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카오스 이론 기반 시계열의 내재적 패턴분석: 룰렛과 KOSPI200 지수선물 데이터 대상

Analysis of Intrinsic Patterns of Time Series Based on Chaos Theory: Focusing on Roulette and KOSPI200 Index Future

  • 이희철 (연세대학교 공학대학원) ;
  • 김홍곤 (연세대학교 공학대학원) ;
  • 김희웅 (연세대학교 정보대학원)
  • Lee, HeeChul (Yonsei University, Graduate School of Engineering) ;
  • Kim, HongGon (Yonsei University, Graduate School of Engineering) ;
  • Kim, Hee-Woong (Yonsei University, Graduate School of Information)
  • 투고 : 2021.11.08
  • 심사 : 2021.12.09
  • 발행 : 2021.12.31

초록

각 산업에서 대량의 데이터가 생산되면서, 빠른 경영 의사결정을 위해 시계열 패턴 예측 연구가 수많이 진행되고 있다. 하지만 데이터에 내재된 불확실성으로 인해 비선형 시계열 데이터의 특정 패턴을 예측하는 데 한계가 존재하고, 기업경영의 전략적 의사결정 어려움이 존재한다. 또한, 최근 수십 년간 불규칙한 랜덤워크 모형의 시계열 데이터 예측을 위해 산업의 목적에 맞는 금융시장 데이터를 대상으로 다양한 연구가 진행되고 있지만, 특정 규칙을 예측하고 지속가능의 기업목적 달성 어려움이 있다. 본 연구에서는 룰렛 데이터와 금융시장 데이터를 Chaos 분석기법을 이용하여 예측 결과를 비교분석하고 유의미한 결과를 도출하였다. 그리고, 본 연구는 카오스 분석이 시계열 자료를 분석하는데 있어 새로운 방법을 모색하는데 유용함을 확인하였다. 룰렛 게임의 특성을 한국 주가지수 선물의 시계열과 비교 분석하여 추세가 확인되는 경우 예측력을 높일 수 있다는 점을 도출하였으며, 불확실성이 높고 랜덤워크가 존재하는 비선형 시계열 데이터가 특정한 패턴을 가지고 있는지 판단하는데 의의가 있다.

As a large amount of data is produced in each industry, a number of time series pattern prediction studies are being conducted to make quick business decisions. However, there is a limit to predicting specific patterns in nonlinear time series data due to the uncertainty inherent in the data, and there are difficulties in making strategic decisions in corporate management. In addition, in recent decades, various studies have been conducted on data such as demand/supply and financial markets that are suitable for industrial purposes to predict time series data of irregular random walk models, but predict specific rules and achieve sustainable corporate objectives There are difficulties. In this study, the prediction results were compared and analyzed using the Chaos analysis method for roulette data and financial market data, and meaningful results were derived. And, this study confirmed that chaos analysis is useful for finding a new method in analyzing time series data. By comparing and analyzing the characteristics of roulette games with the time series of Korean stock index future, it was derived that predictive power can be improved if the trend is confirmed, and it is meaningful in determining whether nonlinear time series data with high uncertainty have a specific pattern.

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참고문헌

  1. Run-Qing Liu, Young-Chan Lee, Hong-Lei Mu (2018). 군집분석과 연관규칙을 활용한 고객 분류 및 장바구니 분석: 소매 유통 빅데이터를 중심으로. 지식경영연구, 19(4), 59-76.
  2. 강준, 김지우, 이현준, 오경주 (2017). 부동산 경매 낙찰가율시계열의 Chaos 분석. 한국데이터정보과학회지, 28(2), 371-381.
  3. 김미형 (2010). 재무제표분석을 이용한 장부시장가비율이 낮은 기업의 주가수익률 예측력 분석. 국제회계연구, 30(1), 1-18.
  4. 김진솔, 신동훈, 김희웅 (2021). 비정형 빅데이터를 이용한 COVID-19 주요 이슈 분석. 지식경영연구, 22(2), 145-165. https://doi.org/10.15813/KMR.2021.22.2.008
  5. 박거준, 김용갑, 황근창 (2017). 불확실성을 고려한 퍼지 클러스터링 기반 퍼지뉴럴네트워크 설계. 한국인터넷방송통신학회논문지, 17(1), 173-181. https://doi.org/10.7236/JIIBC.2017.17.1.173
  6. 박대규, 조원철 (2003). 카오스 특성을 갖는 일유출량 자료의 비선형성 예측. 대한토목학회논문집, 23(6B), 479-487.
  7. 백웅기 (1997). 업종별 Chaos (카오스) 주가지수의 및 Chaos (카오스) 검정 및 비선형예측. 재무관리연구, 14(1), 171-205.
  8. 유다솜, 윤승렬, 조성진, 조현재 (2021). 시계열 분석을 통한 일별 매출 예측 모델 개발. 대한산업공학회 춘계공동학술대회논문집, 5872-5872.
  9. 이일균 (1998). 자본시장의 가격형성 메카니즘. 한국증권학회지, 23(1), 1-60.
  10. 이주민, 방정혜 (2020). 화장품 회사의 빅데이터분석을 통한 브랜드컨셉 개발 사례분석. 지식경영연구, 21(3), 215-228. https://doi.org/10.15813/KMR.2020.21.3.012
  11. 장경천, 김현식 (2002). Chaos 이론을 이용한 증권시장 특성에 관한연구. 한국증권학회지, 25(1), 263-302.
  12. 전해정 (2020). 부동산 뉴스와 아파트 매매가격과 거래량 간의 관계에 대한 빅데이터 시계열 분석. 부동산법학, 24(2), 53-69.
  13. 최강수, 경민수, 김수전, 김형수 (2009). BDS 통계와 DVS 알고리즘을 이용한 수문시계열의 비선형성 분석. 대한토목학회논문집 B, 29(2B), 163-171.
  14. 최봉, 윤종진, 엄태휘 (2019). 서울시 공공빅데이터 활성화 방안 연구. 지식경영연구, 20(3), 73-89. https://doi.org/10.15813/kmr.2019.20.3.005
  15. 최영일 (2001). 카오스이론과 비선형성에 관한 서베이 연구. 석사학위논문, 연세대학교 대학원, 서울.
  16. Arlinghaus, S. L. (1985). Fractals take a central place. Geografiska Annaler, 67B, 83-88. https://doi.org/10.1080/04353684.1985.11879517
  17. Carbone, A., Castelli, G., & Stanley, H. E. (2004). Time-dependent Hurst exponent in financial time series. Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, 344(1-2), 267-271. https://doi.org/10.1016/j.physa.2004.06.130
  18. Ethier, S. N. (1982). Testing for favorable numbers on a roulette wheel. Journal of the American Statistical Association, 77(379), 660-665. https://doi.org/10.1080/01621459.1982.10477869
  19. Gut, A., & Holst, L. (1984). On the waiting time in a generalized roulette game. Statistics & Probability Letters, 2(4), 229-239. https://doi.org/10.1016/0167-7152(84)90021-X
  20. Kantz, H. (1994). A robust method to estimate the maximal Lyapunov exponent of a time series. Physics Letter A, 185(1), 77-87. https://doi.org/10.1016/0375-9601(94)90991-1
  21. Salas, J. D., Delleur, J. W., Yevjevich, V., & Lane, W. L. (1980). Applied modelling of hydrologic time series. Water Resources Publications, Littleton, Colorado.
  22. Small, M., & Tse, C. K. (2012). Predicting the outcome of roulette. Chaos, 22(3), 1-10.
  23. Thietart, R. A., & Forgues, B. (1995). Chaos theory and organization. Organization Science, 6, 19-31. https://doi.org/10.1287/orsc.6.1.19