The Principles of Modelling Causal Relationships in Financial Time Series on the Example of Stock Indices

Authors

  • N. R. Sandu MIREA Russian Technical University
  • R. V. Faizullin MIREA Russian Technical University

DOI:

https://doi.org/10.22213/2410-9304-2023-3-105-114

Keywords:

time series, cause-and-effect relationships, modelling, the autoregression model

Abstract

In the article, the authors consider the issues of modeling causal relationships using the example of financial time series. Many endogenous indicators with tens and hundreds of feedbacks characterise any complex dynamic system. The links between the elements of the system determine the impact on the result of the system through a variety of parameters that can lead to a distortion of the effect of managerial influence and, as a result, to a distortion of the system's efficiency as a whole. Modelling is an effective tool for determining the considered system parameters under the influence of external forces and restrictions on it.In the activity of the control system, the analytical tools of mathematical modelling based on the developed modelallow to see how the system will change over time and what factors have the most significant impact on it. The system is changeable in time, which causes the difference between the initial state and the state at a certain point. That is explained by causal relationships between the elements of the systems and the level of influence of external factors, which can be referred to as economic or market ones. The latter, in turn, can be analyzed and, as a result, predicted using mathematical methods. Speaking of external factors, many of them are not amenable to precise analysis, and examples of these are natural and ecological ones.In this article, the authors define the principles of modelling causal relationships in financial time series using the example of stock indices. In the course of the study, the unsteadiness of time series was verified by Dickey-Fuller tests, as well as using the KPSS test solution, which confirmed the unsteadiness of stock indices in the selected time period. The calculations were carried out using the modern statistical package Eviews.As a consequence, the relevance of this article is based on the search for an answer to the question of stationary financial time series.

Author Biographies

N. R. Sandu, MIREA Russian Technical University

Post-graduate

R. V. Faizullin, MIREA Russian Technical University

PhD in Economics, Associate Professor

References

Смородина Е. А. Актуальные аспекты реализации финансовых транзакций на основе блокчейн-технологий // Российские регионы в фокусе перемен сборник докладов XVII Международной конференции. Екатеринбург: Ажур, 2023. С. 1178-1181.

Дмитриев Н. Д., Зайцев А. А. Актуальные проблемы развития образовательной среды в сфере финансов и ценных бумаг // Инициативы молодых - науке и производству: материалы III Всероссийской научно-практической конференции для молодых ученых и студентов. 2022. С. 67-70.

Дмитриев Н. Д. Технологии блокчейн в условиях цифровизации // Информационные технологии в современном мире: материалы XV Всероссийской (с международным участием) студенческой конференции. 2019. С. 92-96.

Afzal F., Haing P., Mahmood A, Ikram A. [Value-at-Risk Analysis for Measuring Stochastic Volatility of Stock Returns: Using GARCH-Based Dynamic Conditional Correlation Model]. Sage Open, 2021, vol. 11, no. 1. DOI:10.1177/21582440211005758.

Стоимость под угрозой. URL: https://www.value-at-risk.net/ccc-garch (дата обращения: 01.12.2022).

Кравцова О. А. Использование критериев стационарности для настройки моделей при прогнозировании временных рядов // Информатика и ее применения. 2022. Т. 16, № 2. С. 11-18.

Коловертнов Р. А., Файзуллин Р. В., Абдрашитова А. С. Эконометрическое моделирование причинно-следственной связи между ценой на цветной металл и ценой на его лом // Системная инженерия. 2015. Т. 25, № 2. С. 124-136.

Вавилова Д. Д. Практика применения нейросетевого моделирования для прогнозирования социально-экономических процессов // Прикладная математика и информатика: современные исследования в области естественных и технических наук: материалы VI Международной научно-практической конференции (школы-семинара) молодых ученых. 2020. С. 213-218.

Регионы России. Социально-экономические показатели 2020: Стат. сб. / Росстат. М., 2020. 1242 с.

Ketova K.V. [Modelling a human capital of an economic system with neural networks]. Journal of Physics: Conference Series. Journal of Physics: Conference Series, 2020. 012035. DOI: 10.1088/1742-6596/1703/1/012035.

Открытый журнал. URL: https://journal.open-broker.ru/biographies/lui-bashele (дата обращения: 10.01.2023).

Стрелкова В. И., Файзуллин Р. В. Модель зависимости между курсом доллара к рублю и ценой на нефть // Проблемы экономики и управления нефтегазовым комплексом. 2014. № 3. С. 41-47.

Boruvka O. [O jistem problemu minimalnim (About a Certain Minimal Problem)]. Práce mor. prírodoved. spol. v Brne., 2018, vol. 3, no. 3, pp. 22-28.

Frederickson G. N. [Data structures for online updating of minimum spanning trees]. SIAM J.Comput., 2020, vol. 12, pp. 281-288.

Štifanić D. etal. [Impact of COVID-19 on forecasting stock prices: an integration of stationary wavelet transform and bidirectional long short-termmemory].Complexity, 2020, vol. 2020, pp. 1-12.

Published

09.10.2023

How to Cite

Sandu Н. Р., & Faizullin Р. В. (2023). The Principles of Modelling Causal Relationships in Financial Time Series on the Example of Stock Indices. Intellekt. Sist. Proizv., 21(3), 105–114. https://doi.org/10.22213/2410-9304-2023-3-105-114

Issue

Section

Articles