Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Thị trường chứng khoán là một bộ phận của nền kinh tế thị trường hiện đại, giữ vai trò huy động các nguồn vốn nhàn rỗi trong xã hội để tài trợ cho doanh nghiệp và các dự án phát triển kinh tế. Đối với nhà đầu tư, đây là kênh sinh lời nhưng cũng đi kèm mức độ rủi ro cao do giá cổ phiếu liên tục biến động dưới tác động của nhiều yếu tố kinh tế, chính trị và tâm lý thị trường. Tại Việt Nam, kể từ khi thành lập vào năm 2000, thị trường chứng khoán đã có sự gia tăng về quy mô vốn hóa (tăng từ mức tương đương 30% GDP năm 2015 lên 90% GDP vào năm 2021, số doanh nghiệp có vốn hóa trên 1 tỷ USD tăng từ 10 lên gần 50 doanh nghiệp) và số lượng tài khoản giao dịch cá nhân. Sự biến động của chỉ số VN-Index đại diện cho rủi ro hệ thống của sàn Giao dịch Chứng khoán Thành phố Hồ Chí Minh (HOSE), do đó việc phân tích và dự báo chuỗi chỉ số này có ý nghĩa thiết thực đối với việc ra quyết định của các chủ thể tham gia thị trường.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài được tác giả xác định cụ thể qua 3 nội dung:

  1. Nghiên cứu chiều hướng vận động của chỉ số VN-Index trong ngắn hạn.
  2. Xác định nguyên nhân cơ bản giải thích cho sự biến động bất thường của chỉ số VN-Index trong giai đoạn nghiên cứu.
  3. Dự báo chỉ số chứng khoán VN-Index, từ đó suy ra kết quả dự báo cho chỉ số VN-Index trong các phiên giao dịch tiếp theo.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Chuỗi dữ liệu thời gian của chỉ số chứng khoán VN-Index.
  • Phạm vi thời gian: Số liệu chuỗi thời gian đóng cửa theo ngày giao dịch từ ngày 05/01/2015 đến ngày 07/10/2021, bao gồm tổng cộng 1.688 phiên quan sát.
  • Phạm vi không gian và nguồn dữ liệu: Dữ liệu chỉ số VN-Index niêm yết trên sàn HOSE được thu thập từ website cophieu68.com. Công cụ xử lý và tính toán định lượng là phần mềm Eviews 10.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đề tài sử dụng khung lý thuyết kinh tế lượng chuỗi thời gian, kết hợp giữa phương pháp phân tích định tính và định lượng để xây dựng mô hình dự báo.

Thành phần phương pháp Nội dung và công cụ cụ thể trong nghiên cứu
Khung lý thuyết - Lý thuyết về thị trường chứng khoán và chỉ số giá cổ phiếu (phương pháp Paasche).
- Lý thuyết chuỗi thời gian (các thành phần: xu hướng, mùa vụ, chu kỳ, ngẫu nhiên; tính dừng, nhiễu trắng, bước ngẫu nhiên).
- Các quá trình tự hồi quy AR(p), trung bình trượt MA(q), ARMA(p,q) và ARIMA(p,d,q).
- Quy trình mô hình hóa Box-Jenkins (1976).
Phương pháp định tính Tổng hợp tài liệu, phân tích bối cảnh kinh tế vĩ mô (chính sách tiền tệ, cung tiền, tỷ giá hối đoái, giá vàng) và lược sử biến động của thị trường chứng khoán Việt Nam qua các giai đoạn từ 2000 đến 2021.
Phương pháp định lượng - Phân tích thống kê mô tả chuỗi dữ liệu gốc (trung bình, giá trị cực đại, giá trị cực tiểu).
- Kiểm định tính dừng: Lược đồ tự tương quan ACF, lược đồ tự tương quan riêng phần PACF, kiểm định nghiệm đơn vị Dickey-Fuller mở rộng (ADF test).
- Lấy sai phân bậc $d$ để đưa chuỗi về trạng thái dừng $I(d)$.
- Ước lượng các tham số mô hình ARIMA bằng phương pháp bình phương nhỏ nhất hoặc phi tuyến trên Eviews 10.
- Lựa chọn mô hình tối ưu dựa trên các tiêu chí thông tin: AIC (Akaike Info Criterion), SIC (Schwarz Info Criterion), HQIC (Hannan-Quinn Criterion) và Log-likelihood.
- Chẩn đoán phần dư: Kiểm định tự tương quan phần dư (lược đồ ACF/PACF phần dư, kiểm định Ljung-Box, kiểm định Breusch-Godfrey LM test) và phân phối phần dư.
- Dự báo điểm trong mẫu, dự báo ngoài mẫu và so sánh với mô hình ARCH/GARCH (GARCH(1,1)).
Tiêu chí đánh giá sai số Sai số trung bình (ME), Sai số tuyệt đối trung bình (MAE), Sai số phần trăm trung bình (MPE), Sai số phần trăm tuyệt đối trung bình (MAPE), Sai số bình phương trung bình (MSE) và Hệ số bất bình đẳng Theil (RMSE, Tỷ lệ chệch Bias Proportion).

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Một số vấn đề lý thuyết

Chương 1 hệ thống hóa cơ sở lý luận về chứng khoán, thị trường chứng khoán, phương pháp tính chỉ số giá và các mô hình toán học ứng dụng trong dự báo chuỗi thời gian:

  • Thị trường chứng khoán và chỉ số: Trình bày các đặc điểm cốt lõi của chứng khoán (tính thanh khoản, tính sinh lời, tính rủi ro), cơ cấu thị trường sơ cấp - thứ cấp, và 5 phương pháp tính chỉ số giá chứng khoán trên thế giới (Paasche, Laspeyres, Fisher, bình quân giản đơn, bình quân nhân giản đơn). Tác giả phân tích công thức tính VN-Index theo phương pháp Paasche so sánh giá trị vốn hóa hiện hành ($CMV$) với giá trị vốn hóa cơ sở ($BMV$): $$VN\text{-}Index = \frac{\sum_{i=1}^n P_{1i} Q_{1i}}{\sum_{i=1}^n P_{0i} Q_{0i}} \times 100$$ kèm theo công thức điều chỉnh hệ số chia $D_1$ khi có sự thay đổi vốn niêm yết hoặc thêm/bớt cổ phiếu.
  • Lý thuyết chuỗi thời gian và tính dừng: Chuỗi thời gian gồm 4 thành phần (xu hướng, mùa vụ, chu kỳ, ngẫu nhiên). Tính dừng yếu được xác định khi trung bình $E(y_t) = \mu$, phương sai $\text{Var}(y_t) = \sigma^2$ và hiệp phương sai $\text{Cov}(y_t, y_{t-k}) = \gamma_k$ không đổi theo thời gian. Nếu chuỗi không dừng, các kiểm định $t, F$ sẽ mất hiệu lực và dẫn đến hiện tượng hồi quy giả mạo.
  • Mô hình ARIMA và quy trình Box-Jenkins: Mô tả cấu trúc toán học của các quá trình tự hồi quy $AR(p)$, trung bình trượt $MA(q)$, kết hợp $ARMA(p,q)$ và $ARIMA(p,d,q)$. Quy trình Box-Jenkins gồm 4 bước: (1) Nhận dạng mô hình (xác định bậc tích hợp $d$, bậc $p, q$ qua lược đồ ACF/PACF và các tiêu chí AIC, SIC, HQIC); (2) Ước lượng hệ số; (3) Kiểm tra chẩn đoán phần dư (đảm bảo phần dư là nhiễu trắng); (4) Thực hiện dự báo ngắn hạn.
  • Tổng quan nghiên cứu: Tổng thuật 7 nghiên cứu trong nước (Trung & cs 2010, Gương 2012, Dũng 2012, Tài 2012, Thi 2009, Giám & cs 2012, Bách 2010) và 5 nghiên cứu quốc tế (Radha 2004, Natalia & cs 2005, Tatyana 2010, Pawan 2002, Ravindran & cs 2007) về ứng dụng ARIMA và ARCH/GARCH trong dự báo tài chính.

Chương 2: Chỉ số chứng khoán VN-Index và diễn biến thị trường chứng khoán Việt Nam giai đoạn 2010-2021

Chương 2 phân tích các kênh tác động kinh tế vĩ mô và phân kỳ diễn biến lịch sử của chỉ số VN-Index từ khi hình thành đến năm 2021:

  • Tác động vĩ mô: Phân tích tác động cùng chiều của cung tiền và chính sách tiền tệ mở rộng tới thanh khoản thị trường; các cách tiếp cận lý thuyết về mối quan hệ giữa tỷ giá hối đoái và giá chứng khoán (Dornbusch & Fisher 1980, mô hình cân bằng danh mục của Branson 1983, mô hình tài sản của Gavin 1989); và vai trò của giá vàng như một kênh phòng ngừa rủi ro biến động nghịch chiều với thị trường chứng khoán.
  • Diễn biến giai đoạn 2000-2008: Khởi đầu năm 2000 với 2 mã REE và SAM; cơn sốt năm 2001 đưa VN-Index lên 571,04 điểm (25/06/2001) trước khi giảm về 130 điểm; sự bùng nổ năm 2006-2007 khi Việt Nam gia nhập WTO và tổ chức APEC, đưa chỉ số lập đỉnh 1.170 điểm năm 2007; sự sụt giảm sâu trong năm 2008 do ảnh hưởng của khủng hoảng tài chính toàn cầu.
  • Diễn biến giai đoạn 2009-2014: Năm 2009 hồi phục từ đáy 234,66 điểm (24/03) lên 633,2 điểm (23/10) nhờ gói kích cầu; năm 2010 suy giảm về 484,7 điểm do thắt chặt tiền tệ, khủng hoảng nợ công châu Âu, tái cơ cấu Vinashin và hiện tượng đội lái cổ phiếu; năm 2011 giảm 27,46% về 351,6 điểm (các công ty chứng khoán lỗ lũy kế, xử lý thao túng giá tại DVD); năm 2012 tăng lên 488,1 điểm trong 5 tháng đầu năm (lãi suất hạ từ 14% xuống 9%, mở giao dịch buổi chiều từ 05/03, ra mắt VN30 từ 06/02) rồi sụt giảm cuối năm do sự kiện Bầu Kiên (ACB) ngày 20/08 và xử lý bán khống; năm 2013 hồi phục lên 504,6 điểm (gói hỗ trợ 30.000 tỷ đồng, thành lập VAMC, 37 công ty hủy niêm yết, hợp nhất MBS - VIT, bổ sung lệnh ATC, MTL, MOK, MAK); năm 2014 biến động mạnh do căng thẳng Biển Đông tháng 5 khiến VN-Index giảm 12,4% về 508,5 điểm, sau đó cổ phiếu GAS dẫn dắt phục hồi lên 644 điểm vào tháng 9.
  • Giai đoạn nghiên cứu 2015-2021: Thị trường tăng trưởng vượt bậc với sự tham gia của lớp nhà đầu tư cá nhân mới ("F0"). Số tài khoản mở mới năm 2020 tăng gấp đôi và nửa đầu năm 2021 vượt tổng số của năm 2019 và 2020 cộng lại (riêng 2 tháng đầu năm 2021 mở mới hơn 143.000 tài khoản). Lãi suất tiền gửi 1 năm giảm khoảng 1,5% từ đầu năm 2020 thúc đẩy dòng tiền chuyển dịch vào chứng khoán. Quý 1/2021, VN-Index tăng 7,93%, GDP tăng 4,48%, kim ngạch xuất nhập khẩu đạt 152,65 tỷ USD; tuy nhiên thị trường đối mặt với tình trạng nghẽn lệnh trên HOSE (cần 3-4 tháng để FPT xử lý), khối ngoại bán ròng hơn 14.000 tỷ đồng trong quý 1/2021, áp lực căng margin tại các công ty chứng khoán và xác suất giảm điểm trong quý 2 đạt 60% trong giai đoạn 2011-2020.

Chương 3: Ứng dụng mô hình ARIMA vào dự báo chỉ số VN-Index trong ngắn hạn

Chương 3 trình bày các bước thực nghiệm định lượng trên chuỗi dữ liệu 1.688 phiên giao dịch của VN-Index từ 05/01/2015 đến 07/10/2021:

  • Thống kê mô tả và kiểm định tính dừng: Chỉ số VN-Index có giá trị trung bình là 860,46 điểm (hoặc 860,00), dao động trong khoảng từ giá trị thấp nhất 521,88 điểm đến giá trị cao nhất 1.420,27 điểm. Đồ thị chuỗi gốc thể hiện xu thế tăng rõ rệt; lược đồ ACF, PACF và kết quả kiểm định nghiệm đơn vị (ADF test) xác nhận chuỗi giá gốc là chuỗi không dừng, có chứa nghiệm đơn vị.
  • Xác định bậc sai phân: Tiến hành lấy sai phân bậc 1 ($d=1$) của chuỗi (chuỗi sai phân hoặc sai phân logarit DLPRICE) để triệt tiêu xu thế, đưa chuỗi về trạng thái dừng $I(1)$.
  • Ước lượng các mô hình ứng viên: Dựa trên cấu trúc hàm ACF và PACF của chuỗi sai phân, tác giả thiết lập và ước lượng các cấu trúc mô hình ARIMA$(p, 1, q)$ bao gồm:
    • $\text{ARIMA}(0,1,1)$, $\text{ARIMA}(0,1,2)$
    • $\text{ARIMA}(1,1,0)$, $\text{ARIMA}(1,1,1)$, $\text{ARIMA}(1,1,2)$
    • $\text{ARIMA}(2,1,0)$, $\text{ARIMA}(2,1,1)$, $\text{ARIMA}(2,1,2)$
  • Lựa chọn mô hình và kiểm định chẩn đoán: So sánh các tiêu chí thống kê AIC, SIC và kiểm định tự tương quan phần dư của các mô hình ước lượng. Kết quả lựa chọn mô hình $\text{ARIMA}(1,1,2)$ là mô hình phù hợp nhất để biểu diễn chuỗi dữ liệu. Kiểm định chẩn đoán cho thấy phần dư của mô hình $\text{ARIMA}(1,1,2)$ không còn tự tương quan (phù hợp tính chất nhiễu trắng) và tuân theo phân phối xác suất kiểm định.
  • Dự báo và so sánh mô hình: Thực hiện dự báo trong mẫu và dự báo điểm ngoài mẫu cho các phiên tiếp theo (thể hiện qua Bảng 3.1 và Hình 3.22). Đồng thời, tác giả ước lượng mô hình phương sai có điều kiện $\text{GARCH}(1,1)$ (Bảng 3.2, Bảng 3.3, Hình 3.23) để so sánh kết quả dự báo giữa phương pháp chuỗi thời gian tuyến tính ARIMA và mô hình biến động phương sai ARCH-GARCH.

Kết quả và đóng góp

  • Kết quả thực nghiệm: Phân tích định lượng trên mẫu quan sát gồm 1.688 phiên giao dịch (từ 05/01/2015 đến 07/10/2021) xác định chuỗi chỉ số VN-Index là chuỗi tích hợp bậc 1, $I(1)$. Trong 8 mô hình cấu trúc $\text{ARIMA}(p, 1, q)$ được thử nghiệm, mô hình $\text{ARIMA}(1,1,2)$ thỏa mãn tốt nhất các tiêu chí lựa chọn thông tin và kiểm định chẩn đoán tự tương quan phần dư.
  • Kết quả dự báo: Mô hình đưa ra các giá trị dự báo ngắn hạn sát với diễn biến thực tế của chỉ số VN-Index trong mẫu và cung cấp bảng dự báo điểm ngoài mẫu (Bảng 3.1), đồng thời được đối chiếu với kết quả ước lượng từ mô hình $\text{GARCH}(1,1)$.
  • Đóng góp của đề tài: Tác giả hệ thống hóa có hệ thống phương pháp luận Box-Jenkins trong kinh tế lượng chuỗi thời gian áp dụng trực tiếp vào dữ liệu thị trường chứng khoán Việt Nam giai đoạn 2015-2021; cung cấp một bức tranh toàn diện về các giai đoạn lịch sử của thị trường chứng khoán gắn với các biến cố chính sách tiền tệ, vĩ mô và sự kiện quản lý.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế về phạm vi mô hình: Mô hình ARIMA là mô hình chuỗi thời gian đơn biến tuyến tính, dựa hoàn toàn vào dữ liệu giá trị trễ quá khứ và sai số ngẫu nhiên của chính chuỗi số liệu mà không trực tiếp đưa các biến số ngoại sinh (lãi suất, tỷ giá, dòng tiền khối ngoại, các cú sốc thông tin vĩ mô) vào phương trình hồi quy.
  • Đặc tính dự báo: Dự báo bằng mô hình ARIMA chỉ đạt độ chuẩn xác trong ngắn hạn (các phiên giao dịch kế tiếp); khoảng cách dự báo càng kéo dài thì sai số dự báo càng tăng. Ngoài ra, chuỗi dữ liệu tài chính thường xuất hiện hiện tượng phương sai sai số thay đổi (hiệu ứng ARCH), đòi hỏi việc kết hợp mô hình hóa phi tuyến.
  • Hướng mở rộng: Mở rộng nghiên cứu bằng việc kết hợp các cấu trúc mô hình lai ghép như ARMA-GARCH, EGARCH hoặc mở rộng sang các mô hình tự hồi quy vector (VAR) nhằm kiểm soát đồng thời các yếu tố vĩ mô tác động lên chỉ số chứng khoán.

Giá trị tham khảo

  • Đối tượng tham khảo: Tài liệu là nguồn tư liệu học thuật phù hợp cho sinh viên, học viên chuyên ngành Toán Kinh tế, Kinh tế lượng, Tài chính - Ngân hàng và các nhà phân tích dữ liệu thị trường tài chính.
  • Nội dung tham khảo hữu ích:
    1. Hướng dẫn chi tiết từng bước thực hành quy trình mô hình hóa chuỗi thời gian Box-Jenkins trên phần mềm Eviews 10 (từ kiểm định nghiệm đơn vị ADF, lập lược đồ ACF/PACF, chọn bậc mô hình đến chẩn đoán phần dư).
    2. Bảng tổng hợp các dạng lý thuyết chuẩn của ACF và PACF ứng với các mô hình $AR(p)$, $MA(q)$ và $ARMA(p,q)$ phục vụ việc nhận dạng mô hình.
    3. Tư liệu tổng kết lịch sử và các nguyên nhân kinh tế - chính sách dẫn đến các chu kỳ thăng trầm của thị trường chứng khoán Việt Nam giai đoạn 2000-2021.

Câu hỏi thường gặp

1. Đề tài sử dụng mẫu dữ liệu chuỗi thời gian VN-Index trong khoảng thời gian nào và có các tham số thống kê mô tả cơ bản ra sao?
Dữ liệu chuỗi thời gian VN-Index được thu thập theo ngày giao dịch từ 05/01/2015 đến 07/10/2021 từ website cophieu68.com, gồm 1.688 quan sát. Trong giai đoạn này, chỉ số có giá trị trung bình là 860,46 điểm (hoặc 860,00), giá trị thấp nhất là 521,88 điểm và giá trị cao nhất là 1.420,27 điểm.

2. Chuỗi dữ liệu VN-Index gốc có tính dừng hay không và tác giả đã xử lý như thế nào?
Chuỗi giá trị gốc của VN-Index không dừng (có xu thế tăng và kiểm định nghiệm đơn vị ADF xác nhận có nghiệm đơn vị). Tác giả đã tiến hành lấy sai phân bậc 1 ($d=1$) để chuyển chuỗi dữ liệu về trạng thái dừng, ký hiệu là chuỗi tích hợp bậc 1, $I(1)$.

3. Những mô hình ARIMA cụ thể nào đã được tác giả đưa vào thử nghiệm và mô hình nào được lựa chọn là tối ưu?
Tác giả đã ước lượng 8 mô hình ứng viên gồm: $\text{ARIMA}(0,1,1)$, $\text{ARIMA}(0,1,2)$, $\text{ARIMA}(1,1,0)$, $\text{ARIMA}(1,1,1)$, $\text{ARIMA}(1,1,2)$, $\text{ARIMA}(2,1,0)$, $\text{ARIMA}(2,1,1)$ và $\text{ARIMA}(2,1,2)$. Dựa trên các tiêu chí AIC, SIC và kết quả kiểm định tự tương quan phần dư, mô hình $\text{ARIMA}(1,1,2)$ được lựa chọn là mô hình tối ưu.

4. Trong Chương 2, tác giả phân tích những yếu tố kinh tế vĩ mô nào có ảnh hưởng đến thị trường chứng khoán Việt Nam?
Tác giả phân tích 3 nhóm yếu tố vĩ mô chính: (1) Cung tiền và chính sách tiền tệ (chính sách nới lỏng/thắt chặt tác động trực tiếp đến thanh khoản và mặt bằng lãi suất); (2) Tỷ giá hối đoái (phân tích qua 3 hướng tiếp cận lý thuyết của Dornbusch & Fisher, Branson, Gavin); và (3) Giá vàng (được xem là tài sản trú ẩn và phòng ngừa rủi ro có xu hướng biến động ngược chiều với chứng khoán).

5. Ngoài mô hình ARIMA, tác giả còn sử dụng mô hình nào khác để đối chiếu kết quả dự báo trong Chương 3?
Tác giả đã mở rộng ước lượng và so sánh kết quả dự báo của mô hình ARIMA với mô hình phương sai có điều kiện $\text{GARCH}(1,1)$ (thuộc nhóm mô hình ARCH-GARCH) để đánh giá độ chính xác và đặc tính biến động của phần dư chuỗi tỷ suất sinh lợi.

Kết luận

Chuyên đề tốt nghiệp đã thực hiện quy trình mô hình hóa chuỗi thời gian theo phương pháp Box-Jenkins trên tập dữ liệu 1.688 phiên giao dịch của chỉ số VN-Index giai đoạn 2015-2021. Kết quả kiểm định thực nghiệm xác định chuỗi số liệu dừng ở sai phân bậc 1 và lựa chọn được mô hình tối ưu $\text{ARIMA}(1,1,2)$ đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn chẩn đoán phần dư không có tự tương quan. Nghiên cứu đồng thời cung cấp bức tranh phân tích kinh tế lượng và bối cảnh vĩ mô toàn diện về các giai đoạn biến động của thị trường chứng khoán Việt Nam, đóng vai trò là tài liệu tham khảo có giá trị học thuật và thực tiễn cho công tác phân tích, dự báo tài chính ngắn hạn.