مهندسی سیستم و بهره‌وری

مهندسی سیستم و بهره‌وری

ارائه مدلی جدید بر پایه مدل ARIMA در پیش‌بینی قیمت سهام شرکت‌های بورس اوراق بهادار تهران

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان
1 نویسنده مسئول: استادیار، گروه مهندسی صنایع، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایرا
2 کارشناسی، گروه مهندسی صنایع، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران
3 استادیار، دانشکده مهندسی صنایع، دانشگاه صنعتی شیراز، شیراز، ایران
چکیده
در سال‌های اخیر، مدل‌های آماری سری‌های زمانی به‌ویژه مدل ARIMA به‌عنوان یکی از ابزارهای کارآمد در پیش‌بینی قیمت سهام موردتوجه قرار گرفته‌اند. با وجود دقت قابل‌قبول این مدل، حساسیت آن نسبت به تعداد داده‌های تاریخی یکی از چالش‌های مهم در کاربردهای واقعی محسوب می‌شود. در این پژوهش، با هدف افزایش دقت و پایداری پیش‌بینی، مدلی جدید تحت عنوان RARIM مبتنی بر مدل ARIMA معرفی شده است. در این مدل از رویکرد Fast-learning Reset برای کاهش تأثیر انتخاب طول تاریخچه داده‌ها استفاده شده است. داده‌های قیمتی مربوط به ۱۸ شرکت از چهار صنعت فولاد، پتروشیمی، بانک و خودرو در بازه زمانی فروردین ۱۳۹۷ تا دی ۱۴۰۲ مورد تحلیل قرار گرفتند. برای ارزیابی عملکرد مدل، از شاخص خطای نسبی میانگین و روش رتبه‌بندی TOPSIS جهت مقایسه دقت پیش‌بینی در بازه‌های زمانی کوتاه‌مدت و بلندمدت استفاده شد. نتایج نشان داد مدل RARIMA توانسته است دقت پیش‌بینی را در مقایسه با مدل ARIMA به‌طور میانگین تا ۷۵% بهبود دهد و حساسیت مدل نسبت به طول داده‌های تاریخی را به‌طور چشمگیری کاهش دهد. بر اساس نتایج، مدل پیشنهادی می‌تواند به‌عنوان ابزاری کارآمد برای تحلیلگران مالی و تصمیم‌گیرندگان در بازار سرمایه مورداستفاده قرار گیرد.

تازه های تحقیق

  • ارائه مدلی جدید به نام RARIMA بر پایه‌ی ARIMA برای پیش‌بینی قیمت سهام بورس اوراق بهادار تهران
  • استفاده از روش رتبه‌بندی TOPSIS، به‌منظور مقایسه دقت پیش‌بینی در بازه‌های زمانی کوتاه‌مدت و بلندمدت
  • کاهش حساسیت مدل به تعداد داده‌های تاریخی توسط مدل RARIMA پیشنهاد داده‌شده با رویکرد Fast-learning Reset
  • افرایش دقت پیش­بینی تا حدود 75% نسبت به مدل ARIMA

کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

A Novel Model Based on the ARIMA Model in Predicting Stock Prices of Tehran Stock Exchange Companies

نویسندگان English

Mansoureh Naderipour 1
Hadis Al-Sadat Hosseini 2
Mohammad-Bagher Jamali 3
1 Corresponding author: Assistant Professor, Department of Industrial Engineering, Faculty of Engineering, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
2 B.Sc., Department of Industrial Engineering, Faculty of Engineering, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
3 Assistant Professor, Faculty of Industrial Engineering, Shiraz University of Technology, Shiraz, Iran
چکیده English

In recent years, statistical time series models—particularly the ARIMA model—have been widely used as effective tools for stock price forecasting. Despite its acceptable accuracy, the model’s sensitivity to the number of historical data points remains a major limitation in practical applications. This study aims to enhance prediction accuracy and stability by proposing a new model called RARIMA (Reset Auto Regressive Integrated Moving Average), developed based on the ARIMA framework. The proposed model employs a Fast-Learning Reset approach to reduce the effect of the selected historical data length. Stock price data from 18 companies across four industries—steel, petrochemical, banking, and automotive—were analyzed over the period April 2018 to January 2024. To evaluate model performance, the Mean Relative Error (MRE) and the TOPSIS ranking method were used to compare short-term and long-term forecasting accuracy. The results indicate that the RARIMA model improves prediction accuracy by up to 75% compared to the traditional ARIMA model, while significantly reducing its sensitivity to the size of historical data. Accordingly, the proposed model can serve as a reliable and efficient tool for financial analysts and decision-makers in the capital market.

کلیدواژه‌ها English

Tehran Stock Exchange (TSE)
Stock Price Forecasting
TOPSIS Ranking Method
ARIMA Model
RARIMA Model

Copyright © Mansoureh Naderipour, Hadis Al-Sadat Hosseini, Mohammad-Bagher Jamali

 

License

This article is released under the Creative Commons Attribution (CC BY 4.0) license. Anyone is free to copy, share, translate, and adapt this article for any purpose, whether commercial or non-commercial, as long as proper citation is given to the authors and original publication.

Afeef, M., Ihsan, A., & Zada, H. (2018). Forecasting stock prices through univariate ARIMA modeling. NUML International Journal of Business & Management, 13(2), 130–143.
Alarbi, A., Khalifa, W., & Alzubi, A. (2025). A Hybrid AI Framework for Enhanced Stock Movement Prediction: Integrating ARIMA, RNN, and LightGBM Models. Systems, 13(3), 162. https://doi.org/10.3390/systems13030162
Ariyo, A. A., Adewumi, A. O., & Ayo, C. K. (2014). Stock price prediction using the ARIMA model. In 2014 UKSim-AMSS 16th International Conference on Computer Modelling and Simulation (pp. 106–112). IEEE. https://doi.org/10.1109/UKSim.2014.67
Ghani, M., Guo, Q., Ma, F., & Li, T. (2022). Forecasting Pakistan stock market volatility: Evidence from economic variables and the uncertainty index. International Review of Economics & Finance, 80, 1180–1189. https://doi.org/10.1016/j.iref.2022.04.003
Guha, B., & Bandyopadhyay, G. (2016). Gold price forecasting using ARIMA model. Journal of Advanced Management Science, 4(2), 117–121. https://doi.org/10.12720/joams.4.2.117-121
Jalalian, H. R. (2022). Investigating the effects of noise on the portfolio optimization problem. System Engineering and Productivity2(2), 73-84 (In Persian). https://doi.org/10.22034/sep.2022.243411
Macharia, K., Otieno, D., & Njoroge, L. (2025). Modeling stock price trends and volatility in emerging markets using ARIMA and GARCH approaches. Journal of Financial Econometrics and Data Science, 11(2), 112–124. https://doi.org/10.21833/ijaas.2025.07.013
Mashadihasanli, T. (2022). Stock market price forecasting using the ARIMA model: an application to Istanbul, Turkiye. Journal of Economic Policy Researches, 9(2), 439–454. https://doi.org/10.26650/JEPR1056771
Mombeyni, H., Hashempoor, M., & Roshandel, S. (2015). Proposing a novel model based on ARIMA technique for forecasting housing price: A case study of Tehran. Journal of Investment Knowledge, 4(Summer), 15–28.
Mondal, P., Shit, L., & Goswami, S. (2014). Study of effectiveness of time series modeling (ARIMA) in forecasting stock prices. International Journal of Computer Science, Engineering and Applications, 4(2), 13. https://doi.org/10.5121/ijcsea.2014.4202
Pillay, S. (2020). Determining the optimal ARIMA model for forecasting the share price index of the Johannesburg Stock Exchange. Journal of Management Information and Decision Sciences, 23(5), 527–538.
Rahbaripour, K., Pakdelfard, M., Sattari Sarbangholi, H., & Valizadeh, N. (2025a). Construction 4.0 barriers in housing development in Iran. System Engineering and Productivity, 1-43 (In Persian). https://doi.org/10.22034/sep.2025.2060254.1320
Rahbaripour, K., Pakdelfard, M., Sattari Sarbangholi, H., & Valizadeh, N. (2025b). Analysis of barriers to achieving Construction 4.0 using the interpretive structural modeling approach. System Engineering and Productivity, 1-38 (In Persian). https://doi.org/10.22034/sep.2025.2068090.1374
Razaghi, M., Nikomaram, H., Heidarzadeh Hanzaei, A., Ghaffari, F., & Madanchi Zaj, M. (2023). A comparative study between the effectiveness of ARIMA and ARFIMA models in predicting the interest rate and the treasury exchange rate in Iran. Journal of Investment Knowledge, 12(47), 481–504 (In Persian).
Safaie, N., Heidari Soochelmai, Y., & Mirzaee Ghazani, M. (2025). A data-driven hybrid approach for examining the factors influencing the price of EUA during phase IV of the EUETS. System Engineering and Productivity5(1), 113-134 (In Persian). https://doi.org/10.22034/sep.2025.2050780.1253
Shen, Q., Zhang, Y., Xiao, J., Dong, X., & Lin, Z. (2023). Research of daily stock closing price prediction for new energy companies in China. Data Science in Finance and Economics, 3, 14–29. https://doi.org/10.3934/DSFE.2023002
Soleimani Sarostani, S., Davodi, S. M. R., & Khordmand. (2022). The optimal portfolio of daily volatility based on interval forecasting of value with the approach of neural networks. Financial Management Perspective, 12(39), 103–120 (In Persian). https://doi.org/10.52547/JFMP.12.39.103
Weng, Q., Liu, R., & Tao, Z. (2022). Forecasting Tesla’s stock price using the ARIMA model. Proceedings of Business and Economic Studies, 5(5), 38–45. https://doi.org/10.26689/pbes.v5i5.4331
Wu, Q. (2025). Comparative analysis of stock price prediction based on ARIMA and LSTM models. Proceedings of the 2025 3rd International Academic Conference on Management Innovation and Economic Development (MIED 2025), 14–22. https://doi.org/10.2991/978-94-6463-835-6_3
Yazdani Hoshyar, A., & Keshvari, A. (2023). Investigating and Formulating Anthropogenic Threats in Refinery Projects with a Combination of AHP-TOPSIS Method: A Case Study of Tehran Oil Refinery. System Engineering and Productivity2(4), 94-119 (In Persian). https://doi.org/10.22034/sep.2023.704334
Yousefi, E., Bahrisales, J., Pakmaram, A., & Jabbarzadeh Kangarloui, S. (2023). Prevailing conditions on comprehensive risk management in Iran's capital market, strategies and future consequences. International Journal of Finance & Managerial Accounting, 8(30), 345–359 (In Persian). https://doi.org/10.30495/ijfma.2023.70608.1943

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 15 آذر 1404

  • تاریخ دریافت 18 مهر 1404
  • تاریخ بازنگری 24 آبان 1404
  • تاریخ پذیرش 15 آذر 1404
  • تاریخ اولین انتشار 15 آذر 1404
  • تاریخ انتشار 15 آذر 1404