Um Modelo Híbrido Fracionário com Redes Neurais Artificiais para Previsão do Value at Risk em Mercados Financeiros Emergentes
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Palavras-chave

Value at Risk
Gestão de risco financeiro
Cálculo fracionário
Redes neurais artificiais
Memória longa
Mercados emergentes
Aprendizado de máquina

Como Citar

Khan, S., Srivastav, A., Dey, R., Gautam, S., & Sharma, N. (2025). Um Modelo Híbrido Fracionário com Redes Neurais Artificiais para Previsão do Value at Risk em Mercados Financeiros Emergentes. Journal of Interdisciplinary Knowledge, 8(knowledge), e01654. https://doi.org/10.37497/jik.v8iknowledge.1654

Resumo

Objetivo: Desenvolver e avaliar uma metodologia aprimorada para a previsão do Value at Risk, superando as limitações dos modelos tradicionais de mensuração de risco que não capturam adequadamente dependências não lineares e comportamentos de memória longa nos retornos financeiros.

Método: A pesquisa adota uma abordagem quantitativa e aplicada, integrando cálculo fracionário e Redes Neurais Artificiais. Foram utilizados dados diários de retornos dos índices NIFTY 50 e SENSEX, a partir dos quais se construíram características de ordem fracionária para representar dinâmicas de memória longa. Essas variáveis foram utilizadas como entradas de uma rede neural treinada com função de perda quantílica, permitindo a estimação direta do Value at Risk nos níveis de confiança de 95 por cento e 99 por cento. O desempenho do modelo foi avaliado por meio de procedimentos clássicos de backtesting, incluindo os testes de Kupiec e de cobertura condicional de Christoffersen, com comparação a modelos de referência como Variância Covariância, Simulação Histórica e GARCH.

Resultados: Os resultados indicam que o modelo proposto apresenta desempenho superior aos métodos tradicionais, fornecendo estimativas mais precisas do risco de cauda, com menor número de violações e melhor aderência aos níveis de cobertura esperados. Os testes de backtesting confirmam a consistência estatística do modelo, especialmente em períodos de elevada volatilidade do mercado.

Conclusão: Conclui-se que a integração entre cálculo fracionário e aprendizado não linear por meio de redes neurais artificiais constitui uma abordagem robusta e eficaz para a previsão do Value at Risk, ampliando a confiabilidade das estimativas de risco em mercados financeiros voláteis e emergentes.

https://doi.org/10.37497/jik.v8iknowledge.1654
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Referências

I. Podlubny, Fractional Differential Equations. Academic Press, 1999.

Atangana and D. Baleanu, “New fractional derivatives with nonlocal and nonsingular kernel: Theory and application to heat transfer model,” Thermal Science, vol. 20, no. 2, pp. 763–769, 2016.

K. Diethelm, N. J. Ford, and A. D. Freed, “A predictor–corrector approach for the numerical solution of fractional differential equations,” Nonlinear Dynamics, vol. 29, no. 1, pp. 3–22, 2002.

H. K. Hong, “Design of learning models and automated learning cases for educational application of RPA,” Mathematical Statistician and Engineering Applications, vol. 71, no. 3, pp. 644–654, 2022.

M. Akyol, et al., “Process automation with digital robots under smart university concept,” in International Conference on Intelligent Systems Design and Applications, pp. 242–251, Springer, 2022.

N. R. Mo¸steanu, “Building a sustainable future: how intelligent automation is transforming higher education’s sustainability efforts,” E3S Web of Conferences, vol. 420, no. 10009, 2023.

B. Oluc¸og˘lu, et al., “Digitized and automated a university process with robotic process automation,” Erzincan University Journal of Science and Technology, vol. 16, no. 1, pp. 58–66, 2023.

M. I. Wijaya and A. Gunawan, “Robotic process automation to improve education’s administration process: Case of students’ internship reporting,” in 2023 International Conference on Information Management and Technology (ICIMTech), IEEE, pp. 155–160, 2023.

C. Phakdee, et al., “Adopted acceptance test-driven development to produce robotic process automation for reducing teaching workload,” in 2023 Asia Pacific Conference on Communications (APCC), IEEE, pp. 237–243, 2023. 10

H. C. Van and L. P. Xuan, “Application of robotic process automation in collection of students satisfaction at university,” in 2023 14th IIAI International Congress on Advanced Applied Informatics (IIAI-AAI), IEEE, pp. 604–609, 2023.

J. Quille, et al., “Performance analysis method for robotic process automation,” Sustainability, vol. 15, no. 4, p. 3702, 2023.

D. Schlegel and P. Kraus, “Skills and competencies for digital transformation: a critical analysis in the context of robotic process automation,” International Journal of Organizational Analysis, vol. 31, no. 3, pp. 804–822, 2023.

R. Sharma, et al., “Robotic process automation applications in data management,” in AI-Centric Modeling and Analytics, CRC Press, pp. 238–259, 2023.

L. Wang, Z. Liu, and Y. Chen, “Application of artificial neural networks in forecasting technology adoption: A review,” Applied Soft Computing, vol. 82, p. 105593, 2019.

O. O. Agboola and T. A. Adebayo, “Artificial neural network forecasting models: Applications to time series prediction,” International Journal of Forecasting, vol. 36, no. 2, pp. 456–472, 2020.

H. Maleki, et al., “Forecasting with artificial neural networks: The state of the art,” International Journal of Forecasting, vol. 37, no. 4, pp. 1351–1368, 2021.

S. Khan and R. K. Tailor, “Futuristic opportunities and challenges for the adoption of robotic process automation (RPA) in universities,” Working Paper, 2025.

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