одним из наиболее распространенных объектов вложения. Среди форм вложений в золото встречаются: приобретение золотых слитков; покупка золотых монет; приобретение изделий из золота; вложения в акции золотодобывающих компаний; приобретение акций золотодобывающих компаний. Данный финансовый инструмент характеризуется высоким риском и значительной капиталоемкостью. Ввиду последнего обстоятельства их проводят крупные инвесторы. Меньшее распространение получили инвестиции в драгоценности. Они обладают большими издержками, которые возникают при перепродажах. Подобными инвестициями занимаются крупные компании. Основными недостатками тезаврационного инвестирования являются их сложность и относительно узкий рынок.

Краеугольным камнем инвестиционной деятельности является процесс управления инвестициями (инвестиционный менеджмент) [17, 160].

Применительно к малому предприятию основной целью управления инвестициями является получение максимальных дивидендов от их вложений и минимизация финансовых рисков. При этом решаются следующие задачи [18]:

- увеличение темпов экономического роста малого предприятия;

- получение максимальных дивидендов;

- обеспечение минимальных рисков;

- создание условий для финансовой устойчивости малого предприятия;

- обеспечение ускорения инвестиционного развития.

Среди основных функций управления инвестициями выделяются:

• прогнозирование состояний рынка инвестиций;

• исследование влияния внешней среды на динамику инвестиционного рынка;

• оценка текущего состояния инвестиционного рынка;

• формирование рациональных решений в инвестиционной деятельности;

• определение стратегических решений в рамках инвестиционных ресурсов;

• сравнительный анализ и выбор лучших инвестиционных проектов;

• эффективное управление портфелем инвестиций;

• оперативное, тактическое и стратегическое планирование управлением инвестиционными проектами и программами;

• оперативная оценка текущих проектов, своевременная реструктуризация неэффективных инвестиционных проектов.