Modélisation des signaux CTA

Traduit de l’anglais. Le texte anglais fait foi. Lire en anglais

Questions

Peut-on créer un modèle d’apprentissage supervisé pour une stratégie CTA à l’aide des approches ci-dessous ?

  • Découpage chronologique des données
    • Pour éviter les fuites de données et simuler un backtest rigoureux
  • Suréchantillonnage aléatoire (non synthétique)
    • Pour traiter le déséquilibre des classes
  • Modélisation avec transformation des variables par des algorithmes d’ensembles d’arbres

Principaux paramètres d’entrée :

  • Dates
    • Début de la validation
    • Début de la période réservée (holdout)
    • Fin de la période réservée (holdout)
  • Métrique d’optimisation (exactitude [Accuracy], précision [Precision], rappel [Recall], F1, log-perte négative [Neg Log Loss])
  • Fréquence d’entraînement (année, trimestre, mois, jour)

Résultats :

  • Signaux prédits, longs ou courts
  • Métriques agrégées pour la validation et la période réservée
  • Matrices de confusion pour la validation et la période réservée
  • Hyperparamètres finaux du modèle

Découpage chronologique des données

  • Découpage chronologique des données en échantillons d’entraînement, de validation et réservé (holdout)
  • Suppose un backtest avec un intervalle fixe de réentraînement du modèle
    • Annuel
    • Trimestriel
    • Mensuel
    • Quotidien
  • Période de validation :
    • Les prédictions de cette période sont évaluées et servent au réglage des hyperparamètres
  • Période réservée (holdout) :
    • Les prédictions de cette période sont enregistrées mais ne servent à aucun réglage

Suréchantillonnage aléatoire (non synthétique)

  • La modélisation des signaux est un problème de classification binaire
  • Les signaux des actifs CTA tendent à être très déséquilibrés (ratio d’environ 1:4)
    • Appliquer directement un modèle de ML conduirait à prédire la classe majoritaire la plupart du temps
  • Démarche
    • La classe minoritaire fait l’objet d’un suréchantillonnage aléatoire non synthétique jusqu’à un ratio de 1:1
    • Le suréchantillonnage est mis en œuvre avec une graine aléatoire reproductible

Méthodologie de modélisation

Architecture du modèle

  • Entrées -> modèle d’ensembles d’arbres de transformation des variables (FT, Feature Transformation) -> encodage one-hot -> modèle prédictif final

Modèle d’ensembles d’arbres FT :

  • Utilise un algorithme d’ensembles d’arbres en apprentissage supervisé pour la transformation des variables
  • Démarche :
    • Il est d’abord entraîné sur les données d’entraînement (et n’est jamais exposé aux données de test)
    • Il sert ensuite d’étape de transformation des variables, dans laquelle :
      • les données prétraitées sont fournies au modèle ;
      • les feuilles de chaque arbre servent de variables d’entrée au modèle suivant.
  • Il aide à capter les relations non linéaires dans les données tout en jouant un rôle de régularisation

Modèle prédictif final :

  • Algorithme de pointe d’arbres à gradient boosting
  • Il reçoit les données transformées et encodées en one-hot de la couche précédente et effectue une prédiction de classification binaire

Processus de modélisation CTA

Graphiques de précision

Précision = (vrais positifs)/(positifs prédits) pour l’ensemble des prédictions des périodes de validation et réservée, pour chaque sens de signal (long/short)

Graphique 1 : histogramme de la précision :

  • 30 actifs x 2 sens de signal = 60
  • Moyenne = 0.299
  • Le mode se situe entre 0.30 et 0.35

Graphique 2 : diagramme en barres de la précision par actif

  • Chaque actif a deux valeurs de précision (une par sens de signal)
  • La plupart des actifs affichent des précisions similaires pour les deux sens de signal
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