Сравнительный анализ моделей прогнозирования криптовалютных рядов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

в статье представлен сравнительный анализ современных подходов к прогнозированию динамики и волатильности криптовалютных рядов. Рассмотрены классические статистические модели (ARIMA, GARCH), методы сезонного прогнозирования (Prophet) и нейросетевые алгоритмы (LSTM, GRU), а также их гибридные архитектуры. Особое внимание уделено применимости моделей в условиях ограниченных выборок и высокой информационной чувствительности крипторынка. Показано, что ARIMA сохраняет значение интерпретируемого эталона для краткосрочного анализа, GARCH остаётся ключевым инструментом оценки волатильности, в то время как нейросетевые и гибридные подходы демонстрируют преимущества при больших данных, но ограничены по интерпретируемости. Работа вносит вклад в развитие методологии прогнозирования аномальных ценовых движений на децентрализованных рынках, обосновывая необходимость интеграции статистических и информационно-теоретических методов. Перспективы дальнейших исследований связаны с использованием энтропийного анализа и разработкой гибридных моделей для повышения точности и устойчивости прогнозов в условиях высокой неопределённости. Работа выполнена в рамках реализации проекта «Разработка методологии формирования инструментальнои? базы анализа и моделирования пространственного социально-экономического развития систем в условиях цифровизации с опорои? на внутренние резервы» (FSEG-2023-0008).

Об авторах

П. А Якоб

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Список литературы

  1. Родионов Д.Г., Конников Е.А., Шадров К.С. Инструменты анализа влияния эмоциональной окраски новостного фона на изменение курса криптовалют // Экономические науки. 2022. № 6 (211). С. 139 – 160. doi: 10.14451/1.211.139
  2. Родионов Д.Г., Пашинина П.А., Конников Е.А. Автоматизированный алгоритм квантификации информационной среды финансового рынка // Экономические науки. 2022. № 7 (212). С. 134 – 139. doi: 10.14451/1.212.134
  3. Tripathy N., Hota S., Mishra D., Satapathy P., Nayak S.K. Empirical forecasting analysis of Bitcoin prices: a comparison of machine learning, deep learning, and ensemble learning models // International Journal of Electrical and Computer Engineering Systems. 2024. T. 15. No. 1. P. 59 – 70.
  4. AlMadany N.N., Hujran O., Al Naymat G., Maghyereh A. Forecasting cryptocurrency returns using classical statistical and deep learning techniques // International Journal of Information Management Data Insights. 2024. № 4. P. 119 – 134. doi: 10.1016/j.jjimei.2024.100251.
  5. D’Angelo G., Ferretti S., Ghini V., Panzieri F. Price prediction of Ethereum using blockchain historical and exchange data by supervised machine learning algorithms // Proceedings of the 2023 4th International Conference on Industrial Engineering and Artificial Intelligence (IEAI). 2023. P. 24 – 29.
  6. Silva L.G. da, Maciel L. Forecasting volatility of cryptocurrencies: the role of GARCH-family models // XLVI Encontro da ANPAD – EnANPAD 2022: Conference Proceedings. 2022. P. 1 – 25.
  7. Naimy V.Y., Hayek M.R. Modelling and predicting the Bitcoin volatility using GARCH models // International Journal of Mathematical Modelling and Numerical Optimisation. 2018. № 8 (3). P. 197 – 215. doi: 10.1504/IJMMNO.2018.088994.
  8. S?zen ?. Volatility dynamics of cryptocurrencies: a comparative analysis using GARCH-family models // Future Business Journal. 2025. Vol. 11. № 166. P. 1 – 12. doi: 10.1186/s43093-025-00568-w
  9. Kim J.M., Jun C., Lee J. Forecasting the volatility of the cryptocurrency market by GARCH models and stochastic volatility // Mathematics. 2021. № 9 (14). С. 16 – 34. doi: 10.3390/math9141614.
  10. Sailaja J., Bhargavi K.N., Vanguri G.L.N., Suryakala N., Thiruveedula S. Cryptocurrency price prediction on Ethereum using time series forecasting models ARIMA and Facebook Prophet models // In: Madhavi K.R. (ed.) Proceedings of the International Conference on Computational Innovations and Emerging Trends (ICCIET 2024). Surampalem: Aditya College of Engineering & Technology, 2024. P. 1074 – 1084. doi: 10.2991/978-94-6463-471-6_102
  11. Shen Z., Wan Q., Leatham D.J. Bitcoin return volatility forecasting: A comparative study between GARCH and RNN // Journal of Risk and Financial Management. 2021. № 14 (7). P. 337 – 349. doi: 10.3390/jrfm14070337
  12. Feng L. Enhancing cryptocurrency market volatility forecasting with machine learning methods // International Review of Financial Analysis. 2024. P. 204 – 211. doi: 10.1016/j.irfa.2024.103011
  13. Han B., Liu A., Chen J., Knottenbelt W. Can machine learning models better volatility forecasting? A combined method // The European Journal of Finance. 2025. P. 97 – 109. doi: 10.1080/1351847X.2025.2553053
  14. Badar W., Ramzan S., Raza A., Fitriyani N.L., Syafrudin M., Lee S.W. Enhanced interpretable forecasting of cryptocurrency prices using autoencoder features and a hybrid CNN-LSTM model // Mathematics. 2025. Vol. 13. № 12. P. 332 – 351. doi: 10.3390/math13121908
  15. Zhou Y., Xie C., Wang G.-J., Gong J., Zhu Y. Forecasting cryptocurrency volatility: a novel framework based on the evolving multiscale graph neural network // Financial Innovation. 2025. Vol. 11. № 87. P. 66 – 73. doi: 10.1186/s40854-025-00768-x
  16. Fiszeder P., Ma?ecka M., Moln?r P. Robust estimation of the range-based GARCH model: forecasting volatility, value at risk and expected shortfall of cryptocurrencies // Economic Modelling. 2024. № 141. P. 106 – 111. doi: 10.1016/j.econmod.2024.106887
  17. Родионов Д.Г., Сорокин В.И., Митязов В.А., Конников Е.А. Анализ влияния информационного потока, генерируемого инвестором, на доходность инвестиционного портфеля // Экономические науки. 2023. № 223. С. 294–303.
  18. Dudek G., Fiszeder P., Kobus P., Orzeszko W. Forecasting cryptocurrencies volatility using statistical and machine learning methods: A comparative study // Applied Soft Computing. 2024. № 151. P. 111 – 132. doi: 10.1016/j.asoc.2023.111132.
  19. Teker D., Teker S., Gumustepe E.D. Backtesting Bitcoin volatility: ARCH and GARCH approaches // PressAcademia Procedia. Proceedings of 13th Istanbul Finance Congress (IFC – 2024). 2024. № 20. P. 14 – 16. doi: 10.17261/Pressacademia.2024.1918.
  20. Bouteska A., Abedin M.Z., Hajek P., Yuan K. Cryptocurrency price forecasting – a comparative analysis of ensemble learning and deep learning methods // International Review of Financial Analysis. 2024. № 92. P. 103 – 109. doi: 10.1016/j.irfa.2023.103055
  21. Boozary P., Sheykhan S., GhorbanTanhaei H. Forecasting the Bitcoin price using the various machine learning: a systematic review in data-driven marketing // Systems and Soft Computing. 2025. Vol. 7. P. 43 – 47. doi: 10.1016/j.sasc.2025.200209
  22. Seabe P.L., Moutsinga C.R.B., Pindza E. Forecasting cryptocurrency prices using LSTM, GRU, and bi-directional LSTM: a deep learning approach // Fractal and Fractional. 2023. Vol. 7. № 2. P. 211 – 219. doi: 10.3390/fractalfract7020203
  23. Elamine M., Ben Abdallah A. Predicting cryptocurrency prices with a hybrid ARIMA and LSTM model // Journal of Telecommunications and the Digital Economy. 2025. Vol. 13. № 1. P. 98 – 117.
  24. K?se A., Lind P., Moln?r P., Polasik M. Deep learning and machine learning insights into the global economic drivers of the cryptocurrency market // Journal of Forecasting. 2025. P. 89 – 100. doi: 10.1002/for.3284
  25. Rodrigues F., Machado M. High-frequency cryptocurrency price forecasting using machine learning models: A comparative study // Information. 2025. № 16 (4). P. 300 – 304. doi: 10.3390/info16040300
  26. Iuga I.-C., Neri?anu R.-A., Dragolea L.-L. Volatility and spillover analysis between cryptocurrencies and financial indices: a diagonal BEKK and DCC GARCH model approach in support of SDGs // Cogent Economics & Finance. 2024. Vol. 12. № 1. P. 33 – 38. doi: 10.1080/23322039.2024.2437002
  27. Quang Phung Duy, Nguyen Thi Oanh, Le Thi Phuong Hao, Pham Hoang Hai Duong, Luong Khanh Linh, Nguyen Thi Kim Ngan. Estimating and forecasting bitcoin daily prices using ARIMA-GARCH models // Business Analyst Journal. 2024. Vol. 45. № 1. P. 11 – 23. doi: 10.1108/BAJ-05-2024-0027

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).