СЕТЕВЫЕ МЕТОДЫ ПОРТФЕЛЬНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ: МАКСИМАЛЬНЫЕ НЕЗАВИСИМЫЕ МНОЖЕСТВА И ГРАФОВЫЕ НЕЙРОСЕТИ ВНИМАНИЯ НА РЫНКЕ АКЦИЙ РОССИИ

Авторы

DOI:

https://doi.org/10.5281/zenodo.20970581

Ключевые слова:

диверсификация, портфельная оптимизация, фондовый рынок России, граф взаимосвязей, максимальное независимое множество, графовые нейросети внимания, коэффициент Шарпа.

Лицензия

Метаданные этой статьи распространяются под лицензией CC BY 4.0

Аннотация

Статья посвящена разработке и эмпирической проверке подхода к управлению инвестиционным портфелем на основе графовых нейронных сетей c механизмом внимания (Graph attention network, GAT) с предварительной структурной фильтрацией множества активов с использованием максимального независимого множества (Maximum Independent Set, MIS) и адаптивного порога корреляции. Помимо этого, работа содержит краткий анализ графовых характеристик российского рынка и динамики максимальных независимых множеств. Эмпирическая база исследования включает данные по ликвидным акциям российского фондового рынка за период 2020–2025 годов, охватывающий как относительно спокойные режимы, так и стрессовые эпизоды и структурные сдвиги.

Предлагаемый метод сравнивается с рыночным индексом, классическими портфельными стратегиями, многослойным персептроном и графовой моделью без MIS‑фильтрации с использованием walk‑forward оптимизации. Результаты показывают, что включение MIS с адаптивным порогом приводит к заметному улучшению по всем ключевым метрикам относительно базовой GAT‑модели без фильтрации. Итоговый капитал в среднем возрастает примерно на 56 %, коэффициент Шарпа – примерно на 157 %, максимальная просадка по модулю уменьшается на 35 %, а средняя внутрипортфельная корреляция снижается на 43 %. При этом на падающем рынке, когда базовый GAT даёт отрицательную доходность, выигрыш стратегии особенно заметен. Анализ энтропии коэффициентов внимания свидетельствует о том, что MIS‑фильтрация делает внимание модели более сконцентрированным, перераспределяя его в пользу малого числа структурно значимых рёбер и снижая влияние шумовых связей.

Скачивания

Данные по скачиваниям пока не доступны.

Биографии авторов

  • Александр Владимирович Куликов, ФГАОУ ВО «Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)»

    канд. физ.-мат. наук, доцент, доцент кафедры высшей математики

  • Элина Михайловна Панайоту, ФГАОУ ВО «Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)»

    магистрант центра «Пуск», направление «Науки о данных»

Библиографические ссылки

1. Markowitz, H. Portfolio Selection // The Journal of Finance. 1952. Vol. 7, no. 1. P. 77–91.

2. Sharpe, W.F. Mutual Fund Performance // The Journal of Business. 1966. Vol. 39, no. S1. P. 119–138.

3. Engle, R. Dynamic Conditional Correlation: A Simple Class of Multivariate Generalized Autoregressive Conditional Heteroskedasticity Models // Journal of Business &Economic Statistics. 2002. Vol. 20, no. 3. P. 339–350.

4. Jagannathan Ravi, Ma Tongshu. Risk Reduction in Large Portfolios: Why Imposing the Wrong Constraints Helps // The Journal of Finance. 2003. Т. 58, № 4. P. 1651–1684.

5. Mantegna, R.N. Hierarchical Structure in Financial Markets // The European Physical Journal B. 1999. Vol. 11, no. 1. P. 193–197

6. A Tool for Filtering Information in Complex Systems / M. Tumminello, T. Aste, T. Di Matteo et al. // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2005. Vol.102, no. 30. P. 10421–10426.

7. Millington T., Niranjan M. Partial Correlation Financial Networks // Applied Network Science. 2020. Vol. 5, no. 1. P. 11.

8. Dominating Clasp of the Financial Sector Revealed by Partial Correlation Analysis of the Stock Market / D. Y. Kenett, M. Tumminello, A. Madi et al. // PLoS ONE. 2010. Vol. 5, no. 12. P. e15032.

9. Correlation-Diversified Portfolio Construction by Finding Maximum Independent Set in Large-Scale Market Graph / R. Hidaka, Y. Hamakawa, J. Nakayama et al. // IEEE Access. 2023. Vol. 11. P. 142979–142991.

10. Veliˇckovi´c P., Cucurull G., Casanova A. et al. Graph Attention Networks. Preprint on arXiv. 2018.

11. A Comprehensive Survey on Graph Neural Networks / Z. Wu, S. Pan, F. Chen et al. // IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems. 2021. Vol. 32, no. 1. P. 4 24.

12. Temporal and Heterogeneous Graph Neural Network for Financial Time Series Prediction / S. Xiang, D. Cheng, C. Shang et al. // Proceedings of the 31st ACM International Conference on Information and Knowledge Management. 2022. P. 3584–3593.

13. Jang J., Oh D., Park S. Combining Graph Attention Networks and Modern Portfolio Theory for Enhanced Stock Portfolio Optimization. Preprint on SSRN. 2024.

14. Визгунов, А.Н. Применение рыночных графов к анализу фондового рынка России / А.Н. Визгунов, Б.И. Гольденгорин, В.А. Замараев [и др.] // Журнал Новой экономической ассоциации. – 2012. – № 3(15). – С. 66–81.

15. Comparative Analysis of Financial Network Topology for the Russian, Chinese and US Stock Markets / V. Balash, S. Sidorov, A. Faizliev et al. // WSEAS Transactions on Business and Economics. 2020. Vol. 17. P. 120–132.

16. Eratalay M. H., Vladimirov E. Mapping the Stocks in MICEX: Who Is Central to the Moscow Stock Exchange? // SSRN Electronic Journal. 2018.

17. Shternshis A., Mazzarisi P., Marmi S. Efficiency of the Moscow Stock Exchange Before 2022 // Entropy. 2022. Vol. 24, no. 9. P. 1184.

18. Гребенников, Н.Э. Применение алгоритмов машинного обучения для оптимизации портфеля ценных бумаг // Управленческий учет. – 2025. – № 2. – С. 240–249.

19. РБК. Топ-5 потрясений инвесторов на российском рынке в 2022 году // РБК Инвестиции. – 2023. – URL: https://www.rbc.ru/quote/news/article/ 63a9aac99a79476688cf5ed6 (дата обращения: 25.04.2026).

20. Forbes Россия. «Индекс страха» российского рынка акций в 2025 году достиг максимума за 10 лет // Forbes Россия. 2026. – URL: https://www.forbes.ru/investicii/553842-indeks-straha-rossijskogo-rynka-akcij-v-2025-godu-dostig-maksimuma-za-10-let (дата обращения: 25.04.2026).

21. Московская Биржа. Частные инвесторы в 2025 году вложили в ценные бумаги на Мосбирже рекордные 2,5 трлн рублей // Московская Биржа. – 2026. – URL: https://www.moex.com/n96827 (дата обращения: 25.04.2026).

22. Альфа-Банк. Результаты народного портфеля в 2025 году // Альфа-Банк. – 2026. – URL: https://alfabank.ru/alfa-investor/t/rezultaty-narodnogo-portfelya-v-2025-godu/ (дата обращения: 25.04.2026)

References

1. Markowitz H. (1952) Portfolio Selection. The Journal of Finance. Vol. 7, no. 1. Pp. 77–91.

2. Sharpe, W.F. (1966) Mutual Fund Performance. The Journal of Business. Vol. 39, no. S1. Pp. 119–138.

3. Engle, R. (2002) Dynamic Conditional Correlation: A Simple Class of Multivariate Generalized Autoregressive Conditional Heteroskedasticity Models. Journal of Business & Economic Statistics. Vol. 20, no. 3. Pp. 339–350.

4. Jagannathan R., Ma T. (2003) Risk Reduction in Large Portfolios: Why Imposing the Wrong Constraints Helps. The Journal of Finance. Vol. 58, no. 4. Pp. 1651–1684.

5. Mantegna, R.N. (1999) Hierarchical Structure in Financial Markets. The European Physical Journal B. Vol. 11, no. 1. Pp. 193–197.

6. Tumminello M., Aste T., Di Matteo T. et al. (2005) A Tool for Filtering Information in Complex Systems. Proceedings of the National Academy of Sciences. Vol. 102, no. 30. Pp. 10421–10426.

7. Millington T., Niranjan M. (2020) Partial Correlation Financial Networks. Applied Network Science. Vol. 5, no. 1. Article 11.

8. Kenett D.Y., Tumminello M., Madi A. et al. (2010) Dominating Clasp of the Financial Sector Revealed by Partial Correlation Analysis of the Stock Market. PLoS ONE. Vol. 5, no. 12. e15032.

9. Hidaka R., Hamakawa Y., Nakayama J. et al. (2023) Correlation-Diversified Portfolio Construction by Finding Maximum Independent Set in Large-Scale Market Graph. IEEE Access. Vol. 11. Pp. 142979–142991.

10. Veličković P., Cucurull G., Casanova A. et al. (2018) Graph Attention Networks. arXiv preprint. arXiv:1710.10903.

11. Wu Z., Pan S., Chen F. et al. (2021) A Comprehensive Survey on Graph Neural Networks. IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems. Vol. 32, no. 1. Pp. 4 24.

12. Xiang S., Cheng D., Shang C. et al. (2022) Temporal and Heterogeneous Graph Neural Network for Financial Time Series Prediction. Proceedings of the 31st ACM International Conference on Information and Knowledge Management. Pp. 3584–3593.

13. Jang J., Oh D., Park S. (2024) Combining Graph Attention Networks and Modern Portfolio Theory for Enhanced Stock Portfolio Optimization. SSRN preprint.

14. Vizgunov A.N., Goldengorin B.I., Zamaraev V.A. et al. (2012) Application of Market Graphs to the Analysis of the Russian Stock Market. Journal of the New Economic Association. No. 3(15). Pp. 66–81. (In Russian).

15. Balash V., Sidorov S., Faizliev A. et al. (2020) Comparative Analysis of Financial Network Topology for the Russian, Chinese and US Stock Markets. WSEAS Transactions on Business and Economics. Vol. 17. Pp. 120–132.

16. Eratalay M.H., Vladimirov E. (2018) Mapping the Stocks in MICEX: Who Is Central to the Moscow Stock Exchange? SSRN Electronic Journal.

17. Shternshis A., Mazzarisi P., Marmi S. (2022) Efficiency of the Moscow Stock Exchange Before 2022. Entropy. Vol. 24, no. 9. Article 1184.

18. Grebennikov, N.E. (2025) Application of Machine Learning Algorithms to the Optimization of a Securities Portfolio. Management Accounting. No. 2. Pp. 240–249. (In Russian).

19. RBC. Top 5 Shocks for Investors on the Russian Market in 2022 // RBC Investments. 2023. URL: https://www.rbc.ru/quote/news/article/63a9aac99a79476688cf5ed6 (accessed: 25.04.2026). (In Russian).

20. Forbes Russia. The “Fear Index” of the Russian Equity Market in 2025 Reached Its 10 Year High // Forbes Russia. 2026. URL: https://www.forbes.ru/investicii/553842-indeks-straha-rossijskogo-rynka-akcij-v-2025-godu-dostig-maksimuma-za-10-let (accessed: 25.04.2026). (In Russian).

21. Moscow Exchange. Retail Investors Invested a Record 2.5 Trillion Rubles in Securities on the Moscow Exchange in 2025 // Moscow Exchange. 2026. URL: https://www.moex.com/n96827 (accessed: 25.04.2026). (In Russian).

22. Alfa Bank. Performance of the “People’s Portfolio” in 2025 // Alfa Bank. 2026. URL: https://alfabank.ru/alfa-investor/t/rezultaty-narodnogo-portfelya-v-2025-godu/ (accessed: 25.04.2026). (In Russian).

Загрузки

Опубликован

2026-07-02

Выпуск

Раздел

ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ И СТАТИСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ И МОДЕЛИ

Как цитировать

[1]
2026. СЕТЕВЫЕ МЕТОДЫ ПОРТФЕЛЬНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ: МАКСИМАЛЬНЫЕ НЕЗАВИСИМЫЕ МНОЖЕСТВА И ГРАФОВЫЕ НЕЙРОСЕТИ ВНИМАНИЯ НА РЫНКЕ АКЦИЙ РОССИИ. Новое в экономической кибернетике. 2 (Jul. 2026), 79–94. DOI:https://doi.org/10.5281/zenodo.20970581.