600 / 736FIT

Overfitting

فرط التكيّف

يعني Overfitting أن القاعدة طابقت البيانات الماضية أكثر من اللازم، بما فيها المصادفات، وقد تفشل مع بيانات جديدة. حتى الاستراتيجية البسيطة قد تقع فيه بعد تعديلات كثيرة.

يحدث Overfitting، أو فرط التكيّف، حين يتعلم النموذج أو القاعدة خصوصيات بيانات التطوير بدل علاقة تصلح خارجها أيضًا. لذلك لا تكفي أفضل نتيجة تاريخية في التداول؛ نحتاج إلى معرفة كيف اختيرت الاستراتيجية وكيف تعمل على بيانات لاحقة.

يجرب بيتر قاعدة لشراء bitcoin. يخسر الاختبار التاريخي، فيغيّر فترة المتوسط، ثم يضيف شرطًا يتجنب الصفقات غير الناجحة. يتحسن المنحنى، لكنه ربما يلتف فقط حول مصادفات سبق أن رآها. تصف QuantConnect ذلك بالتكيف مع تفاصيل بيانات التدريب وضجيجها. ليست المشكلة في التعلم من الماضي، بل في اعتبار خصوصياته نمطًا سيستمر لاحقًا. [1]

قد يحذف بيتر جميع الشروط، لكنه قد يفقد علاقة مفيدة أيضًا. تعرض scikit-learn الطرفين: نموذج شديد البساطة لا يلتقط العلاقة، وآخر شديد المرونة قد يتبع التفاصيل العارضة. لذلك لا يكفي عدد الإعدادات لتشخيص فرط التكيّف. الإجراء البسيط يحتاج تقييمًا أمينًا على بيانات مفصولة بصورة مناسبة مثل الإجراء المعقد. وإذا اختير بعد الاطلاع على الاختبار النهائي، فقد أصبح هذا الاختبار جزءًا من التطوير. [2]

ينتهي بيتر بقاعدة قصيرة، لكنها لا تكشف عدد النسخ الفاشلة التي جربها أولًا. يوضح Bailey وزملاؤه كيف يمكن لتكرار الاختبارات على البيانات نفسها أن ينتج اكتشافات زائفة. احتفظ بالمرشحين والتعديلات وطريقة الاختيار، لا بالرسم الجميل للفائز فقط. قد تأتي النتيجة البسيطة من بحث واسع. لكن عدد المحاولات وحده لا يحدد احتمال فرط التكيّف؛ فالبيانات وترابطها وطريقة الانتقاء مهمة أيضًا. [3]

يحتاج بيتر بيانات للتطوير وأخرى للتقييم اللاحق. توضح scikit-learn ذلك بالتحقق المتداخل: تُختار الإعدادات داخليًا، ويُقيّم مسار الاختيار كله خارجيًا. يشبه الأمر الاستعداد للامتحان ثم خوضه. أفضل درجة في التدريب ليست تقييمًا مستقلًا. اختيار المؤشرات وتهيئة المدخلات جزء من التطوير أيضًا. متى عدلنا القواعد بناءً على النتيجة النهائية، احتجنا إلى بيانات مناسبة أخرى لتقييم جديد؛ لم يعد الامتحان نفسه غير مستخدم. [4]

قد يكون خلط العينات مناسبًا للتعلم من الصور. لكنه قد يصنع اختبارًا غير واقعي للمشاهدات السوقية المتتابعة؛ تشير scikit-learn إلى اعتمادها الزمني. لا يجوز لبيتر استخدام إلا المدخلات المتاحة حينها. ويجب أن تكون نتائج تدريب القاعدة أو اختيارها متاحة أيضًا؛ فالصفقة غير المنتهية ليست نتيجة معلومة. تنتقل Walk-forward Analysis من البيانات الأقدم إلى الأحدث. لكنها لا تقدم دليلًا جديدًا إذا أُعيد تعديل إجراءها مرارًا وفق النتائج نفسها. [5]

قد يفصل بيتر صفوف الاختبار، لكنه يكون قد حسب متوسط الجدول كله لتحويل المدخلات. عندئذ لا يكون الاختبار منفصلًا فعلًا. لذلك تشترط scikit-learn تعلم هذه التحويلات من قسم التدريب فقط ثم تطبيقها على الاختبار. دخول معلومات لم تكن متاحة حينها يسمى تسرب البيانات. وهو مختلف عن Overfitting: يمكن تعلم الضجيج دون صفوف مستقبلية، ويمكن للتسرب أن يشوه نموذجًا بسيطًا. افحص المسار الكامل، لا حد الفصل داخل الجدول فقط. [6]

تخسر استراتيجية بيتر في الفترة التالية. فرط التكيّف تفسير محتمل، لا الوحيد. ربما تغير السوق أو التكاليف أو جودة البيانات، وقد تؤثر المصادفة كثيرًا في فترة قصيرة. توفر scikit-learn منحنيات التحقق والتعلم لمقارنة النتائج عند تغيير الإعدادات أو حجم بيانات التدريب. يفيد أيضًا فحص ما إذا كانت الإعدادات المتقاربة تعطي نتائج متقاربة. لكن كل تعديل جديد يُسجل كتطوير. هذا التشخيص وحده لا يثبت أفضلية تداول إحصائيًا. [2]

الخلاصة المفيدة تشرح أصل الاستراتيجية وتعديلاتها وما اختُبر فعلًا لاحقًا، إلى جانب أرباحها. افصل نتائج التطوير عن النتائج اللاحقة، واذكر المحاولات المعروفة والتكاليف والحدود. تذكّر NFA بأن التداول الافتراضي لا يعكس بالكامل السيولة وانزلاق السعر والسلوك أمام خسارة حقيقية؛ وقواعدها الترويجية تخص أعضاء محددين. لذلك يبدأ التقييم التالي بقواعد مسجلة مسبقًا. تقليل أخطاء المنهج مفيد، لكن حتى البيانات التي لم تُستخدم بعد لا تضمن ربحًا في سوق المستقبل. [7]

مثالمثال · FIT

قد يخسر فائز الاختيار في الاختبار التالي

في هذا المثال المختلق، لدى بيتر مرشحون A وB وC محددون مسبقًا وبحجم مركز ثابت ومتساوٍ. نتائجهم الصافية خلال ثلاث فترات للاختيار هي A ⁦[8, 10, 12] USD⁩ وB ⁦[6, 8, 10] USD⁩ وC ⁦[4, 6, 8] USD⁩. المجاميع بترتيب A وB وC هي ⁦[30, 24, 18] USD⁩. تختار القاعدة المسجلة مسبقًا أكبر مجموع، وعند التعادل أول مرشح في هذا الترتيب. لذلك يختار بيتر A قبل الفترة التالية. بعد ذلك فقط يكشف نتائج ثلاث فترات اختبار لاحقة: A ⁦[-6, -4, -2] USD⁩ وB ⁦[1, 2, 3] USD⁩ وC ⁦[0, 1, 2] USD⁩. مجاميع الاختبار هي ⁦[-12, 6, 3] USD⁩. يحقق A المختار أصلًا نتيجة ⁦-12 USD⁩ في الاختبار. لذلك يصبح النقد الابتدائي للاختبار البالغ ⁦1000 USD⁩ مساويًا لـ⁦988 USD⁩. لا نضيف إليه ربح الاختيار البالغ ⁦30 USD⁩. حجم المركز ثابت، والمبالغ تشمل كل تكاليف النموذج، وتنتهي كل فترة دون مركز مفتوح؛ ولا يوجد دين أو تدفق نقدي خارجي. يقارن الرسم مجموع الاختيار والاختبار اللاحق لكل مرشح. رؤية نتيجة B الأفضل الآن لا تسمح بتغيير الاختيار الأصلي بأثر رجعي. لم يستمر ترتيب الاختيار، لكن المثال لا يثبت فرط التكيّف سببًا وحيدًا ولا يقدر احتماله. هذه أرقام تعليمية، وليست نتائج سوق حقيقية أو توصية باستراتيجية.

للحصول على صورة أوضح، اقرأ هذا المدخل مع Backtesting, Walk-forward Analysis, Look-ahead Bias, Paper Trading, Trading Journal. تشير إلى هذا المدخل أيضًا Technical analysis, Technical indicator, Moving average crossover, Relative Strength Index.

01هل يمكن أن تفرط استراتيجية بسيطة في التكيّف؟

نعم. قد تكون القاعدة النهائية القصيرة فازت بين محاولات كثيرة على البيانات نفسها. لذلك نقيّم البحث كاملًا، لا عدد إعدادات النسخة الأخيرة فقط.

02هل تثبت نتيجة سيئة على بيانات جديدة فرط التكيّف؟

لا. قد يفسرها تغير السوق أو التكاليف أو خطأ البيانات أو فترة قصيرة تتأثر بالمصادفة. يدعو الفرق إلى فحص المنهج والظروف، لكنه لا يحدد وحده السبب أو احتمال فرط التكيّف.

DOC · 001QuantConnect — Optimization Parametersتوثيق DOC · 002scikit-learn — Validation and Learning Curvesتوثيق DOC · 003Bailey et al. — The Probability of Backtest Overfittingمصدر أولي DOC · 004scikit-learn — Nested versus Non-nested Cross-validationتوثيق DOC · 005scikit-learn — Cross-validation: Evaluating Estimator Performanceتوثيق DOC · 006scikit-learn — Common Pitfalls: Data Leakageتوثيق DOC · 007NFA — Use of Promotional Material Containing Hypothetical Performance Resultsتوثيق
تمت المراجعة: المصادر أولًا · ليست نصيحة استثمارية