Table Of ContentFinanzmarktanwendungen neuronaler N etze
und okonometrischer Verfahren
Wirtschaftswissenschaftliche Beitrage
Band I: Ch. Aignesberger, Die lDnovatiODSbOrse als Instrument Band 28: I. Heinz, R. KlaaSen-Mielke, Krankheitskosten durch
zur Risikokapitalversorgung innovativermittelstindischer Unter- LuftverschmutzUDg, XVII147 Seiten, 1990
nehmen, XVIllI308 Seiten, 1987 .
Band 29: B. Ka!kofen, Gleichgewichtsauswahl in strategischen
Band 2: U. Neuerburg, Werbungim Privatfemsehen, XIlIl302 Sei Spielen, XIII1214 Seiten, 1990
ten, 1988 Band 30: K. G. Grunert, Kognitive Strukturen in der Konsumfor
Band 3: J. Peters, Entwicklungslanderorientierte Internationali schung, Xl290 Seiten, 1990
sierung von Industrieuntemehmen, 00155 Seiten, 1988 Band 31: S. Felder, Ene neo-Osterreichische Theorie des Vermo.
gens, Xlll8 Seiten, 1990
Band 4: G. Chaloupek, J. Lamel, J. Ricbter(Hrsg.), Bevolkerungs
riickgang und Wirtschaft, vm/470 Seiten, 1988 Band 32: G. Uebe (}irsg.), Zwei Festreden Joseph Langs, VIIIll6
Seiten, 1990
Band 5: P. J. J. WeJfens, L. Balcerowicz (Hrsg.), lnnovationsdyna
mik im Systemvergleich. XIXl446 Seiten, 1988 Band 33: U. Cantner, Technischer Fortschritt, neue Guter und in
temationaler Handel, XVIl289 Seiten, 1990
Band 6: K..Fischer, Oligopolistische Marktprozesse, XII169 Seiten,
Band 34: W. Rosenthal, Der erweitette Maskengenerator eines
1988
Software-Entwicklungs-Systems, XlV1 275 Seiten, 1990
Band 7: M. Laker, Das Meluproduktuntemehmen in einersicb an Band35: U. Nessmayr, Die Kapitalsituation im Handwerk,XlUI77
demden unsicheren Umwelt, IXI209 Seiten, 1988 Seiten, 1990
BandS:!. von Biilow,Systemgrenzen imManagementvonlnstitu Band 36: H. WuS!er, Die sektorale Allokation von Arbeitskrtiften
tionen, XIlI278 Seiten, 1989 bei strukturellem Wandel, IV 1148 Seiten, 1990
Band 9: H. Neubauer, Lebenswegorientierte P1anung technischer Band 37: R. Hammerschmid, Entwicklung technisch-wirtschaft
Systeme XII/I7l Seiten, 1989 lich optimierter regionaler Entsorgungsaltemativen, Xl239 Sei
ten, 1990
Band 10: P. M. Silter, Exteme Effekte: .Marktversagen" oder Sy
sternmerkmal? VIUI88 Seiten, 1989 Band 38: P. Mitter, A. Worgotter (Hrsg.), Austro-Keynesianismus,
V1 102 Seiten, 1990
Band 11: P. Ockenfels, lnformationsbeschaffimg auf bomogenen
Band 39: A. Katterl, K. Kratena, Reale Input-Output Tabelle und
Oligopolmlirlcten, X/163 Seiten, 1989
okologischer Kreislauf, VIIU1l4 Seiten, 1990
Band 12: O. Jacob, Aufgabenintegrlerte Biiroinformationssy Band 40: A. Gehrig, Strategischer Handel und seine Implikationen
steme, VIlII77 Seiten, 1989 fUr ZoUunionen, XllIl74 Seiten, 1990
BandI3:J. Walter,lDnovationsorientierteUmweitpOlitikbeikom Band 41: G. Nakhaeizadeh, K..-H. Vollmer (Hrsg.), Anwendungs
plexen Umweltproblemen, IXI208 Seiten, 1989 aspekte von PrognoSeverfahren, IXIl69 Seiten, 1991
Band 14: D. Bonneval, Kostenoptimale Verfahren in der statisti Band 42: C. Fantapie Altobelli, Die Diffusion neuer Kommunika
schen ProzeJ3kontrolle, V1 180 Seiten, 1989 tionstechniken in der Bundesrepublik Deutschland, XXIV/319
Seiten, 1991
Band 15: T. Rudel, Kointegration und Fehlerkorreicturmodelle,
vm/l38 Seiten, 1989 Band 43: J. Richter, Aktualisierung und Prognose technischer
Koeft-.zienten in gesamtwirtschaftlichen lnput-Output Modellen,
Band 16: K.. Rentrup, Heinrich von Storch, das .Handbuch der Na VIU376 Seiten, 1991
tionalwirthschaftslehre"und clie Konzeption der "inneren Guter", 44:
XlI46 Seiten, 1989 Band E. Spranger, Expettensystem flir Bilanzpolitik, VIll1228
Seiten, 1991
Band 17: M. A. Schaner: Oberbetriebliche Vermogensbeteiligung,
XVIl417 Seiten, 1989 Band 45: F. Schneider, Corporate-Identity-orientiette Untemeh
menspolitik, XXI1295 Seiten, 1991
Band 18: P. Haufs, DV-Contro!ling, 00166 Seiten, 1989
Band 46: B. Gygi, Intemationale Organisa1ionen aus der Sicht der
Band 19: R. Volker, lDnovationsentscheidungen und Marktstruk Neuen Politischen Okonomie, Xl1258 Seiten, 1991
tur, XI/221 Seiten, 1990
Band 47: L Hennicke. W"lSSeIISbasiette Erweiterung derNetzplan
Band 20: P. Bollmann, Technischer Fortschritt und wirtschaftli technik, VlI/194 Seiten, 1991
cher Wandel, VlIUI84 Seiten, 1990
Band 48: T. Knappe, DV- Konzepte operativer Friiherkennungssy
Band 21: F. Hormann, Das Automatisierte, Integrierte Rechnungs steme, VlIIl76 Seiten, 1991
wesen, Xl/408 Seiten, 1990
Band 49: P. Welzel, Strategische Handelspolitik, XIIlI207 Seiten,
Band 22: W. Baing, Interne Budgetierung im K.rankenhaus, 1991
XlV 1274 Seiten, 1990
Band 50: H. Wiethoff, Risk Management auf spekulativen Mark
Band 23: G. Nakhaeizadeh, K.-H. Vollmer (Hrsg.), Neuere Ent ten, XIV1 202 Seiten, 1991
wicklungen in der Angewandten Okonometrie, Xl24S Seiten, 1990
Band 51: R. Riedl, Strategische P1anung von Informationssyste
Band 24: T. Braun. Hedging mit fixen Termingeschaften und Op men, XIl1227 Seiten, 1991
tionen, VlI/167 Seiten, 1990
Band 52: K. Sandmann, Arbitrage und die Bewenung von Zins
Band 25: G. Inderst, P. Mooslechner, B. Unger, Das System der satzoptionen, VIII/172 Seiten, 1991
Sparf6rderung in Osterreich, VIIU126 Seiten, 1990
Band 53: P. Engelke, Integration von Forschung und Entwicklung
Band 26: Th. Apolte, M. Kessler (Hrsg.), Regulierung und Deregu in clie umemehmerische Planung und Steuerung, XVIIl352 Sei
lierung im Systemvergleich. XIlIl313 Seiten, 1990 ten, 1991
Band 27: J. Lame!, M. Mesch, J. Skoika (Hrsg.), Osterreichs Au Band 54: F. Blumberg, Wissensbasierte Systeme in Produktions
Senhandel mit Dienstleistungen, XlS35 Seiten, 1990 planung und -steuerung, XV1I1268 Seiten, 1991
Fortsetzung auf Seite 272
G. Bol . G. Nakhaeizadeh
K.-H. Vollmer (Hrsg.)
Finanzmarktanwendungen
neuronaler N etze
und okonometrischer
Verfahren
Ergebnisse des
4. Karlsruher Okonometrie-Workshops
Mit Beitrigen von
G. Arminger, I. Biefang-Frisancho Mariscal! H.-M. Trautwein
J. Breckling! L. Dal Dosso, W. Biihler! M. Schulze
M. Hillmer! 1. Graf, R Matthes, M. Miller
F. J. Radermacher, H. Rehkugler! T. Poddig
M. RieB, M. Schroder, M. Schumann! T. Lohrbach
Mit 100 Abbildungen
Physica-Verlag
Ein Untemehmen
des Springer-Verlags
Reihenheransgeber
Werner A. Miiller
Bandherausgeber
ProfessorDr. Georg Bol
Institut fUr Statistik und
Mathematische Wirtschaftstheorie
Universitat Karlsruhe (TH)
Rechenzentrum, Zirkel 2
D-76128 Karlsruhe
Priv.-Doz. Dr. Gholamreza Nakhaeizadeh
Sterntalerweg 27
D-89077Ulm
Dr. Karl-Heinz Vollmer
Mitglied des Vorstandes der SGZ Bank
Siidwestdeutsche Genossenschafts-Zentralbank AG
Karl-Friedrich-StraBe 23
D-76049 Karlsruhe
ISBN-13: 978-3-7908-0748-6
CIP-Titelaufnahme der Deutschen Bibliothek
Finanzmarktanwendungen neuronaler Netze und okonometrischer
Verfahren : Ergebnisse des 4. Karlsruher Okonometrie-
Workshops I Georg Bol ... (Hrsg.). Mit Beitr. von Gerhard
Arminger ... - Heidelberg: Pbysica-Verl., 1994
(Wirtschaftswissenschaftliche Beitrige; Bd. 93)
ISBN-13: 978-3-7908-0748-6 e-ISBN-13: 978-3-642-46948-0
DOl: 10.1007/978-3-642-46948-0
NE: Bol, Georg (Hrsg.]; Arminger, Gerhard; Karlsruher Okonometrie
Workshop <04, 1993>; GT
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behalten. Eine Vervieifliltigung dieses Werkes odervon Teilen dieses Werkesistauch im Einzelfall
nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepu
blik Deutscbland vom 9. September 1965 in der Fassung vom 24. Juni 1985 zul3ssig. Sie ist grund
satzlieh vergiitungspfliehtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urhe
berrechtsgesetzes.
© Physica-Verlag Heidelberg 1994
Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem
Werk bereehtigt aueh ohne besondere Kennzeichnung nieht zu der Annahme, daB solche Namen
im Sinne der Warenzeiehen-und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betraehten waren und
daher vonjedermann benutzt werden diiIften.
ggn130-54321O -Gedruckt auf siurefreiem Papier
Vorwort
Der vierte Karlsruher Okonometrie-Workshop wurde wie die vorangegangenen vom In
stitut fiir Statistik und Mathematische Wirtschaftstheorie gemeinsam mit der Siidwest
deutschen Genossenschafts-Zentralbank AG (SGZ-Bank) durchgefiihrt. Er fand am 3.
und 4. Marz 1993 an der Fakultat fiir Wirtschaftswissenschaften der Universitat Karls
ruhe statt.
Das Treffen wurde eroffnet durch eine Begriillungsansprache des Dekans der Fakultat
fiir Wirtschaftswissenschaften, Prof. Dr. O. Rentz, der 13 Vortrage an zwei Tagen folg
ten. 12 dieser Vortrage sind in diesem Band wiedergegeben, davon 11 in ausfiihrlicher
Fassung* und ein Vortrag in Form einer erweiterten Zusammenfassung.
Thematik des diesjahrigen Workshops waren Finanzmarktanwendungen sowohl von
klassischen okonometrischen Methoden, als auch von Neuronalen Netzen, also von
modernen Methoden der Kiinstlichen Intelligenz. Dabei soUte den Teilnehmern die
Moglichkeit gegeben werden, beide Verfahrensbereiche mit ihren Starken und Schwachen
kennenzulernen und auch im Vergleich beurteilen zu konnen. 1m folgenden einige kurze
Stichworte zu den Beitragen in der Reihenfolge des Workshop-Programmes.
Heinz Rehkugler und Thorsten Poddig (Universitat Bamberg) prasentierten erste Er
gebnisse einer laufenden Studie zum Einsatz Kiinstlicher Neuronaler Netzwerke (KNN)
bei kurzfristigen Wechselkursprognosen. Dabei wurde die Vorhersage der Veranderungs
richtung des DM/Dollar-Wechselkurses (steigt/fallt) auf ein, drei und fiinf Tage unter
sucht, wobei sowohl fundament ale als auch technische Indikatoren zugrundegelegt wur
den. Dem Einsatz von KNN wurde die Prognose mit Hilfe multivariater statistischer
Verfahren gegeniibergestellt, wobei erste Ergebnisse signalisieren, daB beide Methoden
familien eingesetzt werden soUten.
Gerhard Arminger (Universitat Wuppertal) zeigte, daB okonometrische Schatzmetho
den fUr die Berechnung der Gewichte in Kiinstlichen Neuronalen Netzen eingesetzt
werden konnen. Dadurch ist es moglich, statistische Tests fiir die Relevanz von In
putvariablen und "hidden units" einzusetzen, wodurch die Architektur des Neuronalen
Netzes unter Umstanden vereinfacht wird.
Rainer Matthes (Landesbank Hessen-Thiiringen, HELABA Frankfurt) referierte Ergeb
nisse eines Vergleiches von Zinsprognosen mit Hilfe eines Fehlerkorrekturmodells auf
der einen und Neuronalen Netzen auf der anderen Seite. Dabei liefert das okonometri
sche Verfahren zunachst bessere Prognosen, wobei beriicksichtigt werden mufi, daB bei
Verwendung anderer Netzwerkstrukturen und weiterer Inputfaktoren die Prognose der
Neuronalen Netze moglicherweise verbessert werden kann.
Wolfgang Biihler und Michael Schulze untersuchten die Kiindigungspolitik von Bund,
"Ein Vortrag in zwei separaten Artikeln.
vi Vorwort
Bahn und Post bei kiindbaren Anleihen des Zeitraumes 1969 bis 1978. Dazu charak
terisierten sie die optimale Kiindigungspolitik und iiberpriiften die verfolgte Kiindi
gungspolitik der Emittenten hinsichtlich dieses Qualitatskriteriums. Dabei zeigt sich
eine gute Ubereinstimmung.
Iris Biefang-Frisancho Mariscal (University of East-London) und Hans-Michael Traut
wein (Universitat Hohenheim) analysierten die Geldnachfrage (M3) in Deutschland mit
Hilfe eines Fehlerkorrekturrnodells und des Cointegrationsansatzes.
Jens Breckling und Luca Dal Dosso (Deutsche Bank Research) modellierten die Dy
namik der Zinsstruktur mit stochastischen Prozessen. Ausgehend von einer gegebenen
Zeitreihe der Zinsstruktur ist der dieser Zeitreihe zugrundeliegende Stochastische Pro
zeB zu spezifizieren und seine Parameter zu schatzen. Damit ist dann eine Prognose
der Zinsstruktur moglich.
Michael Schroder (Bank in Liechtenstein) zeigte, welche Beziehungen zwischen den Ak
tien des FAZ-Index und ausgewahlten makrookomischen Variablen (Zins, DM-/Dollar
kurs, term spread, Industrieproduktion) bestehen. Er stellte eine Testmethodik vor, mit
deren Hilfe untersucht werden kann, ob und in welchem AusmaB eine auf makrooko
mischen Variablen basierende Selektion von Einzel-Aktien eine profitable Portfolio
Strategie darstellen.
Mark Miller (Siemens Nixdorf Informationssysteme AG) beschaftigte sich mit der Pro
blematik der Gestaltung Neuronaler Netzefiir die Prognose okonomischer GroBen. Hier
entsteht das Problem, eine groBe Anzahl vom Parametern (hohe Komplexitat), aber
verhaltnisma£ig wenige Daten (Trainingsmoglichkeit) vorzufinden. Es wird gezeigt, daB
diesen Schwierigkeiten durch Komplexitatsreduktion und spezielle Trainingsverfahren
begegnet werden kann.
William Finoff (Siemens AG) demonstrierte, wie manche Netzwerkstrukturen als aggre
gierte Modelle mikrookonmischer Entscheidungsprozesse interpretiert werden konnen.
Speziell entwickelte er ein Agentenmodell, das zu einem feedforward network mit einem
oder mehr hidden layers fiihrt.
Matthias Hillmer und Jiirgen Graf (SGZ-Bank, Karlsruhe) fiihrten einen Systemver
gleich von statistischen Verfahren und Neuronalen Netzen bei Aktienkursprognosen
durch. Dabei wurden die jeweiligen Vorziige und N achteile herausgearbeitet. Betrachtet
wird eine methodisch fundierte Tendenzvorhersage auf Sicht von etwa einem halben bis
zu einem Jahr. Dabei ergibt sich, daB Neuronale Netze zu einer Verbesserung quantita
tiver Analysen beitragen konnen, aber fiir die Prognosegiite dem Modellierungsaspekt
vor dem Technologieaspekt die groBere Bedeutung zukommt.
Markus RieB (Allianz, Stuttgart) beschaftigte sich zunachst grundsatzlich mit der Frage
des Stellenwertes von Prognosen fiir die Anlagepolitik einer Finanzabteilung, indem er
Anforderungskriterien formulierte und verschiedene uni- und multivariate Verfahren
Vorwort vii
daraufhin iiberpriifte. 1m empirischen Teil wurden am Beispiel des Kapitalmarktzin
ses die Ergebnisse traditioneller statistischer Verfahren und Neuronaler Netzwerke fUr
verschiedene Prognosehorizonte systematisch untersucht und bewertet.
Franz Josef Radermacher (Forschungsinstitut fiir anwendungsorientierte Wissensverar
beitung und Universitat Ulm) gab Hinweise zu dem Gebiet der Neuronalen Netze und
des Konnektionismus, die sich aus den Erfahrungen bei verschiedenen Anwendungen
in diesem Bereich in seinem Institut ergaben.
Der Schlufivortrag von Matthias Schumann und Thomas Lohrbach (Universitat Gottin
gen) widmete sich wieder dem VergleichNeuronaler Netze und statistischer Verfahren,
diesmal bei der kurzfristigen Aktienkursprognose. Als statistische Verfahren werden
dabei ARIMA-Modelle verwendet. Aufierdem wurde auf die Problematik eingegangen,
die sich beziiglich der Frage der Einstellung sowie der von Zeit zu Zeit erforderlichen
Neueinstellung von KNN ergibt.
Die Organisatoren und Herausgeber bedanken sich nicht nur bei den Vortragenden des
Workshops und den Autoren der Beitrage dieses Ergebnisbandes, sondern auch bei den
nahezu 200 Teilnehmern fiir die vielen interessanten Diskussionsbeitrage.
Der SGZ-Bank und der Daimler Benz AG danken wir fiir die Hilfe bei der Finanzierung
des Workshops und dieses Proceedingsbandes. Ohne die umfassende Unterstiitzung un
serer Mitarbeiter ware auch dieses Mal die Planung und DurchfUhrung dieser Veranstal
tung nicht moglich gewesen. Hier sind vor allem Thomas Christ, Matthias Hillmer und
Bernhard Suchanek zu nennen, die von der Mitarbeit von Jarn Basaczek, Rita Frank,
Monika Kansy und Ingrid Seufert profitieren konnten. Ihnen wie auch dem Dekan Prof.
Dr. Otto Rentz, und dem Geschaftsfiihrer der Fakultat fiir Wirtschaftswissenschaften,
Dr. Volker Binder, gilt unser besonderer Dank.
Karlsruhe, im Juni 1993
Die Herausgeber
Inhaltsverzeichnis
Heinz Rehkugler und Thorsten Poddig
Kurzfristige Wechselkursprognosen mit Kiinstlichen Neuronalen Netzwerken ...... 1
Gerhard Arminger
Okonometrische Schatzmethoden fUr neuronale Netze ........................... 25
Rainer Matthes
Zinsprognosen: Fehlerkorrekturmodelle vs. Neuronale Netze ..................... 41
Wolfgang Biihler und Michael Schulze
Analyse der Kiindigungspolitik von Bund, Bahn und Post ....................... 61
Iris Biefang-Frisancho Mariscal und Hans-Michael Trautwein
A Cointegration and Error Correction Model of the Demand for Money
(M3) in Germany .............................................................. 65
J ens Breckling und Luca Dal Dosso
A Non-parametric Approach to Term Structure Estimation ...................... 95
Modelling of Term Structure Dynamics Using Stochastic Processes ............. 107
Michael Schroder
Makrookonomische Faktoren und Aktienselektion .............................. 111
Mark Miller
Das Optimieren von Neuronalen Netzen fUr den Einsatz zur
Prognose in der Okonomie ..................................................... 125
Matthias Hillmer und J iirgen Graf
Aktienkursprognose mit statistischen Verfahren und Neuronalen Netzen:
Ein Systemvergleich ........................................................... 149
Markus RieB
Die Eignung Neuronaler Netze zur Prognose in der Okonomie .................. 183
Franz Josef Radermacher
Das Paradigma Neuronale Netze I Konnektionismus: Einige Anmerkungen
und Hinweise zu Anwendungen ................................................ 223
x Inhaltsverzeichnis
Matthias Schumann und Thomas Lohrbach
Kurzfristige Aktienkursprognose - Vergleich Kiinstlicher Neuronaler
Netze und statistischer Verfahren .............................................. 247
Autorenverzeichnis ......................................................... 271
Kurzfristige Wechselkursprognosen mit Kiinstlichen Neuronalen
Netzwerken
HEINz REHKuGIER, THORS'I.EN PODDlal
Der Einsatz Kiinstlicher Neuroualer Netzwerlte (KNN) zu KUISprognosen stellte die elSte
Anwendung in den Wirtschaftswissenften dieser meist im uaturwissenschaftlich-technischen
Bereich verbreiteten Methode dar und ist heute eines ihrer Hauptanwendungsgebiete. In unserem
Papier prisentieren wir elSte Ergebnisse eiDer deIZeit laufenden Studie zum Einsatz von KNN
bei kuIZfristigen WechselkuJSprognosen. Hierbei geht es um die VorhcJSage der
Veriinderungsrichtung des DM/Dollar-Wechselkurses (Steigt/Fallt) auf ein, drei und fiinf Tage
im VOlllUS. Als EinfluBfaktoren welden verschiedene iPndamentale und technische Indikatoren
verwendet. Dabei wild dem Einsatz von KNN aIs Referenz die Prognose mit Hilfe "klassischer",
multivariater statistischer Methoden (Faktoreuaualyse, DislaiminanVlDalyse) gegeniibergestellt.
"A model that was able to explain more than 50 percent ofq uarter-to-quarter
changes in exchange rates should either be rejected on the grounds that it is too
good to be true or should be reported to the Vatican as a miracle justifying the
canonization ofa new saint. "
Musso, 1979
1 Einleitung
Kiinstliche Neuronale Netzwerke (KNN) haben seit ihrer Renaissance Mitte der 80er
zahlreiche Anwendungen gefunden. Obwohl nach wie vor naturwissenschaftlich-technische
Anwendungen dominieren, finden sich bereits vielfiiltige Anwendungen in den
Wirtschaftswissenschaften. Hier stellt insbesondere die Anwendung in der Finanzana1yse ein
bedeutsames Einsatzgebiet dar.
Unter Finanzanalyse wird bier die datengestiitzte Analyse von Produkten und
Marktteilnehmem an Fina.IlZlIW"kten veIStanden, mit dem Ziel, verlaBliche Aussagen iiber die
Attraktivitat finanzieller Engagements bei diesen Produkten und Marktteilnehmem zu
gewinnen. Analyseobjekte sind bier hauptsichlich Wihrungen, Zinsen/Renten, Untemehmen
und PrivatpeISonen, deren zukiinftige Entwicklung mittels unterscbiedlicher
Analysemethoden und aufgrund veISChiedener Informationsbasen erfolgen kann, wie es die
Abb. 1 wiedergibt.
1 Prof. Dr. HeiDZ Rehkuglcr, Dr. TholSten Paddig, Lehrstuhl fiir Betriebswirtschaftslehre insbesondere
Finanzwirtschaft, UDivelSitit Bamberg, KilSchickCJStr. 39, 9604S Bamberg
