USAGE OF DATA MINING METHODS FOR FORECASTING FOREIGN ECONOMIC ACTIVITY INDICATORS

Authors

DOI:

https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2022.4.7

Keywords:

Data Mining, linear regression, Gaussian Process Regression, SMOreg, Multilayer Perceptron, forecasting, foreign economic activity

Abstract

The article describes the results of the study of machine learning algorithms usage for foreign economic transactions in Ukraine analysis and forecasting. The purpose of this article is to forecast import and export indicators using machine learning algorithms (linear regression, Gaussian Process Regression, SMOreg and Multilayer Perceptron neural network) based on statistics covering the period from January 1, 2018 to December 31, 2021. The most accurate forecast result was identified by using statistics for different intervals of the base period and forecast periods. The accuracy of machine learning algorithms was assessed by comparing the following indicators: mean absolute error (MAE), root mean square error (RMSE), and mean absolute error in percent (MAPE). The calculated forecast indicators of foreign economic operations according to the SMOreg algorithm have high forecast accuracy due to the smallest indicators of the mean absolute percentage error (MAPE). The mean absolute error (MAE) and the root mean square error (RMSE) also indicate that the SMOreg algorithm has high prediction accuracy. The results of the analysis showed that machine learning algorithms have achieved highly accurate forecasting efficiency. It was found that nonlinear models cope much better with forecasting export-import operations than linear models. The overall accuracy of the SMOreg algorithm was better for the entire base period interval and the selected forecast period. The results of this analysis can help economic experts in assessing the performance of foreign economic transactions in Ukraine. Implementation of forecasting of export-import operations based on the use of the SMOreg algorithm can be automated to create an expert system to assess the performance of foreign economic transactions in terms of individual regions.

References

Петров Р.О., Кучерук О.Я., Прогнозування термінів продажу товарів методами інтелектуального аналізу даних. Актуальні проблеми компютерних наук. 2019. URL: http://elar.khnu.km.ua/jspui/bitstream/123456789/7933/1/APKN-2019_%28v_2_0%29-156-158.pdf (дата звернення 07.12.2022).

Ілляшенко К.В. Використання методів DATA MINING у бухгалтерському обліку. Бухгалтерський облік, аналіз та аудит. 2019. Випуск 6(17). С. 347–376.

Бідюк П.І., Савченко С.М., Савченко А.С., Методи інтелектуального аналізу даних в прогнозуванні конкурентоспроможності підприємств. 2018. URL: http://www.ei-journal.in.ua/index.php/journal/article/view/61/48 (дата звернення 20.01.2021).

Коршевнюк Л.О., Бідюк П.І., Інформаційно-аналітична система для адаптивного прогнозування фінансових процесів та оцінювання ризиків. Наукові праці. Комп’ютерні технології. 2013. Вип. 201, т. 213, С. 59–62.

Чорноус Г., Рибальченко С.. Оптимізація ціноутворення на основі моделей інтелектуального аналізу даних. Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. 2015. № 7 (172), С. 52–58.

Берзлев О.Ю, Маляр М.М., Ніколенко В.В. Адаптивні комбіновані моделі прогнозування біржових показників. Вісник Черкаського держ. технолог. унту. Серія: технічні науки. 2011. № 1. С. 50–54.

Бідюк П.І., Федоров А.В.. Ймовірнісне прогнозування процесів ціноутворення на фондових ринках. Системні дослідження та інформаційні технології. 2009. № 1. С. 65–73.

Міхайлуца О.М., Пожуєв А.В., Тищенко В.В. Методи інтелектуального аналізу даних та їх застосування в електронній комерції. Математичне моделювання. 2020. № 1(42). С. 154–163.

Berislav Žmuk, Hrvoje Jošić. Forecasting stock market indices using machine learning algorithms. Interdisciplinary Description of Complex Systems, 2020. №18(4). P. 471–489.

D. Asir Antony Gnana Singh, E. Jebamalar Leavline, S. Muthukrishnan, R. Yuvaraj. Machine Learning based Business Forecasting. I.J. Information Engineering and Electronic Business, 2018, № 6, p. 40–51.

Rasmussen C. E., Williams C. K. I. Gaussian Processes for Machine Learning (Adaptive Computation and Machine Learning). The MIT Press, 2005.

Шеремет О. І., Садовой О. В. Метод опорних векторів (SVM). Математичне моделювання. 2013. № 1(28). С. 13–17.

Oscar Claveria, Enric Monte, Salvador Torra. Regional tourism demand forecasting with machine learning models: Gaussian process regression vs. neural network models in a multiple-input multiple-output setting. Barcelona: Institut de Recerca en Economia Aplicada Regional i Pública, 2017. 23 с.

Published

2023-04-10